， 3.8  】冶炼烟气制酸 【 ： ， ， 3.8.1】  相？对于以硫黄或—硫铁矿为原料—的化：工制酸？而言：冶炼烟气制酸因【受到冶金《产品和冶炼工—艺多样性的制约【其烟气来源、成分及！稳定性各异既有【如富：氧闪速熔炼和熔池】熔炼产生的》高浓度或锌》精矿沸腾焙烧产生的！适中浓度《的连：续稳定的烟气又【有如卧式转炉产【生的周期性波动的】烟气：。还，有，如铅烧结产生的低】浓度烟气等烟气条】件的不同《对制酸综合能耗【构，成直接？的影响总体而言越】是连续稳《定，的高浓？度二氧化硫烟气单位！产品硫酸处》理的气量越小—。所需装机富余也【越低可？供回收的余》热也更多反映出【来，的综：合能耗？指标也越低；而对于！低浓度、波》动性：大的烟气其情况【则正好相反综合【能耗指标会较高因而！对于烟气《条，件差异很大》的冶炼烟《气制酸而言》不，加，区别地？确定一个统一的综】。合能耗指标显然是】不尽合理的 — 》    根据冶炼烟！气的特点本规范【将综合能耗指标【按烟：气二氧化硫浓—度划分为《三个区间即 】 ，。   《  ：第一区间《二氧化硫浓度在3.！5％～5.0％(】不含)之间按常规】接触法制酸不具备】采用：两转：两吸工艺的条件其适！用工艺？为一转一《吸； ？ ？    》 第二区间二氧化硫！浓度在？5.0％《～8.0《％之间适用两转【两吸工艺但可供回收！的余：热很有限； — ，  》  ： 第三区间》二氧：化硫浓？度高于8.》0％适？用两转两吸工艺余热！回收潜力随浓度【提高而？增大 【  ：   单位产品综合！能耗指标是根—据表：16所？列的基础《资料计算得》出的 】表16  单位产】品综：合，能耗指标计》算的基础《数，据 ： ？  ！   本《规范冶炼《烟，气，制酸综合能耗—指标范？围不包？括 》 ：    尾气—吸收系统能耗其直接！受副产品方案—及其工艺影响—差异很大《应按各类副产—。品另行确定》其单位？产品能耗故不列入本！规范范围； — ：。 ：   ？  废酸《废水处理能耗因【各厂配置情况可能】相差很？大既有制酸单独【。。。配置：废酸废？水处理系《统的也？有全：厂集中配置废—酸废水处理系—统的难以设立—一个统？一的能耗标准—故，废酸废水处理能耗】指标也未纳入—本，规范：之内 】    《废热利用所》回收的能量未计入】综合能耗指标中 】 ： 3.8.【2  本条对冶【炼烟气制《酸应：采取的节能措施【作出规定 —     】1  有《。色金属冶炼厂普遍】存，在多点源产》生含二氧化硫烟气】的情况设《计中采？取将多气源尽可能合！理归并？的措施不仅可使【部分难以单独制酸的！烟气也能被用—于制酸？使硫资？源得以充分》利用减少低浓度二】氧化硫烟《气对环境的污—染危害？和治理难度》。减少占地、投资和运！行，费用：而且：能起到节约能源【的作用 《  —。。   硫《酸生产装置大型化已！成为国内外硫酸发】展，的共：同趋势单系列装置】比多系列装置在提高！劳动：生产率、减少单【位产品投资、降【低运行成本和能耗】等方面均体现出其】。巨大的优势我国【近年新建的大型单系！列，烟气制酸装置处理烟！气量多在《12：0km3／》h(标准状态下【。)以上？个别：已达到2《。00km3／—h(标准状态下)故！提出：。对200km3／h！(标准状态下—)以下的烟气量新】建装：置宜采？用单系列制酸 ！     【2 ：。 冶炼烟气制—酸过程中在二氧化硫！主，鼓风机前的净化和干！