【導(dǎo)讀】司主要承擔(dān)XX銅礦的建設(shè)與開發(fā)工作。為317國(guó)道，距幫達(dá)機(jī)場(chǎng)276km。據(jù)地質(zhì)勘探，XX銅礦銅儲(chǔ)量豐富，前景儲(chǔ)量可觀，大部份為氧化銅礦。制硫酸項(xiàng)目，遠(yuǎn)景規(guī)劃十分可觀。路交通狀況造成不安全隱患，節(jié)約大量的人力、物力、財(cái)力、提高XX銅礦的經(jīng)濟(jì)效益。工程技術(shù)轉(zhuǎn)讓”合同。XXXX銅業(yè)股份有限公司硫磺制酸廠工程招標(biāo)投標(biāo)文件。四川華通建設(shè)工程造價(jià)管理有限責(zé)任公司中標(biāo)通知書。的產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策的要求，使設(shè)計(jì)做到切合實(shí)際，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用。在考慮技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí)，還要充分注意技術(shù)的適用性。即根據(jù)我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)能力、資、選用先進(jìn)適用可靠的技術(shù)，降低消耗定額和減少定員以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。制酸裝置，均獲得成功。環(huán)境的污染，建設(shè)清潔生產(chǎn)裝置。尾氣中SO2含量達(dá)到國(guó)家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，本項(xiàng)目擬選用國(guó)外優(yōu)質(zhì)催化劑。危害等措施，以整體維持和提高供電系統(tǒng)的可靠性。因此應(yīng)為硫酸裝置設(shè)置兩臺(tái)變壓器，開工時(shí)投入兩臺(tái)，開工完畢停用一臺(tái)。

　　

【正文】 式 輸 入 1 硫磺 萬噸 2 汽車 2 釩催化劑 噸 汽車 3 輕柴油 噸 12 汽車 小計(jì) 萬噸 輸出 1 93%硫酸 萬噸 管道 小計(jì) 萬噸 合計(jì) 萬噸 根據(jù)上表所列， 60kt/a 硫磺制酸裝置每年的運(yùn)輸量總量 為 萬噸，其中運(yùn)入 萬噸，運(yùn)出 萬噸，運(yùn)輸所需車輛均依托 XX 礦區(qū)， 93%酸由管道從成品酸罐輸送到電解銅廠。 消防 本次設(shè)計(jì)主要考慮防火要求，建構(gòu)筑物之間的距離設(shè)計(jì)的依據(jù)為《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。新建主要道路呈環(huán)形布置，主要運(yùn)輸?shù)缆穼挾热?7 米和 6 米，道路面層采用混凝土面層。 綠化 本設(shè)計(jì)在東側(cè)圍墻邊種植小型常綠喬木，其余除道路、地坪、建構(gòu)筑物外所有裸露地面均鋪以草坪，在草坪中間點(diǎn)綴觀賞性植物。本設(shè)計(jì)根據(jù)硫酸廠的特性，綠化系數(shù)按 15%。 江蘇科瑞工程設(shè)計(jì)有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號(hào) 32 第四章 化工工藝 概述 設(shè)計(jì)規(guī)模、裝置組成 裝置設(shè)計(jì)規(guī)模 本裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 6 萬噸硫酸（以 100%硫酸計(jì)），其中： 93%硫酸 萬噸 /年，年操作日為 300 天。 裝置組成 本裝置由原料工段、熔硫工段、焚硫工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸工段及輔助設(shè)施循環(huán)水站、軟化水站、變配電室、控制室等組成。 生產(chǎn)方法、工藝流程特點(diǎn) 本硫磺制酸裝置最大特點(diǎn)是擬建在高海拔地區(qū)，是目前國(guó)內(nèi)海拔最高的硫酸廠，與平原地區(qū)相比，同樣體積空氣中氧的絕對(duì)含量只有 57%左右。為了獲得相同硫酸生產(chǎn)規(guī)模所需的空氣量就增加為 倍 。