【正文】 /年工藝水： 萬噸/年 98%酸 萬噸/年干吸，轉(zhuǎn)化工段其中：S: 萬噸/年H2O: 萬噸/年其他損失： 萬噸/年 尾氣： 萬噸/年其中：S: 萬噸/年 其中：S: 萬噸/年H2O: 萬噸/年 原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 原材料、輔助材料規(guī)格1）根據(jù)業(yè)主提供的資料，固體硫精砂（干基）具體成分如下：名稱數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)Cu%CuO%原生 CuS%次生 CuS%結(jié)合 CuO%游離 CuO%全硫%有效硫%全鐵%Mo%Au(g/T)Ag(g/T)As%TiO2%SiO2%Al2O3%CaO%MgO%Pb%Zn%CdF%Bi%Sb%水分9%左右+200 目%＋275 目%＋325 目%－325 目%2）催化劑：國內(nèi)采購3）輕柴油 熱值：～465055kJ/kg 裝置的生產(chǎn)能力和操作制度 主產(chǎn)品：1）98％工業(yè)硫酸，裝置能力20萬噸/年（即600噸/天）。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。溫度升至約 443℃通過第四換熱器管程，反應(yīng)氣被降溫至 420℃后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第五段催化劑層進(jìn)行氧化反應(yīng)。冷卻后的反應(yīng)氣溫度降至460℃進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第二段催化劑層進(jìn)行氧化反應(yīng)，溫度升高至約 515℃后，通過第二換熱器管程降溫至440℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第三段催化劑層進(jìn)行氧化反應(yīng)，溫度升高到約460℃后，依次通過第三換熱器管程和省煤器，溫度降至約170℃，送至第一吸收塔。開車用母酸由成品酸泵送入干吸工段酸循環(huán)槽。干燥塔和吸收塔均為填料塔，干燥塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除霧器，吸收塔裝有纖維除霧器。由轉(zhuǎn)化器第三段出來的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)換熱冷卻后，進(jìn)入第一吸收塔，塔頂用濃度為98%硫酸噴淋，吸收SO3后的酸自塔底流出進(jìn)入一吸塔酸循環(huán)槽，出塔酸溫約為105℃，用工藝水調(diào)節(jié)循環(huán)槽濃度至 98%，再由一吸塔循環(huán)酸泵送入一吸塔酸冷卻器，多余的98%硫酸作為產(chǎn)品酸產(chǎn)出。干燥塔內(nèi)用濃度為95%的硫酸噴淋，干燥酸吸收進(jìn)入的空氣中所含水分后自塔底排至循環(huán)槽，在槽內(nèi)與從第一吸收塔串入的98%硫酸混合，以維持循環(huán)酸濃，再經(jīng)干燥塔酸循環(huán) 泵送出，經(jīng)干燥塔酸冷卻器冷卻后進(jìn)入干燥塔循環(huán)。來自凈化工段的爐氣，經(jīng)補(bǔ)充適量的空氣，控制進(jìn)轉(zhuǎn)化工段 SO2 %進(jìn)入干燥塔。干燥系統(tǒng)采用 95%硫酸干燥、吸收系統(tǒng)采用 98%硫酸吸收。 由于凈化工段為負(fù)壓操作，為防止氣體管道及設(shè)備抽壞，在第二級電除霧器后設(shè)置安全水封。增多的循環(huán)酸串至增濕塔循環(huán)酸系統(tǒng)。凈化產(chǎn)生的濃度～15％的稀酸經(jīng)脫吸塔脫吸后送污水處理站處理后達(dá)標(biāo)排放。增濕塔采用絕熱蒸發(fā)冷卻，循環(huán)酸系統(tǒng)不設(shè)酸冷卻器。冷卻塔為填料塔，使用溫度為 38℃、濃度為 1～2％的稀酸洗滌冷卻。增濕過程中產(chǎn)生的蒸汽中所夾帶的塵由蒸汽洗滌器除去。