燥阶段烟气》流均处于负压—操，作状态之下设备、】管道密封《不良：。将会吸入外界空气】。无谓增加《单位产品的》处理气？量额外？加大系统能耗—故在设计中应—加强负压系统设【备和：管，。道的密封性尽量避免！非工艺需要或非【改善环境条件需【要的：额外空气的漏入 ！    【 对于二《氧化硫浓度高、氧量！不足需要《通过补入空气—对烟气进《行稀释和调》节氧硫比的》场合仍应强》化，净化系统的密封【空气补入 》点应：集，中于：干燥塔入口以—有，利，于减轻净化系统的负！荷和：能耗 ？     ！ 根据实际需要净化！系统排？出，废酸的脱《吸、稀酸容器逸【出气的收集》乃至电除雾器的热】空气：吹，扫等都会向系统内】带入空气《这是：生，产与环境所需的然而！也是可？控的只要加强—设，计与生产控》制净化系统漏风率控！制在5％以内是应该！能做到的 【 ，     3 】。 本款对节》。能型设备的选用作出！规定 ？   【     》 1)二氧化硫【主鼓风机是烟气制酸！系统耗能最大—的设备其装机容量】约占制酸系》统总工作装机—容量：的，75％因而选—用新型节能型鼓风机！对节省制酸系统【能耗具？。有特殊意义表17为！几，家大型炼铜厂引进风！。机的实？例比较？并以200》6年某工程能耗比为！1作为？能耗比？的比较？基，准 【表17 《 ，不同年代二氧化硫主！鼓风机的能耗比【较 — 》   《  由表1》。7中能耗比》比较可以看》出近：年来出现《的高效新型风—机节能效《果非常明显 ！     及时调！控风机输气能力以适！应系：统处理气《量，的变化是冶炼烟气制！酸系统最重要也最有！效的节能手》。段之一对于烟—气量波动大的制酸场！合而：言尤为重要》 ？   》  调？节风机输气能—力通常有风机进【出，。口设：置挡板和调节风机转！速等方？法风：机转速调节有采用】滑差电机《、液力耦合器和变】频调速等手》段使用？实践证明采取调【节风机转速的几种】方式节能效果—。都较好其中以变频调！速为最佳《虽然其设《。备价格较昂贵限【制了大范围的—推广应用《但在：有条件的《场合仍宜作为首【选；风机进出口设置！挡板也能起》到，。一定的节能作—用但其中出口挡板节！能效：果最差在设计—中应避免采用—该种调节方》式 ？    【。     》。2)作为传》统的传质设备之【一，的填料？塔，迄今：仍在制酸系统中【得到广？泛应：用制酸所用》填料塔近年来的改进！主，要集：中在布液、填料、填！料，支承三个方面—采用新型管槽式布】液(分酸)装置【可大：幅度增？加布液点起到—增加气液有效接【触面进而《达，到降低填料层—高，度，、，减，少填料层阻力—的效：果；新型《填料如用于洗涤塔】。的塑：料鲍尔环、海尔环用！于干吸？塔的陶瓷矩鞍环、】异鞍环？、阶梯环《等均：比传：统填料具有填料因子！值较小、《液泛点高、在同【样气速下允许更【。高喷淋密度从而【可降低填料》层高度以及自净能】力强、不易》。堵塞等一系列特【点，有利于？整体上降低塔的阻】力；：。采用大型条拱和【。。大开孔率球》拱，支承填料也》有利于？降低通气阻》力设：计，应对各项节能—新技：术、新？产品的出现及时跟进！ 《      【 ，  3)《蓄热式转化器对【于气体浓度偏低且气！体浓度气《量波动大、开停车】。频繁转化《自热平衡紧张—的场：合，是一：种必要且有效—的选择对稳定—生产、避免或—减少外？加热能源的消—耗作：用，较大适？应有色？冶炼烟气制酸的【。一些特？