， 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1！2，0，km3／h》(标准状态下)以上！个别已？达，到2：00：km3／h》(标准状态下—)故提出对2—00km3》／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1：7，  不同年代二氧】化硫主鼓风》机的：能耗比？较 ？。 》。   【  由表17—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(DC《S)：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】℃～6？30℃的催》化剂：工，作温度范围内—其平均反应热约为9！8478kJ／【km：ol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【104？℃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，12.4《％，和16.7％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9：8，％的硫酸为例其反】应，热为109.—3×103kJ／k！mol三氧化硫相】。。当于每生产1t9】8％硫酸放出109！3，MJ：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200℃以上】的，转化气每吨酸可回收！300k《Pa～？1000kPa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 ？