【文章內容簡介】 H2O: 尾氣： 其中： S: H2O: 原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 表 41 （年操作時間 8000 小時） 序 名 稱 及規(guī)格 單 位 消 耗定額 消 耗 量 備 注 號 以每噸100%H2SO4計 每小時 每年 一 消耗物 1. 硫鐵礦 (干基 ) (含 S:32%) 噸 179。 105 礦山自產 2. 電 度 145 2175 179。 107 3. 循環(huán)水 噸 2040 179。 107 裝置自供 4. 直流水 噸 7 105 179。 105 5. 脫鹽水 噸 179。 105 裝置自供 6. 釩催化劑 公斤 179。 104 7. 輕柴油 公斤 179。 104 開車用 8. 石灰 (CaO70%) 公斤 100 179。 105 二 付產物 1. 鐵精砂 噸 179。 105 干基 干吸，轉化工段 凈化工段 15 2. 稀硫酸 噸 179。 104 3. 電 度 175 2188 179。 107 三 主產品 1. 98%硫酸 噸 179。 104 自控技術方案 自控水平和主 要控制方案 本設計為 12 萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置，包括原料工段、焙燒工段、凈化工段、轉化工段、干吸及成品工段、余熱回收系統(tǒng)、循環(huán)水站、余熱發(fā)電以及脫鹽水站的自控設計。工藝物料主要為硫鐵礦、高溫爐氣、硫酸、蒸汽以及水。整個裝置均為非防爆區(qū)。 以集中控制為主 ,整個生產過程的操作及主要動設備的狀態(tài)顯示、停止操作均可在控制室內完成。對不重要的或不需要經常監(jiān)視的工藝參數采用就地儀表指示。 根據工藝操作需要，在焙燒工段設置一個操作室，面積約為 30平方米；在發(fā)電廠房內設置一個操作室，面積約為 30 平方米。原料工段、脫鹽水站、循環(huán)水站均單獨設置常規(guī)儀表操作室，面積均為 24平方米。 主要關鍵儀表選擇 溫度儀表：需要集中檢測的工藝參數的溫度傳感器主要使用 熱電阻和 K 分度號的熱電偶。就地指示的溫度選用雙金屬溫度計。 壓力儀表：硫酸等腐蝕性介質的壓力測量，就地指示采用隔膜壓力表，集中指示采用隔膜壓力變送器。一般介質采用不銹鋼壓力表或普通壓力變送器進行測量。 流量儀表：氣體流量的測量采用托巴管流量計或阿紐巴流量計。水流量的測量采用威力巴流量計。蒸汽流量的 測量采用阿紐巴流量計。成品酸的計量選用質量流量計。 物位儀表：硫酸的液位測量采用雷達液位變送器。鍋爐汽包液位采用差壓變送器進行測量。 分析儀表：酸濃檢測采用電導式酸濃分析儀。氣相在線分析儀表為引進產品，供應商提供全套的采樣和預處理裝置。 儀表電源的要求和用量 儀表電源：來自電氣專業(yè)，通過不間斷電源提供儀表所需的 220VAC 電源。供控制系統(tǒng)、分析儀表及其它儀表用電設備使用。 交流輸入： 380VAC177。 10%；頻率： 50Hz177。 5% 交流輸出： 380VAC177。 2%；頻率： 50Hz177。 220VAC177。 2%；頻率： 50Hz177。 16 交流輸出： 24VDC177。 1% 用電量： 51KVA。 主要設備的選擇 概述 12 萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置非標設備的設計，將在該 公司已設計投產的多套硫鐵礦制酸裝置的基礎上，吸收國內外硫鐵礦制酸的先進技術，立足于國產化，根據國內的制造條件和標準，在穩(wěn)妥可靠的前提下進行改進和提高，優(yōu)化設備設計。 設計原則和一般技術規(guī)定 （ 1） 設計原則 a、 工程設計應以設計合同為依據進 行優(yōu)化設計，技術上應穩(wěn)妥、性能上應可靠、操作方便、投資節(jié)省。 b、設備設計條件在工藝數據表和結構簡圖中已有明確規(guī)定的，必須以設計條件的內容為準。 