【正文】 品庫設(shè)在項(xiàng)目選址的西北角，與長江僅有長江大堤相隔。 1)電源：以380/220伏50赫，三相四線制交流電源，兩個電源雙回路供電。2）電動設(shè)備總裝機(jī)容量約2200KW(包括檢修、照明用電)，其中正常生產(chǎn)用電容量約1100KW。年耗電量平均每噸硫酸（100％H2SO4）約85度，共計耗電856104度/年。湖口縣金沙灣工業(yè)園區(qū)配備了110千伏專線，其電力容量能夠滿足該項(xiàng)目用電要求。⑴生活、辦公和鍋爐用水：項(xiàng)目選址所在地的地下水源豐富，對于項(xiàng)目對水質(zhì)要求高的用水?dāng)M打一口90m左右的深井，出水量每小時達(dá)20t以上，用泵送至水塔，供生活、辦公和鍋爐房用水。⑵生產(chǎn)用水：抽用長江水供經(jīng)機(jī)械過濾處理凈化后，可作為設(shè)備冷卻、爐氣洗滌、沖洗地面用水。⑴冷卻水直接排放，9420t/d。⑵爐氣洗滌等的用水量為：2160 t/d(90t/h)，通過中和處理達(dá)標(biāo)后排放。 SO2鼓風(fēng)機(jī) 36t/d制酸工段酸冷卻器 8880t/d480t/d冷卻機(jī) 焙燒工段240t/d鼓風(fēng)機(jī)9420t/d排放長江補(bǔ)充水9420t/d循環(huán)冷卻池圖3—3 冷卻水循環(huán)利用圖 ⑴倉庫情況及運(yùn)輸方法:建1920m2原料庫，總存量可達(dá)480m約9000t左右，確保50天的生產(chǎn)原料。用汽車直接運(yùn)送。⑵罐區(qū)情況:在避雷裝置安全保護(hù)區(qū)內(nèi)建二座1000噸容積的硫酸儲罐。固體原、輔料的堆場情況：設(shè)有2500m2的堆曬場。表3—3 擬建設(shè)工程主要技術(shù)指標(biāo)序 號指 標(biāo) 名 稱單 位數(shù) 量備 注一產(chǎn)品方案1主產(chǎn)品：以100％硫酸計萬噸/年62副產(chǎn)品蒸汽萬噸/年6硫鐵礦渣萬噸/年二年操作時間小時8000三主要原料、燃料用量1硫精砂萬噸/年2催化劑m3/h423輕柴油噸/年64電度/年856104四主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1項(xiàng)目總投資萬元1500其中：固定資產(chǎn)萬元 13502銷售收入萬元/年20003利潤總額萬元/年2404稅后利潤萬元/年156本項(xiàng)目生產(chǎn)原料為硫鐵礦，硫鐵礦是硫化礦物的總稱，常見的是黃鐵礦，主要成分為二硫化鐵。硫鐵礦的顏色因所含雜質(zhì)不同而呈灰色、褐綠色、淺黃銅色等，具有金屬光澤，%，而普通硫鐵礦中含硫?yàn)?0%～48%；礦中主要雜質(zhì)有銅、鋅、鉛、砷、硒等的硫化物，鈣、鎂的碳酸鹽和硫酸鹽、二氧化硅和氟化物等，其中砷和氟對接觸法制酸危害最大。生產(chǎn)所用原料硫鐵礦尾砂的采購，初步擬定從瑞昌武山銅礦，江西德興銅礦等地購得。表3—4 生產(chǎn)原料硫精礦成份成 份組份（%）成 份組份（%）成 份組份（%）SAsSiO2FeCuPZnPbH2O所用原料硫精礦的粒度應(yīng)大于200目，占70％，為一次球磨浮選尾砂。該廠的生產(chǎn)原料擬采購自瑞昌市丁家山銅礦、武山銅礦等地。表3—5 全廠年運(yùn)輸量運(yùn) 入運(yùn) 出序 號貨物名稱年運(yùn)量（t）序 號貨物名稱年運(yùn)量（t）1硫精砂～506001礦渣～374002催化劑322硫酸600003其 它803其 它60合計：48092合計：94060：主要設(shè)備清單見表3—6。