【正文】 有待進一步完善。為檢修方便，一般仍設置檢修用的風機房，但也有的不設置風機房而僅設置簡易隔音棚，如株洲冶煉鋅 Ⅱ 系統(tǒng)、金昌冶煉 Ⅲ 系列等。事實上這種趨勢已經顯現(xiàn)出來，近幾年國內單系列 600700kt/a 的冶煉煙氣制酸裝置已屢 見不鮮，預計更大規(guī)模的裝置將會不斷涌現(xiàn)。為滿足日益嚴格的環(huán)保要求，在現(xiàn)有硫酸系統(tǒng)后增加尾氣脫硫裝置或采用高性能催化劑提高轉化率是兩種可行的辦法。另外一些特殊污染物 (如部分鉛鋅冶煉煙氣中的汞、煙氣凈化外排稀酸中的砷和重金屬離子等 )的處理及回收也 將會得到進一步的重視。國內冶煉煙氣制酸裝置大量低溫廢熱未得 到回收利用的關鍵是低溫廢熱回收系統(tǒng)的技術均需引進，無論是孟莫克公司的 HRS 系統(tǒng)還是奧托昆普技術公司的 HEROS 系統(tǒng)都價格不菲，國內有些企業(yè)如貴溪冶煉廠、金隆銅業(yè)有限公司等都曾有意回收該部分廢熱，并進行了相應的前期論證和考察工作，結論是采用低溫廢熱回收系統(tǒng)經濟上是十分合理的，可望在幾年內回收投資，但最終因一次性投資太高而未能實施。國內曾提出三轉三吸轉化流程適應超高濃度 SO2 的思路，今后應用于工業(yè)生產也是完全有可能的。 2 “ 十五 ” 期間我國煙氣制酸產量 “ 十五 ” 期間，隨著我國有色金屬行業(yè)的迅速發(fā)展，與其配套的煙氣制酸也取得了長足的進步，酸產量平均每年遞增約 1000kt。 表 5 2020 年我國鋅產量排名前 10 位的企業(yè) 序號 企業(yè) 產量 /kt 1 株冶火炬金屬股份有限公司 2 葫蘆島有色金屬集團公司 3 中金嶺南有色金屬股份公司 4 白銀有色金屬公司 5 云南冶金集團總公司 6 四川宏達集團公司 7 漢中八一鋅業(yè)有限公司 8 水口山有色金屬公司 9 陜西東嶺鋅業(yè)有限公司 10 祥云縣飛龍公司 注：以上 10 家企業(yè) 2020 年鋅產量達 ，占全國鋅總產量的 %。銅冶煉煙氣制酸主要 33 布在江西、安徽、云南、湖北、甘肅、遼寧、山西、山東、內蒙古等地，鉛冶煉煙氣制酸主要分布在河南、湖南、廣東 、遼寧、云南等地；鋅冶煉煙氣制酸主要分布在湖南、遼寧、廣東、甘肅、河南、陜西、四川、內蒙古等地，鎳冶煉煙氣制酸主要分布在甘肅，其次在吉林。由于金川集團有限公司所處地區(qū)海拔較高，該套裝置的實際產能規(guī)模相當于平原地區(qū)的 800kt/a。 采用新工藝、新技術 在“十五”期間，新工藝主要集中在低濃度煙氣處理、高濃度轉化、熱能回收利用以及生產其它硫產品，如煙氣回收元素硫等方面。關于低濃度煙氣處理的技術和案例已 有很多介紹，此處不再贅述。由于 SO2濃度的提 高，系統(tǒng)熱量大量富余，像硫磺制酸一樣廣可在轉化系統(tǒng)采用鍋爐代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣 氣換熱器來生產蒸汽，起到回收熱量、節(jié)能降耗的目的。一段催化劑床操作線作為 SO2循環(huán)率的函數(shù)向上平移，由于與平衡曲線的趨近，轉化率自然降低，反應溫度也相應降低。該項目目前正處在施工安裝階段，預計 2020 年可投入運行。所不同的是 HRS 的熱回收塔與中間吸收塔是一個整體，結構緊湊，占地小；而 HEROS 的熱回收裝置與中間吸收塔是 2 個獨立的系統(tǒng)， HEROS 系統(tǒng)可根據需要啟動或關閉，具有操作靈活的特點。奧托昆普的 HEROS 裝置也獲得了成功應用的經驗，澳大利亞一家 3500t/d 硫酸廠采用 HEROS 裝置，運行情況很好。 凈化設備 高效凈化設備的采用，使煙氣凈化技術上升到一個新的層次，如國內開發(fā)的高效 湍沖洗滌器、美國孟莫克公司的動力波洗滌器、奧托昆普的可調文丘里等。