点， ， 》    近年来国】。内外一？些催化剂《厂家围绕提》高催化剂活》。。性、降低起燃温度】。、提高？耐热温度以及—降低通气阻力和提高！载尘能力等方面陆续！推出了一系列—新型触媒产品其作】用分别体现在活性】提高有利《于，减少催化剂装填量；！降低起燃温度—有利于提高》转化率？和减少换热面—。积；提高耐热温【度，有利于？提高进气《二氧化？硫浓度？减少后系统处理气】量；：采用大？直径：环形、？雏菊形？等外观结构可在维】持相同容积》活性条件下大—幅降低床层》阻力和提高载—尘能力因而仅就【节能而？言转：化系统采用活—性高：、阻力？小的新型催化剂【也是非常必要的 】 ，      ！   4)烟气制酸！系统：大多数气液输送和】处理设？备在设计选择上【都存在节能的—潜力如？改进塔体结构、充】分利用塔《底贮液以降低—塔顶高程并选—用节能型《输液泵可有效—减少输液《能耗；？采用智能化》变频系统的酸泵【和水泵？是降低泵类》。设备能耗的新兴技术！；选用高《效低阻？。的新型热交换器【。和冷却？器(如各《种强化型管》壳式和板式换热【器)也是节省—气液输送能》耗和：提高热能《传递效率的重要环】节；干吸塔除雾除沫！装置属于《高阻力元件设计应】根据各环节雾—沫分布特点、—除雾沫器《的工作原理以及【工，艺生产与环保的要求！合理选择效率有保证！而阻力？相对较低的新—型除雾沫装置；【转化：系统预热升温—都在全系统开—车之前？进行采？用，。电能供热《对供配电不构成大的！影响但其所带来的】热效率高、调—控灵活方便的—优点都？是明显的且在转化自！热平：衡出现问题时可【。及，时提：供补：充热源采用可—调式电加《热，装置用于转化预热】升温更符合节—能和环保要求等等】因此在设计中—对各：类设备？的选用在《。考虑设？备功能、《效率、投资》的，同时还应兼顾到节】。能的：要求：。 《  ？。   4 》 加：强转化系统设备和管！道的保？温设计是《减少热能《损失的？重要手段在保温材】料的选择上设计应】。选用高？铝，纤维、硅酸铝纤维】毡、岩棉纤》维毡、矿渣棉毡等】导热系数小、保【温效果好《的新型保温》材料；在改进保温】结，构的同时《设计还宜采用铝合】金皮：或镀：锌铁皮用作外装【保护层以保护保温】层不受风《雨损坏和防止雨【水侵入保温层蒸【发带走大量热量将】转，化系统管道保温延】伸至：风机出？口、一吸塔》进出口和二》吸塔入口不仅—有利于充《分，利用风机压缩热【和一吸塔出口烟气余！热也可在避》开露：点的前？。提下减少《烟气：带出转？化，系统的热量》而这对于在低温【位余热回收》未能实现的》场合：更有利于转》化系统中温位余【。热的充分利用— —    5 — 优化工艺配置、精！心设计或多或—少，都能对系统节能起到！一定作用如溶有二】氧化硫的《干燥塔酸改变循环槽！串酸方式直》接向一吸塔上酸管串！酸可利？。用低二氧化硫浓度的！一吸塔？。烟，气进行脱吸不仅能省！去成品酸脱》吸塔系统及其能耗】且可：在非必？要时减少系统—引，入的空气量》；由：吸，收塔出口烟》气循：环取代转化预热升温！用空气可大幅度减】少母酸用量及相【关能耗；塔》。类设备在保证生产】需要的前《提下取低位配置既】可节省？建设投？资又：可减少输《液能耗；设》备配置应《力求紧凑合理管【道配置？应力求短捷并尽量】减少不必《要的高阻力环节【都有：利于系统节》。能设计中对》于，设，备和管道《的气、？。液流速应在经济合】。理的范围内选取克服！单纯追求高效率小】型化：而忽：。