本設(shè)計(jì)以等壓降為原則，使裝置容量不過分放大，節(jié)省裝置投資。 本裝置日產(chǎn)能力為 200 噸硫酸（ 100%硫酸）。以固體硫磺為原料，采用“ 3+2”兩次轉(zhuǎn)化兩次吸收工藝生產(chǎn)硫酸，并充分利用系統(tǒng)所產(chǎn)生的余熱。本裝置工藝流程在吸收了國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，力求穩(wěn)妥可靠，經(jīng)濟(jì)合理。本項(xiàng)目具有投資省，熱能利用率高，污染小等特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下： 熔硫與精硫工藝 采用帶攪拌器和蒸汽盤管加熱的快速熔硫槽，熔硫迅速，清理方便，粗硫凈化采用葉式過濾器機(jī)械過濾，過濾強(qiáng)度高，占地面積小，蒸汽消耗少。在裝置區(qū)內(nèi)設(shè)有液硫儲(chǔ)罐，在滿足開車率 的同時(shí)，也減少了固體硫磺的儲(chǔ)存量。 機(jī)械霧化焚硫 機(jī)械霧化噴槍特點(diǎn)是霧化噴嘴中液硫壓力大，不易堵塞，不需探針裝置，較之低壓噴嘴采用空氣霧化的方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，操作方便，且機(jī)械霧化不需霧化風(fēng)機(jī)，節(jié)省了動(dòng)力消耗，簡(jiǎn)化了流程。 鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置在干燥塔上游 鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置在干燥塔上游，避免了風(fēng)機(jī)葉片的酸霧腐蝕，設(shè)備維修量小，風(fēng)機(jī)使用壽命長(zhǎng)。 充分利用液硫燃燒熱和轉(zhuǎn)化部分的反應(yīng)熱 江蘇科瑞工程設(shè)計(jì)有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號(hào) 33 在焚硫爐出口設(shè)置第一余熱鍋爐，在轉(zhuǎn)化器第一段出口設(shè)置第二余熱鍋爐，在轉(zhuǎn)化器第五段之后設(shè)置第三余熱鍋爐和高低溫省煤器，在進(jìn)第一 次吸收塔前加中溫省煤器，回收這些余熱用于產(chǎn) 、 225℃的中壓蒸汽和 、 194℃的低壓蒸汽。 提高轉(zhuǎn)化率，消除尾氣污染 本設(shè)計(jì)采用兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收工藝。采用進(jìn)口催化劑，“ 3+2”五段轉(zhuǎn)化流程，總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %，使放空尾氣中 SO2含量在 250ppm 以下，以降低對(duì)環(huán)境的污染。 采用中溫吸收工藝 與常規(guī)吸收工藝相比，能有效減少酸霧的形成及增大酸霧粒徑，采用纖維除霧器可大大提高酸霧的去除效率，減少尾氣中酸霧的危害；同時(shí)可以減少部分換熱面積。采用陽極保護(hù)管殼式酸冷卻器，與傳統(tǒng)的冷卻排 管相比傳熱效率大為提高，占地面積減少。陽極保護(hù)管殼式換熱器與板式換熱器相比，設(shè)備性能同樣可靠。 尾氣吸收工藝 尾氣采用堿液吸收，其吸收效率較高，經(jīng)吸收塔吸收后的尾氣通過煙囪達(dá)標(biāo)排放，將尾氣中二氧化硫、三氧化硫氣體的排放量降到最低，基本實(shí)現(xiàn)零排放，以保護(hù)當(dāng)?shù)氐闹脖缓陀文临Y源。 采用新型高效設(shè)備，節(jié)省投資 （ a） 焚硫爐為臥式結(jié)構(gòu)，設(shè)有一個(gè)機(jī)械霧化噴嘴，內(nèi)設(shè)三道擋墻。空氣進(jìn)口設(shè)置特有的旋流裝置，確?？諝馀c液硫霧粒的充分混合。爐內(nèi)設(shè)有二次風(fēng)進(jìn)口，確保硫磺的充分燃燒。焚硫爐內(nèi)襯有耐火磚和隔熱磚，保證外壁溫度小于 50℃。 （ b） 干吸塔為干燥塔、第一吸收塔和第二吸收塔的 統(tǒng) 稱。干吸塔的主要結(jié)構(gòu)基本上是相似的，塔體為立式圓筒形內(nèi)襯耐酸磚，塔內(nèi)填料支承采用大跨度、大開孔率的球拱，上部再鋪格柵磚。格柵磚上堆放 異鞍 環(huán)耐酸瓷填料。