表3—6 主 要 設(shè) 備 清 單序號名 稱規(guī) 格單位數(shù)量備 注1皮帶機(jī)B=500 L=16000 Q235膠帶臺12打砂機(jī)PC400170 Q235錳鋼臺13皮帶機(jī)B=500 L≈20000 Q235 膠帶臺14斗提機(jī)D250 Q235 膠帶臺15高位貯礦斗10m3 Q235臺16調(diào)速給料機(jī)B=500 L=5200配調(diào)速機(jī)臺17沸騰爐 12m2 210m3合金、火磚Q235臺18爐前鼓風(fēng)機(jī)（離心式）Q=400m3/min H=20kPa 220KW臺19廢熱鍋爐（含阻機(jī)、軟水系統(tǒng)）Q=8t/h 25kg/cm2 火磚、20g鍋爐管、Q235等臺110礦渣冷卻輸送機(jī)φ42519000 Q235 合金等套111內(nèi)噴文氏管φ內(nèi)500硬鉛、鉛合金色噴頭臺112溢流泡沫塔φ內(nèi)2100/36008420PVC+FRP PP臺113脫吸塔φ22007150 PVC 聚丙海爾環(huán)臺114電除霧器（高效型）152導(dǎo)電PVC管 合金極度線300Ma/65KV戶外臺115SO2鼓風(fēng)機(jī)（離心式） Q=500m3/min H=3500H2O柱400KW臺1留一臺位置16Ⅲ換熱器（高效型）404m2防腐 Q235 20g 16MnR臺217I換熱器（高效型）250m2 20g 16MnR Q235臺118轉(zhuǎn)化器φ內(nèi)4600 H=15400 五段 Q235 合金 耐熱鑄鐵臺1自購19Ⅳ換熱器F=49m2 20g臺120一段電爐YSH954806 480KW 12603300 Q235 合金臺121四段電爐YSH952404 300KW 12603300 Q235 合金臺122干燥塔φ260012847 鋼殼 襯瓷磚、合金等臺123第一吸收塔φ260012847 鋼殼 襯瓷磚、合金等臺124第二吸收塔φ260012847 鋼殼 襯瓷磚、合金等臺125計量桶φ36003600 Q235臺226濃酸貯庫φ90009000 Q235臺227尾氣煙囪φ750 高—25m Q235 PVC風(fēng)繩臺1二吸塔頂沸騰爐 根據(jù)硫精砂粒度細(xì)、易粘結(jié)的特點(diǎn)，采用國內(nèi)外可靠的、先進(jìn)的技術(shù)，對沸騰爐進(jìn)行設(shè)計。① 爐體：鋼襯隔熱纖維磚和火磚，一次擴(kuò)大型、擴(kuò)大角16176。，爐頂用異型磚砌筑。擴(kuò)大部位設(shè)置二次風(fēng)裝置，以解決原料過細(xì)的矛盾。② 風(fēng)帽：高密度布置，優(yōu)化物料流化質(zhì)量。材料選用使用壽命5年以上的耐熱耐磨不銹鋼。帽型選用“帽頂拆卸”型，小孔風(fēng)速選用40m/s，保證空氣分布均勻，消除風(fēng)帽漏灰和燒結(jié)現(xiàn)象。沸騰床直徑：根據(jù)原料平均粒度和國內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐，銅尾砂焙燒沸騰床氣速一般為1. 0～，本設(shè)計選定12m2，比較適宜。③ 爐上部直徑：根據(jù)煙塵率要求和煙塵的平均粒徑，煙塵率≤70%。④爐體積：為保證煙塵的焙燒質(zhì)量，達(dá)到酸浸率要求，計算出煙塵的焙燒時間＜，但考慮到煙塵混合不勻、爐體的有效利用等因素，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)。⑤爐內(nèi)冷卻設(shè)備：與鍋爐配套，采用放射形管束式汽化冷卻器，以氧化焙燒法890℃來計算、布置冷卻面積，為防負(fù)荷和原料波動另設(shè)4根活動冷卻套管，保證爐溫度控制在合理的范圍內(nèi)。