【導讀】司主要承擔XX銅礦的建設與開發(fā)工作。為317國道，距幫達機場276km。據(jù)地質(zhì)勘探，XX銅礦銅儲量豐富，前景儲量可觀，大部份為氧化銅礦。制硫酸項目，遠景規(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、財力、提高XX銅礦的經(jīng)濟效益。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投標文件。四川華通建設工程造價管理有限責任公司中標通知書。的產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策的要求，使設計做到切合實際，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，安全適用。在考慮技術(shù)先進性的同時，還要充分注意技術(shù)的適用性。即根據(jù)我國目前的經(jīng)濟能力、資、選用先進適用可靠的技術(shù)，降低消耗定額和減少定員以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。制酸裝置，均獲得成功。環(huán)境的污染，建設清潔生產(chǎn)裝置。尾氣中SO2含量達到國家污染物排放標準的要求，本項目擬選用國外優(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。因此應為硫酸裝置設置兩臺變壓器，開工時投入兩臺，開工完畢停用一臺。

　　

【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 萬噸 輸出 1 93%硫酸 萬噸 管道 小計 萬噸 合計 萬噸 根據(jù)上表所列， 60kt/a 硫磺制酸裝置每年的運輸量總量 為 萬噸，其中運入 萬噸，運出 萬噸，運輸所需車輛均依托 XX 礦區(qū)， 93%酸由管道從成品酸罐輸送到電解銅廠。 消防 本次設計主要考慮防火要求，建構(gòu)筑物之間的距離設計的依據(jù)為《建筑設計防火規(guī)范》。新建主要道路呈環(huán)形布置，主要運輸?shù)缆穼挾热?7 米和 6 米，道路面層采用混凝土面層。 綠化 本設計在東側(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，在草坪中間點綴觀賞性植物。本設計根據(jù)硫酸廠的特性，綠化系數(shù)按 15%。 江蘇科瑞工程設計有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號 32 第四章 化工工藝 概述 設計規(guī)模、裝置組成 裝置設計規(guī)模 本裝置設計規(guī)模為年產(chǎn) 6 萬噸硫酸（以 100%硫酸計），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 本硫磺制酸裝置最大特點是擬建在高海拔地區(qū)，是目前國內(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 。本設計以等壓降為原則，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內(nèi)先進技術(shù)的基礎上，力求穩(wěn)妥可靠，經(jīng)濟合理。本項目具有投資省，熱能利用率高，污染小等特點，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械過濾，過濾強度高，占地面積小，蒸汽消耗少。在裝置區(qū)內(nèi)設有液硫儲罐，在滿足開車率 的同時，也減少了固體硫磺的儲存量。 機械霧化焚硫 機械霧化噴槍特點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)簡單，加工制造容易，操作方便，且機械霧化不需霧化風機，節(jié)省了動力消耗，簡化了流程。 鼓風機設置在干燥塔上游 鼓風機設置在干燥塔上游，避免了風機葉片的酸霧腐蝕，設備維修量小，風機使用壽命長。 充分利用液硫燃燒熱和轉(zhuǎn)化部分的反應熱 江蘇科瑞工程設計有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號 33 在焚硫爐出口設置第一余熱鍋爐，在轉(zhuǎn)化器第一段出口設置第二余熱鍋爐，在轉(zhuǎn)化器第五段之后設置第三余熱鍋爐和高低溫省煤器，在進第一 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 本設計采用兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收工藝。采用進口催化劑，“ 3+2”五段轉(zhuǎn)化流程，總轉(zhuǎn)化率達到 %，使放空尾氣中 SO2含量在 250ppm 以下，以降低對環(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；同時可以減少部分換熱面積。采用陽極保護管殼式酸冷卻器，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。陽極保護管殼式換熱器與板式換熱器相比，設備性能同樣可靠。 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標排放，將尾氣中二氧化硫、三氧化硫氣體的排放量降到最低，基本實現(xiàn)零排放，以保護當?shù)氐闹脖缓陀文临Y源。 采用新型高效設備，節(jié)省投資 （ a） 焚硫爐為臥式結(jié)構(gòu)，設有一個機械霧化噴嘴，內(nèi)設三道擋墻?？諝膺M口設置特有的旋流裝置，確?？諝馀c液硫霧粒的充分混合。爐內(nèi)設有二次風進口，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 設有 國產(chǎn)高效節(jié)能的纖維 除霧 器 ，以 去除 氣體中的酸霧 ， 保護后 續(xù)系統(tǒng) 的設備 和管道 。塔體 設有人孔和視鏡，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的分酸孔噴淋至填料表面。具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕， 制造、安裝及維修方便等優(yōu)點。單位面積分酸點數(shù) 可 達 24～ 27點 /m2，確保吸收效率 。 （ d） 工藝設計要求轉(zhuǎn)化器有較高的轉(zhuǎn)化率和較長的操作周期，這主要取決于催化劑的性能和設備合理的結(jié)構(gòu)設計。 