填料上部為分酸裝置。 塔頂 設(shè)有 國(guó)產(chǎn)高效節(jié)能的纖維 除霧 器 ，以 去除 氣體中的酸霧 ， 保護(hù)后 續(xù)系統(tǒng) 的設(shè)備 和管道 。塔體 設(shè)有人孔和視鏡，以便除霧器的安裝、檢修和觀察。 （ c） 分酸裝置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(shè)的分酸孔噴淋至填料表面。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕， 制造、安裝及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。單位面積分酸點(diǎn)數(shù) 可 達(dá) 24～ 27點(diǎn) /m2，確保吸收效率 。 （ d） 工藝設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化器有較高的轉(zhuǎn)化率和較長(zhǎng)的操作周期，這主要取決于催化劑的性能和設(shè)備合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 為保證工藝技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)，本設(shè)備中所用的催化劑將江蘇科瑞工程設(shè)計(jì)有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號(hào) 34 采用國(guó)外優(yōu)質(zhì)催化劑。 轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)為立式圓筒型。設(shè)備自下向上由若干立柱支承隔板和篦子板組成。立柱材料采用耐熱鑄鐵，保證了經(jīng)濟(jì)適用的要求。篦子板由耐熱鑄鐵制成，擱置在立柱的凸臺(tái)上，上鋪不銹鋼絲網(wǎng)和耐熱瓷球，再鋪放催化劑，隔板為圓板焊半圓管，該結(jié)構(gòu)不僅保證了不漏氣并解決了熱膨脹的問題。隔板由 下部橫梁支托，上鋪粘土質(zhì)隔熱磚以保證每段間互相隔熱。各段進(jìn)氣口設(shè)置了氣體導(dǎo)向裝置，以保證進(jìn)入催化劑層的氣體均勻分布。 （ e） 熱熱換熱器和冷熱換熱器，采用國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的急擴(kuò)加速流縮放管換熱器，其特點(diǎn)是低壓降、高傳熱系數(shù)。 （ f） 酸冷卻器采用技術(shù)先進(jìn)可靠的帶陽極保護(hù)管殼式換熱器，該設(shè)備傳熱效率高，使用壽命長(zhǎng)，檢修方便，占地面積小。 工藝過程控制自動(dòng)化程度高 本裝置采用先進(jìn)的 DCS 集散控制系統(tǒng)。對(duì)整個(gè)流程的工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)，設(shè)有流程圖動(dòng)態(tài)畫面顯示、參數(shù)顯示畫面、調(diào)節(jié)顯示畫面、報(bào)警畫面、趨勢(shì)記錄顯示、自動(dòng)打 印報(bào)表等功能，整個(gè)生產(chǎn)過程監(jiān)控基本可以在主控室內(nèi)完成。 工藝流程 工藝流程簡(jiǎn)述 （ 1）熔硫工段 來自原料工段的固體硫磺由膠帶輸送機(jī)送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，熔化后的液硫自溢流口自流至過濾槽，由過濾泵送入液硫過濾器內(nèi)過濾后流入精硫槽。液硫過濾之前，往助濾槽內(nèi)的液硫中加入適量的硅藻土，由助濾泵打入液硫過濾器內(nèi)，使得在過濾器濾網(wǎng)表面形成有效的過濾層。精制后的液硫進(jìn)入精硫槽內(nèi)，由精硫泵送至液硫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。液硫自液硫儲(chǔ)罐自流至地下槽內(nèi)，經(jīng)地下槽泵送至焚硫轉(zhuǎn)化工段焚硫爐內(nèi)燃燒。 快速熔硫槽、過濾槽、助濾槽、地 下槽、液硫貯罐、精硫槽內(nèi)均設(shè)有蒸汽加熱盤管，快速熔硫槽用 (絕壓 )蒸汽間接加熱使硫磺熔化，其它設(shè)備用 (絕壓 )蒸汽使硫磺保持熔融狀態(tài)，并使液硫的溫度控制在 135℃ ~145℃。 