⑥爐出氣口：國內(nèi)外有設(shè)爐頂中部和側(cè)面之分，主要是根據(jù)煙塵熔點(diǎn)而定，考慮銅尾砂的特點(diǎn)和今后可能的變化等因素，采用爐側(cè)向下出氣。廢熱鍋爐廢熱鍋爐擬選用自然循環(huán)式鍋爐，型號為：QCF16/920—8—。為防煙塵粘結(jié)，I煙道為空室，二室布置過熱區(qū)，4室布置蒸發(fā)區(qū)。爐氣從920℃冷到450℃，爐堂內(nèi)布置汽化冷卻管，保證爐床溫度＜890℃，提高蒸汽產(chǎn)量。材質(zhì)采用20鍋爐鋼。鍋爐等級，選擇避開硫酸冷凝露點(diǎn)腐蝕的25kg/cm2鍋爐。每小時發(fā)25kg蒸汽≈，經(jīng)減溫減壓降至8kg，供用戶使用。內(nèi)噴文氏管內(nèi)噴文氏管是一種除塵、降溫的高效設(shè)備，應(yīng)用非常廣泛。本設(shè)計采用60m/s氣速，鉛合金噴頭，石墨喉管，鑄鉛器體，頂部設(shè)有安全高位水槽，防止事故斷水。底部增設(shè)氣液分離器，進(jìn)一步提高內(nèi)噴文氏管的效率。泡沫塔泡沫塔是一種高效的傳質(zhì)、傳熱設(shè)備。本設(shè)計采用溢流式泡沫塔（比淋降式泡沫塔效率高），效率更高更穩(wěn)定，被廣泛使用。它與內(nèi)噴文氏管配搭使用，實(shí)際效果比美國動力波洗滌器和塔一塔式冷卻除塵設(shè)備還好，用硬PVC制作。電除霧器選用QSKWSG2152管高效型電除霧器，φ250導(dǎo)電PVC管，鉛合金高效極線，整流機(jī)組采用上海電阻廠或上海激光廠的產(chǎn)品，300mA/65KV，單臺供電，戶外式。系統(tǒng)酸霧含量≤。干吸塔設(shè)計采用高效、低阻力大條拱填充塔，φ內(nèi)260012847。填料采用大長城矩鞍型填料環(huán)。分酸器采用專利產(chǎn)品新型管式分酸器，每平方米25個分酸點(diǎn)，在塔頂設(shè)置抽屜式兩層合金絲網(wǎng)除沫器。轉(zhuǎn)化器采用防漏氣、防銹、防熱變的最新設(shè)計，形式為美國孟山都式，φ460015400，兩次轉(zhuǎn)化，“3+2”式五層觸媒（S10S10計48m3，選用國內(nèi)最好的觸媒）。鋼殼內(nèi)襯纖維保溫磚、火磚，隔板用4mm合金簿板制作；每層氣體進(jìn)口設(shè)計有日本發(fā)明的合金分布板，頂蓋用304合金板制作，各段氣體進(jìn)出口設(shè)置膨脹節(jié)，使管道不與轉(zhuǎn)化器身直接焊接等。換熱器設(shè)計采用防腐、防漏、高效、低阻力的新型換熱器。氣體進(jìn)出口，采取擴(kuò)大分布，加膨脹節(jié)；冷態(tài)SO2氣體進(jìn)口部位加流線除霧棒。換熱流程采用適用于鋅煙氣制酸的ⅢⅠⅤ Ⅳ Ⅱ流程，7臺換熱器，Ⅲ換兩臺串聯(lián)（如地方緊也可設(shè)計為一臺），Ⅴ換兩臺串聯(lián)，Ⅳ換為節(jié)省阻力和地方設(shè)在轉(zhuǎn)化器內(nèi)部。每臺換熱器底部設(shè)計有滑動裝置，管道設(shè)計有足夠的消除應(yīng)力設(shè)置，支撐全用彈簧的支架等，消除轉(zhuǎn)化系統(tǒng)易漏氣的弊病。SO2鼓風(fēng)機(jī)、爐前風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)采用硫酸行業(yè)長期使用證明較好的、又較價廉的湖北鼓風(fēng)機(jī)廠和無錫鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的離心鼓風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)化采用打SO2氣的Q=500m3/min，H=3500mmH2O柱的鼓風(fēng)機(jī)，爐前打空氣用的采用Q=400m3/min、H=2000minH2O的風(fēng)機(jī)。