c、容器及封頭的公稱直徑應盡量選用標準系列。 d、設備法蘭按設計條件選用靠近壓力等級或高一等級標準法蘭；無標準直接選用時，才允許進行設計；對既能選用板材也能使用鍛件加工時，優(yōu)先選用板材加工。 e、設備上使用的人孔、手孔、檢查孔、吊耳、支座、視鏡等，應盡量按標準或選用標準圖；螺栓、螺母應按相應標準匹配使用，并盡量使用商品等級。 （ 2） 一般技術規(guī)定 a、自然條件參數：按業(yè)主提供的數據。 b、設計壓力：設備設計壓力在工藝數據表有明確規(guī)定時，以數據表規(guī)定為準；當工藝數據表沒有明確規(guī)定時，必須考慮在工作情況下可能遇到的工作壓力和對應的工作溫度兩者組合中的各種工況，并以最苛刻工況下的工作壓力來確定設計壓力。 c、設計溫度：設備設計溫度在工藝數據表有明確規(guī)定時，以數據表規(guī)定為準；當工藝數據表沒有明確規(guī)定時，必須考慮在工作過程中可能遇到的工作溫度和相應工作壓力兩者結合中各種苛刻條件下的最高工作溫度。 d、焊接接頭系數 ：焊接接頭系數應根據元件的焊接接頭型式及無損檢測的長度比例確定。 e、腐蝕裕量：容器的腐蝕裕量在工藝數據表有明確規(guī)定時，以數據表規(guī)定為準；當工藝數據表沒有明確規(guī)定時，按以下規(guī)定選?。? 碳鋼容器：取 C2=3mm(當采取內部防腐措施時取 C2=1mm) 17 不銹鋼容器：取 C2=0mm f、材料許用應力：材料的許用應力按 JB/T4735 確定和選取。 主要設備說明 (1) 沸騰爐： 沸騰爐爐體為鋼殼圓筒（上部擴大）內襯保溫磚和耐火磚結構。爐子的最下部是風室，設有空氣進口管，其上部是空氣分布板，空氣 分布板上是耐火澆注料爐床，爐床上埋設有許多側向開小孔風帽。爐膛中部為向上擴大的截頭錐體，上部爐膛的截面積比沸騰層的截面積大，以降低爐氣的上升速度，減少固體粒子的帶出。沸騰床中裝有冷卻管束，以移走沸騰床的余熱，它們與鍋爐汽包聯結，是余熱鍋爐蒸發(fā)受熱面的一部分。此外，沸騰爐上還設置有加料口、礦渣溢流管（口）、爐氣出口、點火孔等接管。為防止 SO3露點腐蝕，沸騰爐殼體外部設有外保溫。 (2) 文氏管：文氏管是作為凈化工段第一級洗滌設備使用的，其工況條件的特點是溫度高、腐蝕性強、氣體帶塵較多，如采用填料塔有 堵塞的危險，所以采用內噴文氏管。其優(yōu)點是便于大型化、氣體壓降小、操作彈性大、性能穩(wěn)定、可靠性較高。 (3) 洗滌塔：洗滌塔為凈化工段第三級洗滌設備，采用整體鋼襯 PE制作，噴淋酸由塔頂的分酸器分布到填料上面。噴淋 5%的稀酸。 填料高度一般為 ~4m范圍內，一般采用聚丙烯制大尺寸（如φ 76）的低阻力、抗污堵及具有自清洗性能的填料，如異鞍環(huán)、階梯環(huán)等。 (4) 干吸塔：干吸塔是指干燥塔、第一吸收塔和第二吸收塔。 凈化爐氣中因含有水分，如不及時去除就會與 SO3反應生成硫酸，從而腐蝕后續(xù)轉化換熱系統(tǒng)中 的鋼制設備，損壞催化劑，增加系統(tǒng)的阻力，為除去這些水分，設置了干燥塔。吸收塔的作用是將在轉化器內產生的 SO3氣體用濃硫酸吸收產出成品酸。 干吸塔的主要結構基本上是相似的，塔體為立式圓筒形內襯耐酸磚。在保證大開孔率的前提下，塔內填料支承既可采用高鋁瓷條梁，也可采用耐酸瓷球拱。上面亂堆 3”階梯環(huán)耐酸瓷主填料。填料上部為分酸裝置。主填料及分酸管上亂堆高度為 500mm 的φ 38 階梯環(huán)耐酸瓷填料，設備上部設有除沫裝置，以收集氣體中的酸沫。殼側設有人孔和視鏡，以便除沫器的安裝、檢修和觀察。 分酸裝置采用鑄鐵管式酸分布器， 它是由一根分酸主管和多根分酸支管組成，酸液由酸泵送入分酸主管，由分酸主管分配至各分酸支管，再由各分酸支管上開設的分酸孔噴淋至填料表面。具有結構簡單，重量輕，制造、安裝及維修較方便等優(yōu)點，單位面積分酸點數達 2027/ m2。鑄鐵管式分酸器的材料有低鉻鑄鐵和合金鑄鐵兩種可供選擇。 (5) 轉化器： SO2轉化器的作用是將經過換熱后達到轉化器內催化劑的反應溫度的氣體 18 在催化劑的催化作用下與氧氣發(fā)生反應生成 SO3氣體。 SO2轉化器為直立圓筒形結構，全碳鋼殼體襯容重較大的硅酸鋁纖維磚，硅酸鋁纖維磚外表面涂刷耐 高溫防腐涂料。隔板為不銹鋼，隔板上鋪硅酸鋁纖維磚磚以保證每段間相互隔熱。篦子板、立柱采用耐熱鑄鐵，篦子板上鋪不銹鋼絲網，不銹鋼絲網上鋪放瓷球和催化劑，每層催化劑上面均再鋪一層瓷球，以便于氣體分布。轉化器殼體外表面、頂蓋及底座下面設有外保溫。 主要設備一覽表 主要設備一覽表 表 42 序號 名 稱 規(guī) 格 主要技術參數 備 注 1 震動篩 φ 1250179。 2500 硫鐵礦生產量： 17t/h 1臺 2 浸沒式冷卻滾筒 φ 900179。 12020 1臺 3 膠帶輸送機 B=650， P= 硫鐵礦輸送量： 15 t/h 1臺 4 沸騰爐 Φ 內 5000， H=19000 沸騰層面積： 20m2 焙燒強度： 15t/ 風帽氣速： 55m/s 1臺，鋼襯耐火磚 5 電除塵器 28 m2 1臺，鋼 6 文氏管 Φ 內 600 喉管氣速： 50m/s 1臺 7 洗滌塔 Φ 內 3600 填料塔，主填料高度 :5m 空塔氣速： 玻璃鋼 8 稀酸冷卻器 換熱面積： 200m2 材質： SMO 1臺 9 電除霧器 270 管 一級電霧 1臺 10 干吸塔 Φ 內 3500 H=19000 填料塔，主填料高度 :4m干燥塔 3臺，鋼襯耐酸磚。空塔氣速如下： 11 干燥塔酸循環(huán)槽 Φ 內 4800 1臺，鋼襯耐酸磚 12 吸收塔循環(huán)槽 Φ 內 4800 2臺，鋼襯耐酸磚 13 轉化器 Φ 內 6000 H=18500 催化劑量 :63m3 截面氣速 : 1臺，鋼襯耐火磚 14 空氣鼓風機 D500， N=280kW Q=500m3/min， Δ P=2020mmH2O 1臺，離心 式 轉速： 2970r/min 15 SO2鼓風機 D800, N=700kW Q=800m3/min Δ P=3200mmH2O 1臺，離心式 轉速： 2970r/min 19 16 第 Ⅰ 換熱器 S=390m2 17 第 Ⅱ 換熱器 S=420m2 18 第 Ⅲ 換熱器 S=1650 m2 19 第 Ⅳ 換熱器 S=55m2 20 第Ⅴ 換熱器 S=1830m2 5 原材料、輔助材料及燃料和動力的供應 原材料及燃料和動力的供應 原料的成分 本項目所用硫鐵礦均為賀州地區(qū) 所 屬礦山所產的硫鐵礦，具體成分如下： 生產原料為硫鐵礦，粒度≤ 120 目，主要成份為： 鋅硫精砂 S 32%、 Fe51%、 F ≤ %、 As≤ %、 H2O 12% 硫鐵礦年消耗量 本硫酸裝置的公稱規(guī)模為 12萬噸 /年 硫酸（以 100%H2SO4計），按實際硫酸產量 360噸 /天（以 100%H2SO4計）進行物料平衡計算，本裝置實物硫精礦的年消耗總量為 萬噸（干基，含硫 32%）。 硫鐵礦的來源及運輸情況 本裝置所需原料均為 賀州市 當地 的硫精礦，發(fā) 展規(guī) 劃達年總產量 20 萬噸以上，儲量豐富，供應可靠，可直接用汽車 運輸 ， 能滿足生產要求。 輔助材料供應 本項目所需主要輔助材料為國產釩催化劑。 本項目轉化器內釩催化劑總裝填量為 108m3，以堆密度 ，每年消耗 11噸。 燃料供應 本項目所需燃料為輕柴油，用于硫酸生產的開車，本裝置年總用量為 78噸。 20輕柴油的規(guī)格和性質如下： 粘度 ~（176。 E） （ 20℃） 密度 840mg/m3 閃點 65℃ 熱值 46055kJ/kg（ 11000kcal/kg） 20 燃料油年用量不多，在當地即可采購。 6 建廠條件和廠址方案 建廠條件 廠址的地理位置 賀州市宏鑫化工有限公司 位于 賀州市望高鎮(zhèn)鯉魚村 ，距 市區(qū) 25公里，距火車站 4公里，交通便利。 氣象條件 氣象條件：廠址所在地屬中亞熱帶季風氣候，冬短夏長，干濕明顯，春季及初夏多陰雨，秋冬多晴天。晝夜溫差大，年平均氣溫 ℃