其它設(shè)備如液硫過濾器、液硫泵和液硫輸送管道、管件、閥門等都采用蒸汽夾套保溫。 （ 2）焚硫、轉(zhuǎn)化工段 液硫由地下槽泵加壓后經(jīng)噴槍機(jī)械霧化而噴入焚硫爐，硫磺燃燒所需的空氣 , 由空氣鼓風(fēng)機(jī)加壓后送入干燥塔，塔內(nèi)用 93%的硫酸干燥，塔頂采用纖維除霧器，使出塔空氣中江蘇科瑞工程設(shè)計(jì)有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號(hào) 35 的水分 ≤。干燥空氣在焚硫爐內(nèi)與液硫一起燃燒， 出焚硫爐煙氣含 SO2 濃度為%～ %，溫度約為 960℃ ，該高溫爐氣首先進(jìn)入第一余熱鍋爐回收熱量，溫度降至415℃ 經(jīng)過濾器后 進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的第一段催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)。經(jīng)反應(yīng)后，溫度升至 600℃ 左右進(jìn)入第二余熱鍋爐進(jìn)行換熱，溫度降低至～ 440℃ 進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第二段催化劑床層進(jìn)行催化反應(yīng)，溫度升至～ 513℃ ，然后出轉(zhuǎn)化器進(jìn)入第二換熱器降溫后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第三段催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)。從轉(zhuǎn)化器第三段出口的氣體，進(jìn)入第三換熱器和高溫省煤器溫度降至175℃ ， 此時(shí)爐氣完成了第一次轉(zhuǎn)化， 進(jìn)入第一吸收塔。在第一吸收塔，氣體中的 SO3 被98%硫酸吸收，再經(jīng)過塔頂?shù)睦w維除霧器除去其中的酸霧后，依次通過第三換熱器、第二換熱器分別與轉(zhuǎn)化器三段和二段出口的爐氣進(jìn)行逆流換熱，氣體被加熱至 415℃ 后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第四段催化劑床層進(jìn)行轉(zhuǎn)化。出第四段床層的氣體經(jīng)冷激后溫度降至 415℃ 進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第五段催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，從轉(zhuǎn)化器第五段出口的氣體，進(jìn)入第三余熱鍋爐和省煤器，溫度降至 155℃ ，此時(shí)爐氣完成了第二次轉(zhuǎn)化， 進(jìn)入第二吸收塔，在第二吸收塔氣體中的SO3 被 98%硫酸吸收后并經(jīng)過塔頂?shù)睦w維除霧器除去其中的酸霧，出二吸塔的尾氣經(jīng)尾氣吸收塔吸收后通過煙囪排放。 經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)化后， SO2轉(zhuǎn)化率 可達(dá) ％，尾氣中 SO2濃度小于 328ppm，達(dá)標(biāo)排放 。 為了調(diào)節(jié)各段催化劑層氣體進(jìn)口溫度，設(shè)置了必要的副線和閥門。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)開車升溫采用電加熱器。 （ 3）干吸工段 空氣鼓風(fēng)機(jī)設(shè)在干燥塔上游，干吸酸循環(huán)系統(tǒng)采用三塔三槽三器，干吸塔均為填料塔，頂部設(shè)置纖維除霧器。濕空氣由空氣鼓風(fēng)機(jī)升壓后送入干燥塔，塔內(nèi)用 93%硫酸吸收其水分，經(jīng)纖維除霧器除去酸霧，再進(jìn)入焚硫爐與硫磺進(jìn)行燃燒，經(jīng)干燥后的空氣含水量≤。干燥塔內(nèi)噴淋 93%硫酸，吸收空氣中的水分后自塔底排至干燥塔酸循環(huán)槽 ，通過從一吸塔循環(huán)系統(tǒng)串入的 98%硫酸維持其濃度，用循環(huán)酸泵送入干燥酸管殼式濃酸冷卻器冷卻降溫后進(jìn)入干燥塔噴淋。增多的 93～ 94%硫酸一部分串入一吸塔酸循環(huán)槽，另一部分作為成品酸送地下槽。 