【導(dǎo)讀】是在新中國建立以后，改革開放初期，由于相關(guān)的政策和法規(guī)不完善，縣黨政部門領(lǐng)導(dǎo)的高度關(guān)注。受國家相關(guān)部門和各級政府關(guān)注，中長期規(guī)劃、政策法規(guī)陸續(xù)出臺，技術(shù)支撐項目、標(biāo)準(zhǔn)編制等工作也逐步展開。為深入貫徹落實科學(xué)發(fā)。礦綜合利用率要求達(dá)到20%。全隱患，對周邊地區(qū)人民財產(chǎn)和生命安全造成嚴(yán)重威脅。本項目擬引進(jìn)專利技術(shù)，對AAA縣的尾礦資源進(jìn)行綜合回收。展，并成為AAA縣支柱產(chǎn)業(yè)，但同時也給刁江流域帶來毀滅性的災(zāi)害。重金屬污染如一把隱形的利刃，威脅著兩岸居民。的生產(chǎn)與生活，一點點吞噬著刁江流域本來健康的生存環(huán)境。金屬污染治理與環(huán)境修復(fù)迫在眉睫，是當(dāng)前一項緊迫而重大的任務(wù)。項目實施后，刁江源。源得到有效保護(hù)。發(fā)展帶來的環(huán)境壓力，更使刁江水體的重金屬污染從源頭上得到根治，財產(chǎn)造成損失，同時也給國家及社會造成很大的損失和不利影響。力，確保企業(yè)生存和發(fā)展是必要的，勢在必行。藝，綜合回收含砷廢料中的砷、硫、鐵等有價資源。

　　

【正文】 % 砷產(chǎn)量 5063t/a（ 96%） 主要設(shè)備 主要設(shè)備見表 62。 表 62 收砷工段設(shè)備清單表 序 號 設(shè)備名稱及規(guī)格 單 位 數(shù)量 備 注 1 收砷裝置 套 1 2 星形排灰閥 DN240 臺 30 3 埋刮板輸送機(jī) 臺 3 4 自動包裝線 套 1 5 工藝管道和閥門 套 1 6 防毒設(shè)施 套 1 7 其他 套 43 7 制酸 概述 本項目日處理 606t 含砷 硫鐵礦 ， 采用 弱氧 焙燒脫砷工藝。從沸騰焙燒爐出來的煙氣經(jīng) 二次燃燒室 、 廢熱鍋爐、 旋風(fēng)收塵器、電收塵器、驟冷塔和布袋收砷除塵后進(jìn)入硫酸車間。硫酸車間包括凈化工段、干吸工段、轉(zhuǎn)化工段、尾 吸工段、 酸庫，與之配套的輔助設(shè)施有制酸循環(huán)水泵房和污酸污水處理站。 進(jìn)入硫酸 車間凈化工段的煙氣量為 58080Nm3/h，其中 SO2濃度 10%，%。制酸采用稀酸洗滌凈化、兩次轉(zhuǎn)化兩次吸收工藝。產(chǎn)品為工業(yè)硫酸，硫酸產(chǎn)量為 202100t/a（以 98%H2SO4計）。 尾氣中 S02及S03的排放濃度低于國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB162971996)中的相關(guān)規(guī)定 ， 滿足排放要求。 設(shè)計基礎(chǔ) 表 71 進(jìn)硫酸車間凈化工段的煙氣量及組成 表 成分 SO2 SO3 O2 N2 H2O 合計 Nm3/h 58080 V/V% 100 （ 1）進(jìn)硫酸車間凈化工段煙氣量： 58080Nm3/h （ 2）煙氣溫度： 125℃ （ 3）煙氣壓力： 4000Pa （ 4） 進(jìn)凈化工段 煙氣含塵： ≤ 200mg/Nm3 44 （ 5） 出凈化工段 煙氣含塵： ≤ （ 6） 出凈化工段 煙氣含 砷 ： ≤ （ 7） 出凈化工段 煙氣含 酸霧 ： ≤ 5mg/Nm3 （ 8）煙氣 干燥后 含 水 ： ≤ 100mg/Nm3 （ 9）工作制度： 24h/d， 330d/a 車間規(guī)模及產(chǎn)品方 案 根據(jù)冶煉煙氣量的計算，制酸系統(tǒng)硫酸產(chǎn)量為 202100t/a（以98%H2SO4計）。 產(chǎn)品為工業(yè)硫酸。 制酸系統(tǒng)包括凈化工段、干吸工段、轉(zhuǎn)化工段、酸庫、尾氣煙囪，與之配套的輔助設(shè)施有制酸循環(huán)水泵房和污酸污水處理站。 工藝流程 工藝原理 以 焙燒 來的 SO2煙氣為原料，生產(chǎn)制造 H2SO4。