與傳統(tǒng)電除霧器相比，由于正方形或正六邊形的陽極板雙面均可利用，處理相同氣量的煙氣可減少設備臺數(shù)。 氣 氣換熱器 國內在氣 氣換熱器的研制和應用方面已經處于世界先進水平，各種不同形式的換熱器均在煙氣制酸領域得到了成功使用，如傳統(tǒng)式、碟 環(huán)式、空心環(huán)縮放管式、板式、急擴加速流縮放管式等。從追求高效換熱、節(jié)省能源的角度出發(fā)，該形式的換熱器應該是一個不錯的選擇。塔槽一體化形式又分傳統(tǒng)襯磚和內襯合金 鋼。 不銹鋼轉化器 由于酸廠規(guī)模的逐漸擴大和 SO2濃度的提高，不銹鋼轉化器的應用日益廣泛。前者在國內最大直徑達到 14m，處理氣量約 105m3幾。 SO2風機 SO2 風機是硫酸廠的心臟設備，隨著裝置的大型化，風機規(guī)格不斷增大，對其運行穩(wěn)定性、安全性的要求也越來越高。整套裝置主要包括離心壓縮機、獨立的軸承支撐座、增速齒輪箱、連軸節(jié)、底座、進口導向葉片調節(jié)裝置、振動檢測系統(tǒng)、供油裝置、電機及備品備件等。導向葉片材料為 X6CrNiTi7122，帶有 420mA 輸入信號傳感器、電動執(zhí)行器、輸入 /輸出限位開關和緊急操作手柄，可在 20176。 濃硫酸泵 近幾年濃硫酸泵的研制和開發(fā)取得了長足的進步，隨著材料問題的解決，大流量如 1200m3/h 的泵已經在生產實踐中得到廣泛的應用。K、美國通用的 SO2風機，孟莫克和托普索的催化劑等。 有色金屬市場展望 從全球經濟運行趨勢分析，有色金屬將會穩(wěn)定增長，不會出現(xiàn)大起大落，預計今后幾年全球銅需求量將達到 17550kt，鋁需求量將達到 33400kt，鉛需求量將達到 7500kt，鋅需求量將達到 10640kt。 ，努力滿足國內市場需求。 ，提高資源利用效率。因為資源的不可再生性，因此開發(fā)要有 序，要考慮子孫后代的需要。因此要鼓勵企業(yè)為解決原料供應在境外進行資源開發(fā)，促進有色金屬工業(yè)的健康發(fā)展。 5 “十一五”期間我國煙氣制酸產量和技術發(fā)展趨勢 硫酸產量 有色金屬工業(yè)為基礎產業(yè)，煙氣制酸的發(fā)展與其密切相關。截至目前為止，企業(yè)硫酸產量又發(fā)生了很大的變化，金川集團有限公司 2020 年與銅合成爐配套的 530kt/a 硫酸系列一次投產成功，目前金川集團有限公司的硫酸產量達到1070kt/a，居國內之首。大冶有色金屬公司在“十一五”期間將對冶煉系統(tǒng)進行綜合改造，擬增加硫酸產能約500kt/a。對于冶煉煙氣制酸而言，主要考慮以下幾個方面：開發(fā)擁有自主知識產權的高濃度二氧化硫轉化及制酸技術；繼續(xù)開發(fā)研制新型耐腐蝕材料和高效設備，保證裝置穩(wěn)定運行，降低運行成本；大力發(fā)展低溫位熱能利用技術，實現(xiàn)低溫位熱能回收國產化；進一步減少廢物排放，實現(xiàn)更嚴格的排放目標。 6 結語 對于環(huán)保和能源越來越被看重的今天，冶煉煙氣的合理處理至關重要。 。只要設計合理、管理嚴格，有色金屬冶煉行業(yè)完全可以實現(xiàn)發(fā)展和環(huán)保并舉。對于傳統(tǒng)的冶煉工藝，在嚴格執(zhí)行國家政策的前提下，積極進行改造，特別是那些低濃度煙氣的處理要因地制宜，環(huán)保為 先。除此以外，即 將要建設和投產的一批其他冶煉煙氣制酸裝置，如葫蘆島有色金屬集團有限公司、白銀有色金屬公司硫酸改造、內蒙古巴彥淖爾紫金礦業(yè)、山東東營、赤峰庫博紅燁、赤峰金峰、赤峰金劍、河南靈寶新凌鉛業(yè)、中原黃金冶煉廠、潼關中金冶煉有限公司、云南蒙自、云南冶金集團總公司改造、株洲冶煉集團有限公司老系統(tǒng)鋅改造等，預計在“十一五”期間新增硫酸產能 6000kt/a，最終冶煉煙氣制酸的總產能將達到 16000kt/a。