濃酸冷卻器設(shè)計采用優(yōu)于板式冷卻器、螺旋冷卻器、排管冷卻器的管殼式陽極保護(hù)冷卻器，耐用、價廉、效率高、阻力小、修理方便、環(huán)境好等。具體選用YSH95Ⅱ型的陽極保護(hù)濃酸冷卻器，其特點(diǎn)如下：（1） 外殼設(shè)有膨脹陽，消除了殼與管群間的開裂漏酸因素；（2） 先貼脹后焊接，管板上的管子焊口不易發(fā)生泄漏現(xiàn)象；（3） 進(jìn)行熱處理，制造應(yīng)力消除得完全。是國內(nèi)制造質(zhì)量最好的。材料：換熱管選用進(jìn)口的316L合金管、殼體選用304合金鋼。 生產(chǎn)工藝介紹工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的方法主要有接觸和硝化法（塔式法）兩種。接觸法制得的硫酸純度、濃度都較硝化法制得的硫酸為高。我國目前全部以接觸法生產(chǎn)，其工藝流程依所采用的原料種類而異。本項(xiàng)目所選用的生產(chǎn)方法為接觸法，生產(chǎn)原料為硫精砂。：焙燒反應(yīng)硫鐵礦的焙燒過程主要分為以下兩個步驟。①硫鐵礦受熱分解為一硫化亞鐵和硫蒸汽。其反應(yīng)為：2FeS2 2FeS+S2Q此反應(yīng)在500℃時進(jìn)行，隨著溫度的升高反應(yīng)急劇加速。②硫蒸汽的燃燒和一硫化亞鐵的氧化反應(yīng)硫鐵礦分解出來的硫蒸汽，瞬即燃燒成二氧化硫 S2+2O2 2SO2+Q硫鐵礦分解出硫后，剩下的一硫化亞鐵成多孔性物質(zhì)，繼續(xù)焙燒，當(dāng)過剩空氣量較多時，最后生成Fe2O3。燒渣呈紅棕色，其反應(yīng)為： 4FeS+7O2 4SO2+2Fe2O3+Q綜合以上三個反應(yīng)，硫鐵礦焙燒的總反應(yīng)為： 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2+Q在硫鐵礦焙燒過程中，除上述反應(yīng)外，當(dāng)溫度較高和過?？諝饬枯^少時，有部分Fe3O4生成。燒渣呈棕黑色，其反應(yīng)為：3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2綜合FeS2分解反應(yīng)，S2的氧化反應(yīng)和上式FeS焙燒生成Fe3O4的反應(yīng)，則得總反應(yīng)式為：3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2當(dāng)空氣不足時，不但FeS燃燒不完全，單質(zhì)硫也不能全部燃燒，結(jié)果，到后面凈化設(shè)備中冷凝成固體，即產(chǎn)生通常所說的“升華硫”。此外，二氧化硫在爐清（Fe2O3）的接觸作用下，尚能生成少量的三氧化硫。硫鐵礦中鈣、鎂等的碳酸鹽，受熱分解產(chǎn)生二氧化碳和金屬氧化物，這些金屬氧化物與三氧化硫作用能生成相應(yīng)的硫酸鹽。二氧化硫的催化氧化反應(yīng)： 2SO2+O2 2SO3＋Q SO3+H2O H2SO4：硫鐵礦接觸法生產(chǎn)硫酸，由于釩觸媒對爐氣成分及有害雜質(zhì)有嚴(yán)格的要求，所以因原料等因素的不同有不同的生產(chǎn)工藝，其基本過程則可概述為以下六大工序：尾氣處理二氧化硫轉(zhuǎn)化爐氣凈化SO2爐氣制取原料預(yù)處理銅尾砂經(jīng)涼曬干燥處理脫水后（原料水份≤8％），通過沸騰爐頂部的料倉給料機(jī)定量送入沸騰爐，并將原料的含硫量控制在30％左右（為使于控制反應(yīng)條件，對于原料中含硫量高于30％的則摻入干燥的反應(yīng)爐渣），在900℃溫度下，迅