為保證工藝技術(shù)方案的實現(xiàn)，本設備中所用的催化劑將江蘇科瑞工程設計有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號 34 采用國外優(yōu)質(zhì)催化劑。 轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)為立式圓筒型。設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)濟適用的要求。篦子板由耐熱鑄鐵制成，擱置在立柱的凸臺上，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。各段進氣口設置了氣體導向裝置，以保證進入催化劑層的氣體均勻分布。 （ e） 熱熱換熱器和冷熱換熱器，采用國內(nèi)最先進的急擴加速流縮放管換熱器，其特點是低壓降、高傳熱系數(shù)。 （ f） 酸冷卻器采用技術(shù)先進可靠的帶陽極保護管殼式換熱器，該設備傳熱效率高，使用壽命長，檢修方便，占地面積小。 工藝過程控制自動化程度高 本裝置采用先進的 DCS 集散控制系統(tǒng)。對整個流程的工藝參數(shù)進行監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)，設有流程圖動態(tài)畫面顯示、參數(shù)顯示畫面、調(diào)節(jié)顯示畫面、報警畫面、趨勢記錄顯示、自動打 印報表等功能，整個生產(chǎn)過程監(jiān)控基本可以在主控室內(nèi)完成。 工藝流程 工藝流程簡述 （ 1）熔硫工段 來自原料工段的固體硫磺由膠帶輸送機送入快速熔硫槽內(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。精制后的液硫進入精硫槽內(nèi)，由精硫泵送至液硫儲罐儲存。液硫自液硫儲罐自流至地下槽內(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)噴槍機械霧化而噴入焚硫爐，硫磺燃燒所需的空氣 , 由空氣鼓風機加壓后送入干燥塔，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計有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號 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℃ ，該高溫爐氣首先進入第一余熱鍋爐回收熱量，溫度降至415℃ 經(jīng)過濾器后 進入轉(zhuǎn)化器的第一段催化劑床層進行反應。經(jīng)反應后，溫度升至 600℃ 左右進入第二余熱鍋爐進行換熱，溫度降低至～ 440℃ 進入轉(zhuǎn)化器第二段催化劑床層進行催化反應，溫度升至～ 513℃ ，然后出轉(zhuǎn)化器進入第二換熱器降溫后進入轉(zhuǎn)化器第三段催化劑床層進行反應。從轉(zhuǎn)化器第三段出口的氣體，進入第三換熱器和高溫省煤器溫度降至175℃ ， 此時爐氣完成了第一次轉(zhuǎn)化， 進入第一吸收塔。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行逆流換熱，氣體被加熱至 415℃ 后進入轉(zhuǎn)化器第四段催化劑床層進行轉(zhuǎn)化。出第四段床層的氣體經(jīng)冷激后溫度降至 415℃ 進入轉(zhuǎn)化器第五段催化劑床層進行反應，從轉(zhuǎn)化器第五段出口的氣體，進入第三余熱鍋爐和省煤器，溫度降至 155℃ ，此時爐氣完成了第二次轉(zhuǎn)化， 進入第二吸收塔，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 ％，尾氣中 SO2濃度小于 328ppm，達標排放 。 為了調(diào)節(jié)各段催化劑層氣體進口溫度，設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 空氣鼓風機設在干燥塔上游，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，頂部設置纖維除霧器。濕空氣由空氣鼓風機升壓后送入干燥塔，塔內(nèi)用 93%硫酸吸收其水分，經(jīng)纖維除霧器除去酸霧，再進入焚硫爐與硫磺進行燃燒，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計有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號 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入尾吸塔氣體進口，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，達標后的尾氣經(jīng)煙囪放空。 當吸收循環(huán)液的 pH 值達到 5～ 6 時，反應生成以 NaHSO Na2SO3為主的混合溶液，這時要排放部分吸收循環(huán)液（可作為副產(chǎn)品銷售），并及時補充 30%NaOH 溶液，使 pH 值上升至 6～ ，在尾吸塔中繼續(xù)循環(huán)使用。 主要工藝設備規(guī)格及技術(shù)參數(shù) (詳見附錄 ) 設備布置 本裝置布置具有占地面積小，維修方便的特點，具體表現(xiàn)如下： （ 1） 設備布置盡可能的按流程順序進行布置，力求使管道走向合理。 （ 2） 設備布置露天化，本裝置除原料工段、熔硫工段和風機房等設置廠房外，其他均為露天布置。 （ 3） 設備布置時，同類設備做到集中布置，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，換熱設備布置在其周圍，熱工專業(yè)設備也盡量集中布置，便于配管，有利裝置保溫及節(jié)能。 （ 4） 設備布置時同時考慮了維修通道，操作通道及消防通道，如干吸平臺旁， 設置了一條通道，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） 對于存在危險的地方，如成品工段，則設置圍堰，以防硫酸的外泄。 消耗定額 原材料及動力消耗定額（以每噸 100%H2SO4計） 江蘇科瑞工程設計有限公司 南京市沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)葛關(guān)路 699 號 37 序號 名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 小時 年耗量 備注 1 原材料及動力消耗 ／ (1). 硫磺 S≥% 噸 2104 (2). 催