工藝由以下步驟組成： （ 1） SO2煙氣的凈化； （ 2） SO2轉(zhuǎn)化為 SO3，按下面反應(yīng)進(jìn)行： SO2+1/2O2=SO3 （ 3） SO3氣體的吸收，通過與 H2O 化合生成 H2SO4，反應(yīng)如下： SO3+H2O=H2SO4 45 流程簡述 （ 1） SO2煙氣的凈化 凈化工段具體流程為文氏管 +填料塔 +一級電除霧器 +二級電除霧器，確保高除塵、除霧效率。 經(jīng)布袋收砷后的煙氣進(jìn)入硫酸系統(tǒng)凈化工段， 125℃ 的煙氣進(jìn)入文氏管，在喉頸縮口氣體高速通過，把從頸部噴射的循環(huán)稀酸沖擊粉碎成細(xì)滴，氣液高度湍動混合，充分接觸，從而使氣體溫度迅速降低，同時因氣流與液滴之間有很大的相對速度而使煙塵被捕集，并部分被除去， SO3被轉(zhuǎn)化為酸霧，煙氣被冷卻至約 65℃ 以下 ，進(jìn)入填料塔，在自由堆放的塑料填料層內(nèi)與循環(huán)稀酸逆流接觸，進(jìn)一步冷卻除去煙塵 、雜質(zhì)，使煙氣中的水氣部分冷凝為液體，脫離煙氣，并除去部分酸霧。煙氣出填料塔進(jìn)一級電除霧器、二級電除霧器，除去酸霧后進(jìn)入干吸工段。 文氏管、填料塔的循環(huán)稀酸系統(tǒng)是各自獨立的。文氏管、填料塔之間的串酸，采用泵后流程，通過液位控制。稀酸采用由稀向濃、由后向前的串酸方式，最后文氏管下塔酸經(jīng)斜管沉降器除去礦塵后返回系統(tǒng)。副產(chǎn)品稀酸（ 含量 15～ 30％ ）送至污水 站 處理。 凈化工段補(bǔ)水至系統(tǒng)，不但可代替因蒸發(fā)和排出污酸而損失的水分，而且可通過平衡控制除去 F、 Cl。 （ 2）干吸系統(tǒng) 從二級電除霧器出來的 36～ 38℃ 飽和 濕煙氣進(jìn)入干燥塔與噴淋的93%酸逆流接觸，煙氣被干燥，水分含量 ≤，經(jīng) SO2 風(fēng)機(jī)去轉(zhuǎn) 46 化工序。 從轉(zhuǎn)化工段 Ⅲ 換熱器出來的 SO3煙氣 （ 150～ 180℃ ） 進(jìn)入一吸塔，與噴淋的 93%酸逆流接觸， SO3被充分吸收，煙氣出塔溫度 60℃ 去轉(zhuǎn)化工段 Ⅴ 換熱器。 從轉(zhuǎn)化工段 Ⅴ 換熱器出來的 145℃ 煙氣進(jìn)入二吸塔，與噴淋的 93%酸逆流接觸， SO3被吸收，出塔煙氣經(jīng)尾吸塔后由煙囪排放。 干吸塔的循環(huán)酸按塔 — 循環(huán)槽 — 循環(huán)泵 — 陽極保護(hù)冷卻器 — 塔進(jìn)行循環(huán)，干燥塔與吸收塔循環(huán)槽間抽出一定量酸互串，用來調(diào)節(jié)各自酸濃。 吸收了 SO3的循環(huán)吸收酸出吸收塔，進(jìn)吸收酸泵槽，再由循環(huán)酸泵打出，經(jīng)冷卻器進(jìn)入吸收塔。各吸收塔循環(huán)酸系統(tǒng)是獨立的，相互間的串酸根據(jù)酸濃、液位進(jìn)行。產(chǎn)品酸由吸收酸管引出，經(jīng)成品酸冷卻器后，送至成品酸地下計量槽。最后由地下計量槽泵送至酸庫。 （ 3）轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 轉(zhuǎn)化工段采用五段 3+2/Ⅲ ， Ⅰ — Ⅴ ， Ⅳ ， Ⅱ 換熱的 兩次轉(zhuǎn)化流程。換熱器為空心環(huán)管式。開工爐為電加熱爐。 煙氣出干燥塔，經(jīng) SO2鼓風(fēng)機(jī)升壓后，經(jīng) Ⅲ 換熱器、 Ⅰ 換熱器，依次被三段轉(zhuǎn)化后的高溫?zé)煔?、一段轉(zhuǎn)化后的高溫?zé)煔饧訜?，溫度升?30℃ ，進(jìn)入一段觸媒。在此觸媒層，煙氣中的大 部分 SO2轉(zhuǎn)化為 SO3。由于該轉(zhuǎn)化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使煙氣溫度升高，影響 SO2的轉(zhuǎn)化率和觸媒的活性，必須進(jìn)行冷卻。