云南馳宏鋅鍺股份有限公司 2020年各有 1套鉛、鋅冶煉系統(tǒng)投產，配套的 2 個硫酸系列總產能為 251kt/a。由于煙氣制酸屬于環(huán)保產品，成本低，因此未來幾年內大規(guī)模煙氣制酸裝置的建設可能會沖擊到相關的 化工企業(yè)，在此建議中國硫酸協(xié)會在兩個行業(yè)之間做一些協(xié)調，使硫酸產業(yè)進入一個健康、穩(wěn)妥發(fā)展的新階段。為實現(xiàn)有色金屬工業(yè)生產要素優(yōu)化配置，提高產業(yè)集中度，要按照扶優(yōu)扶強的原則， 加快推進企業(yè)組織結構的調整。 ，采用多種形式利用國外資源。我國萬元 GDP 消費的主要有色金屬是發(fā)達國家的 10 倍，也是其他發(fā)展中國家的幾倍，可見節(jié)約資源、提高資源利用效率已迫在眉睫。因此，我國有色金屬工業(yè)必須轉變經濟增長方式，確立以提高資源利用效率為重點，積極利 用國內外資源和市場，大力發(fā)展技術含量和附加值高的深加工產品，不斷促進結構優(yōu)化和產業(yè)升級的發(fā)展指導思想的落實。 近幾年，我國銅、鋁等主要有色金屬產品的消費快速增長已經超過國內礦產資源和能源的保證程度，并對世界主要有色金屬的供需平衡構成壓力。 4 “十一五”期間我國有色金屬市場展望 國家“十一五”規(guī)劃經濟發(fā)展目標 “十一五”時期要實現(xiàn)國民經濟持續(xù)、快速、協(xié)調、健康發(fā)展和社會全面進步，取得全面建設小康社會的重要階段性進展。但 1600m3/h 及以上的大流量泵國內尚無成功使用經驗，因此一些大型煙氣制酸廠仍采用國外酸泵。之間調節(jié)。K SFO18 型風機在金川落戶。近年來國內一些規(guī)模較大的硫酸廠多選擇進口風機單臺配置，實踐證明，在保證酸廠穩(wěn)定運行的前提下，其綜合經濟指標優(yōu)于國產風機一用一備的配置。煙氣進入催化劑層的方式由側向改為多孔環(huán)形進氣，使煙氣均勻地分布在轉化器截面和催化劑層，提高了轉化率。不銹鋼具有較好的耐高溫氧化性，不需要再內襯磚和部分噴鋁，因而減輕了設備重量，簡化了施工程序，縮短了施工周期；第一催化劑層可以直接置于底部，便于催化劑的篩分及檢修；催化劑支撐板和隔板采用弧形板，較好地解決了熱膨脹問題。塔槽一體化塔的最大優(yōu)點就是由于落地配置，省去了大量的土建平臺，減少了防腐工程量，縮短了酸管線，降低了酸泵揚程，減小了占地面積，綜合投資比傳統(tǒng)形式的塔降低約 10%20%；另外減小了維修量，延長了塔的使用壽命，提高了裝置的開工率。提高塔的性能與投資的合理比是眾多硫酸工作者研究的重點。的要求，強化對流換熱條件的傳熱管段比例由原來的 60%提高到 90%，從而有效地強化了近壁處傳熱滯流底層的對流傳熱，可獲得更高的對流膜傳熱系數(shù)。設備操作電壓為 80kV，操作電流為 400mA，除霧效率可達 96%。塔槽一體化取消了傳統(tǒng)的塔支撐平臺，節(jié)約了設備配置高度，降低了運行成本。鑒于環(huán)保要求，硫酸裝置的穩(wěn)定可靠運行及高開工率對于有色冶煉企業(yè)來說尤為重要。隨著冶煉工藝的改進，富氧或純氧冶煉技術的應用，煙氣濃度有了很大的提高；通過合理的配置和嚴格的管理，煙氣量也實現(xiàn)了相對穩(wěn)定，這些都為低溫位熱能回收系統(tǒng)在冶煉煙氣制酸裝置的應用創(chuàng)造了條件。 低溫位熱能回收 除了高溫位熱能和中溫位熱能外， 酸廠數(shù)量相當可觀的低溫位熱能也正在引起人們的重視、目前低溫位熱能回收技術比較成熟可靠的主要是美國孟莫克的HRS 和奧托昆普的 HEROS 熱回收系統(tǒng)。在這個簡單機理的作用下，此工藝可以適應多變的煙氣濃度，只需通過自動控制循環(huán)率來控制轉化器一段出口溫度