视节省能耗的—倾，向 【。 ，   冶炼烟气制酸！从属：于有色金属的冶炼】其从属性决》定了其？操作控？制必须适应冶—炼生产的变化加之】制酸系统本身检测】、操控点多且分散】相互关联性又强【故新设计的烟气制】酸系统？均应采？用可编程序控制【(PLC)和／或】集散：系统(DCS—)实现？自动调节控》制并对关键》环节实现《自控连锁以确保系统！在变：化条件下《的优化？生产：同时最？大限度地《。减，。少能源？的浪费 — ： 3.？8，.3  本条对冶炼！烟气制酸余热回收】作出规定 【     【1  二《氧，。化硫：。转化为三氧》化硫属放热化学反应！在400℃》～，630℃《的催化剂工》作温度？范围内其平》均反应热约》为9847》8k：J／kmol—对，转化系统而言二氧化！硫，转化反？应热为一《、二次气加热系统】散热损失以及—保持送吸收系—统烟气温《度高于露点提—。供了热？源即为转化系—统提：供自热平衡的条【件对于较高二—氧化硫浓度的烟【气，来说：该反应热除维持系统！自热平衡外还有富余！且富余？热量随气体浓度的】提高而？增加根据工程设计】实例给？水温度10》4℃在转化系—统进气二氧化硫【浓度8.32％时】。通过装设省煤器【。每吨酸可为》锅炉提供168℃】的热水13t；在进！气二氧化硫》浓度为1《。2.4？％和1？6.7％时通—过装设余热锅—炉每吨酸可分别产】出0.2t和0.】3，9t的蒸《汽，蒸汽压力达到2.】45MPa 【    【 随着冶《炼工：艺的：改进进入制酸—系统冶炼烟气二【。氧化硫浓度得以提】高的情况日》益，普遍：。转化系统中温位余热！的回收不仅》成为可能而且—从能源？利用：的，角度而？言也势在必行设计】。应根据？烟，气条件及全厂余热利！用的配套需》要采取？以省煤器加热锅【。炉给水、《以余热锅炉生—产中压或低压蒸汽】等不同的《方式或组合来回【收转化系统中温位余！热， —    国》内新近开发出的热】管锅炉和热管省煤器！技，术系利用真空管内】工质(热媒)的【蒸发与冷凝来传递】热量具有传热效率高！。、结构？紧凑、流体阻—力，小、：温差小等一》系列优点尤其是其】可避免？露点腐蚀及传热的】可调节性更适合转化！系统的工艺条—件故设？计中鼓？励推广？使用改进后的该【项新：。。技术 ？    】 2：  三氧化硫的吸】收过：程也是属于放热化学！反应以在《。100℃时生成浓】度为98《％，的硫：酸为例其反应热为1！09.？3×10《3k：J／kmol三氧】化硫：相当于每生产1【t98％硫酸—放出1093MJ】的热量加上转化气带！入的显热其实际可】回收利用的》热量要大于转—化系统余热吸收系】统低：温位余热的回收【已日：益，。受到重视以美国【孟，莫克HRS系统【为代表？。的高温吸收热—回收：技，术已陆续在硫—酸装置中投入—使用：该技术将一吸—塔循环？酸温：提升到16》5℃～200℃以吸！收20？0℃以上的转化气】每，吨酸可回收》300kP》a～10《00kP《a的：低压蒸？。汽约0.5t—吸收：系统低温《位余热的回收—由于对气源的—稳定性有一定要【求技术、装置—及材料费《用较昂？。贵一：次性投资相对过大在！某些场合《副产的低压》蒸汽无出路》因，。而至今尚未能普及但！这并不能限制—其将逐？渐得到推《广应用？。的发展趋势因此作】为一项重要的可回收！的能源新建或改造】冶，炼厂设计中在—条件适合的》情况：下也宜考虑吸收【系统低温位》余热的回收 【