煙氣出一段觸媒后，經(jīng) Ⅰ 換熱器冷卻降溫后，進(jìn)二段觸媒，煙氣中的 SO2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為 SO3，煙氣溫度升高，煙 47 氣出二段觸媒，經(jīng) Ⅱ 換熱器冷卻降溫后，進(jìn)三段觸媒轉(zhuǎn)化工段， SO2的轉(zhuǎn)化率將達(dá)到 94%，煙氣溫度升高，經(jīng) Ⅲ 換熱器冷卻后，進(jìn)一吸塔。在此，煙氣中的 SO3幾乎被完全吸收。 煙氣出一吸塔，經(jīng) Ⅴ ， Ⅳ ， Ⅱ 換熱器，依次被五段、四段、二段轉(zhuǎn)化后的高溫?zé)煔饧訜嶂?430℃ ，進(jìn)四段、五段觸媒，煙氣中的大部分 SO2轉(zhuǎn)化為 SO3， SO2的 總 轉(zhuǎn)化率將達(dá)到 %以上 ， 高溫?zé)煔饨?jīng) Ⅴ 換熱器降溫后，進(jìn)二吸塔與 93%的吸收酸充分接觸， SO3幾乎被完全吸收，尾氣經(jīng)尾吸塔后由煙囪排空。 物料平衡計算 制酸 工 段硫平衡見表 72。 表 72 制酸段硫平衡表 1投入 單位 進(jìn)入凈化段煙氣總硫量 t/h 2產(chǎn)出 硫酸中硫量 t/h 排放尾氣硫量 t/h 濃度 mg/Nm3 排氣量 Nm3/h 廢酸中硫量 t/h 硫酸濃 度 % 廢酸量 60 m3/d 工藝、設(shè)備特點 （ 1）凈化工段 ① 文氏管喉徑處高速氣流把液體沖擊粉碎成細(xì)滴以后，可以暴露 48 極大的表面積，產(chǎn)生極大的傳質(zhì)傳熱，使?fàn)t氣溫度迅速降低。 ② 大量的細(xì)小液滴在高速氣流中成為障礙物，氣流和液滴之間有很大的相對速度，塵粒因巨大的慣性力被液滴捕集，碰撞幾率大，所以有很大的捕集效率。 ③ 文氏管、填料塔、一、二級電除霧器、沉降槽采用多種防腐蝕材料，易于制作，經(jīng)久耐用。 ④ 稀酸換熱器采用板式換熱器，換熱板材質(zhì)為 254SMO 合金。具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、 耐 F、 Cl等腐蝕。 ⑤ 氣體管道采用 FRP 材質(zhì)，液體管道采用 GPo 等材質(zhì)。 （ 2）干吸工段 ① 干吸工段采用低位高效干吸技術(shù)，采用低位配置，在正常生產(chǎn)時，塔底不會存酸，而在事故停車時，可利用塔底貯存部分酸，減小了泵槽的容積；干吸塔低位配置不僅可不設(shè)置塔支撐平臺，而且降低濃酸循環(huán)泵的揚(yáng)程。這樣，既節(jié)省投資又降低生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用。 ② 干吸工段泵槽和濃酸冷卻器的配置：各塔采用獨立的泵槽和316L 陽極保護(hù)管殼式冷卻器，有利于環(huán)境保護(hù)。 ③ 串酸方式：未經(jīng)冷卻的干燥酸直接串至一吸塔進(jìn)酸管，被冷卻的吸收酸串至干燥酸泵槽，成 品酸由吸收酸冷卻器出口引出，經(jīng)換熱器冷卻后，送到成品中間槽，最后送至酸庫。該串酸方式較傳統(tǒng)的串酸方式相對簡單，減少干燥酸所帶入的 SO2，相應(yīng)地省去了成品酸脫吸系統(tǒng)。 ④ 濃酸冷卻器采用國產(chǎn) 316L 管殼式陽極保護(hù)冷卻器。具有占地面 49 積小、換熱效果好等特點。 （ 3）轉(zhuǎn)化工段 轉(zhuǎn)化工段采用了國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的 3+2/III， I， Ⅴ （ IV） II 的轉(zhuǎn)化換熱流程。在一段轉(zhuǎn)化入口管上及四段轉(zhuǎn)化 入口管上各設(shè)置了開工電加熱爐，用于開車前的升溫及必要的補(bǔ)熱，有利于縮短升溫時間。 ① 轉(zhuǎn)化器采用碳鋼內(nèi)襯磚結(jié)構(gòu)、 增加了 隔 熱能力 。轉(zhuǎn)化器各觸媒層留有一定的空間，以應(yīng)對以后更嚴(yán)格的環(huán)保要求。 ② 開工預(yù)熱系統(tǒng)的設(shè)計充分考慮熱能利用，在設(shè)計中在二吸塔與干燥塔之間設(shè)計一氣體管線，從二吸塔出來的熱干燥空氣返回干燥塔，經(jīng) SO2鼓風(fēng)機(jī)、 III、 Ⅱ 換熱器，被開工電爐加熱后，依次進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的一、二、三層觸媒及相應(yīng)的換熱器、一吸塔后，從二吸塔返回到干燥塔，再次被加熱，如此循環(huán)進(jìn)行，直到各觸媒層溫度 達(dá)到觸媒的起燃溫度。充分利用熱量，縮短了升溫時間，有利于節(jié)能。 ③ 換熱器采用空心環(huán)支撐縮放管結(jié)構(gòu)，提高了傳熱系數(shù)，縮小換熱面積，減少占地面積。 設(shè)備選型計算 （ 1）轉(zhuǎn)化器計算選擇見表 73。 （ 2）塔類設(shè)備計算選擇見表 74。 （ 3）泵類設(shè)備計算選擇見表 75。 （ 4）設(shè)備清單見表 76~表 79。 50 表 73 轉(zhuǎn)化器計算選擇結(jié)果表 序號 內(nèi) 容 1 轉(zhuǎn)化器一層入口煙氣量Nm3/h 77826 2 設(shè)計空速 m/s 3 轉(zhuǎn)化器規(guī)格 （ diH ） 216。i1000017000 4 觸媒填充系數(shù) l/td 389 5 觸媒量（ m3） 6 各觸媒層 一層 二層 三層 四層 五層 7 煙氣入口溫度 ℃ 430 473 435 430 425 8 煙氣出口溫度 ℃ 571 510 452 443 427 9 轉(zhuǎn)化率分配 % 62 86 94 99 10 觸媒分配率 % 20 20 20 20 20 51 表 74 塔類設(shè)備計算選擇結(jié)果表 序號 項 目 單位 文氏管 填料塔 電除霧器 干燥塔 一吸塔 二 吸塔 備 注 1 內(nèi) 徑 mm 216。i850 216。i5200 216。i6020 216。i6000 216。i6000 216。i6000 2 高 度 mm 8900 12021 12570 16000 16000 16000 3 數(shù) 量 —— 1 2 4 1 1 1 4 入口氣量 m3/h 84669 85021 69266 88628 129095 110812 5 入口煙氣溫度 ℃ 125 65 38 38 180 145 6 出口煙氣溫度 ℃ 65 38 38 60 70 60 7 空塔氣速 m/s 42 —— 8 噴淋酸量 m3/h 215 250 —— 565 565 565 9 設(shè)備材質(zhì) —— 鉛 銻合金 ，石墨 ，玻璃鋼 玻璃鋼 PVC 鋼襯瓷磚 鋼襯瓷磚 鋼襯瓷磚 52 表 75 泵類設(shè)備計算選擇結(jié)果表 序號 項目 文氏管 泵 填料塔泵 底流泵 干燥酸循環(huán)泵 吸收酸循環(huán)泵 地下槽泵 備 注 1 揚(yáng)量（ m3/h） 250 300 20 700 700 180 2 揚(yáng)程（ m） 32 22 20 24 24 24 3 介 質(zhì) 稀酸 稀酸 稀酸 濃酸 濃酸 濃酸 4 介質(zhì)濃度（ %） 10～ 30 5～ 10 10～ 30 93 98 98 5 介質(zhì)溫度（ ℃ ） 65 36 60 55 65 65 6 數(shù) 量 2 4 2 1 2 2 53 表 76 凈化工段工藝設(shè)備表 序 號 設(shè)備名稱及規(guī)格 單 位 數(shù)量 備 注 1 內(nèi)噴文氏管Φ 850 臺 1 2 電除霧器 330 管， Φ 6020/Φ 5752 12570 套 4 3 填料塔Φ 5250 14300 臺 2 4 清水高位槽Φ 3000 3000 臺 1 5 旋流板除沫器Φ 1000 3000 臺 2 6 稀酸貯槽Φ 5000 3000 臺 1 7 旋流板酸封 臺 1 8 電除霧器酸封 臺 4 9 電除霧器安全封 臺 1 10 稀酸循環(huán)槽Φ 5000 3000 臺 3 11 副產(chǎn)稀酸脫吸塔 臺 1 12 CN 沉降過濾器 套 1 13 稀酸板式換熱器 臺 2 500 ㎡ 14 文氏管稀酸泵 Q＝ 250m3 H=32m， N=55KW， 1450r