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1《6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120】。k，m3／h(标—。准状态下)以上个别！。已达到？200km》3，／h(标《准状态下《)故提出对200】km3／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(P【LC)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】98478kJ／】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【16：8℃的热水》13t；在进—气二氧化《硫浓度为《12.4％和—1，6.7％时通过装设！余热锅炉每吨酸【可分别产出0.【2t：和0.39t—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10【0℃时生成浓度为】98％的《硫酸：为例其？反，应热为？109.3×10】。3kJ／kmol三！氧化硫相当于每【生，。产1t98％—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165℃～200！℃以吸收《20：。0，℃以上？的转：化气每吨酸可回【。收300kPa～】1000k》Pa的低压蒸汽约】0.：5，t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 】 ，