來自轉(zhuǎn)化工段的 第 一次轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入一吸塔，在一吸塔內(nèi)噴淋 98%硫酸，吸收 SO3后濃度升高的硫酸流入一吸塔酸循環(huán)槽，配入干燥酸循環(huán)系統(tǒng)串來的 93%硫酸，并加水維持其濃度。 98%硫酸一部分經(jīng)循環(huán)酸泵送入一吸塔酸管殼式冷卻器冷卻降溫后進(jìn)入一吸塔噴淋，另一部分 98%硫酸則串至干燥塔酸循環(huán)槽。 來自轉(zhuǎn)化工段的第二次轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入第二吸收塔 ，在第二吸收塔內(nèi)噴淋 98%硫酸，吸收江蘇科瑞工程設(shè)計(jì)有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號(hào) 36 SO3 后濃度升高的硫酸流入二吸塔酸循環(huán)槽，加入清水調(diào)節(jié)其濃度，經(jīng)循環(huán)酸泵送入二吸塔酸管殼式冷卻器，冷卻降溫后入二吸塔噴淋。增多的 98%硫酸串入一吸塔酸循環(huán)槽。 干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔均采用塔 —— 槽 —— 泵 —— 酸冷器 —— 塔的循環(huán)流程。 93%成品硫酸由地下槽酸泵出口引出，送入成品酸貯槽貯存。成品酸貯槽為兩個(gè)貯量為 1000t 的大酸罐。 （ 4）尾氣吸收 將 NaOH 放入堿液溶解槽，加水配制成約 30%濃度溶液并用攪拌器攪拌均勻，將30%NaOH 溶液經(jīng)堿液泵送入堿液貯槽，再用尾 吸循環(huán)泵打入尾氣吸收塔下部（尾吸塔是塔槽一體設(shè)備），并加水將溶液稀釋至約為 10%作為尾氣吸收循環(huán)液。 來自二吸塔出口的尾氣進(jìn)入尾吸塔氣體進(jìn)口，與尾吸塔上部噴淋下來的吸收循環(huán)液充分接觸， SO SO3與 NaOH 充分反應(yīng)，達(dá)標(biāo)后的尾氣經(jīng)煙囪放空。 當(dāng)吸收循環(huán)液的 pH 值達(dá)到 5～ 6 時(shí)，反應(yīng)生成以 NaHSO Na2SO3為主的混合溶液，這時(shí)要排放部分吸收循環(huán)液（可作為副產(chǎn)品銷售），并及時(shí)補(bǔ)充 30%NaOH 溶液，使 pH 值上升至 6～ ，在尾吸塔中繼續(xù)循環(huán)使用。 主要工藝設(shè)備規(guī)格及技術(shù)參數(shù) (詳見附錄 ) 設(shè)備布置 本裝置布置具有占地面積小，維修方便的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下： （ 1） 設(shè)備布置盡可能的按流程順序進(jìn)行布置，力求使管道走向合理。 （ 2） 設(shè)備布置露天化，本裝置除原料工段、熔硫工段和風(fēng)機(jī)房等設(shè)置廠房外，其他均為露天布置。 （ 3） 設(shè)備布置時(shí)，同類設(shè)備做到集中布置，如干吸工段，干燥塔，吸收塔布置在同一軸線上，酸冷卻器也布置在同一區(qū)域，這樣便于操作及維修；轉(zhuǎn)化工段，以轉(zhuǎn)化器為中心，換熱設(shè)備布置在其周圍，熱工專業(yè)設(shè)備也盡量集中布置，便于配管，有利裝置保溫及節(jié)能。 （ 4） 設(shè)備布置時(shí)同時(shí)考慮了維修通道，操作通道及消防通道，如干吸平臺(tái)旁， 設(shè)置了一條通道，便于今后塔內(nèi)填料的清洗及更換，轉(zhuǎn)化器的一側(cè)也留出了通道，便于催化劑的更換及裝填。 （ 5） 對(duì)于存在危險(xiǎn)的地方，如成品工段，則設(shè)置圍堰，以防硫酸的外泄。 消耗定額 原材料及動(dòng)力消耗定額（以每噸 100%H2SO4計(jì)） 江蘇科瑞工程設(shè)計(jì)有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號(hào) 37 序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 小時(shí) 年耗量 備注 1 原材料及動(dòng)力消耗 ／ (1). 硫磺 S≥% 噸 2104 (2). 催