冷卻增濕后的渣下到膠帶輸送機(jī)上，由其上的犁式卸料器將礦渣送到渣倉中。電除塵器和旋風(fēng)除塵器的塵直接進(jìn)入埋刮板輸送機(jī)，埋刮板輸送機(jī)采用帶水夾套的熱料型埋刮板輸送機(jī)。（2）排渣工藝沸騰爐下來的熱渣進(jìn)入浸沒式冷卻輸送滾筒一邊輸送一邊冷卻，熱渣被送至埋刮板輸送機(jī)。焙燒所產(chǎn)生的含SO2～12%、溫度～900℃的高溫?zé)煔猓?jīng)廢熱鍋爐回收部分熱能溫度降至～350℃后，依次通過旋風(fēng)除塵器和電除塵器，使?fàn)t氣中塵含量降至≤。為防止原料中的含鐵雜質(zhì)混入打散機(jī)，膠帶輸送機(jī)上設(shè)有電磁除鐵器。工藝流程詳見附圖，各工段工藝過程敘述如下： 原料工段說明 含水≤9%的硫精砂，由汽車外運(yùn)至庫內(nèi)濕礦庫區(qū)，利用庫內(nèi)的電動抓斗橋式起重機(jī)不斷倒堆通過自然風(fēng)干來達(dá)到工藝生產(chǎn)含水≤8%的要求，達(dá)到要求后的原料送往成品礦庫區(qū)貯存。汽輪發(fā)電機(jī)組采用備壓式汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電電壓等級 。（7）成品工段成品酸的儲存考慮考慮一個月的儲存能力（3萬噸），因此需要設(shè)置 6臺5000噸的硫酸儲罐（φ1800010000 V=2500m3）。其中吸收采用的中高溫吸收工藝與常規(guī)吸收工藝相比，能有效減少 酸霧的形成，降低尾氣中酸霧的危害，同時可以節(jié)省酸冷卻器換熱面積。為了保證確定的轉(zhuǎn)化率能常周期穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)，本項(xiàng)目采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)催化劑、“3＋2”兩次轉(zhuǎn)化工藝。但一味的追求過高的轉(zhuǎn)化率，則需要花費(fèi)較多的投資，直接影響的企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。排出的少量污酸泥，用石灰乳中和處理后送渣場堆存。凈化為單系列，凈化工段設(shè)置4臺電除霧器，分兩組并聯(lián)。在大型硫酸裝置中一般不采用水洗凈化流程。（4）爐氣凈化工藝方案的選擇出焙燒工段的 SO2爐氣濕法凈化主要有水洗凈化和酸洗凈化兩種方法。為防止礦渣塵冷卻、輸送過程中粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境，礦渣增濕器之前冷卻、輸送設(shè)備均采用密閉設(shè)備，之后的輸送設(shè)備膠帶輸送機(jī)全程布置在封閉棧橋內(nèi)。本排渣系統(tǒng)為機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高，操作方便，運(yùn)行可靠。該方案的最大特點(diǎn)是：沸騰爐、廢鍋下高溫礦渣采用高效噴淋+浸沒冷卻方式即浸沒式冷卻滾筒，該設(shè)備的高溫段筒體截面較大，筒體噴淋+夾套式浸沒雙重冷卻，筒體的旋轉(zhuǎn)及滾筒內(nèi)螺旋帶狀葉片使礦渣卷揚(yáng)和推進(jìn)，使高溫與筒體及氣流接觸表面增大、冷卻面積大、熱傳導(dǎo)比自然對流傳熱好，噴淋+浸沒雙重冷卻更使礦渣溫度遞降幅度增大。它由礦渣塵冷卻、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等部分組成。焙燒工段主要流程均采用“沸騰爐－廢熱鍋爐－旋風(fēng)除塵器－電除塵器”流程。根據(jù)已投產(chǎn)裝置的運(yùn)行情況，結(jié)合國內(nèi)設(shè)備性能狀況，為了保證電除塵器長周期穩(wěn)定運(yùn)行，在廢熱鍋爐和電除塵器間增設(shè)旋風(fēng)除塵器，以降低電除塵器工作負(fù)荷。但是硫鐵礦制酸裝置，其事故發(fā)生頻率最高的是焙燒工段，其中沸騰爐加料系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)以及廢熱鍋爐和電除塵器等設(shè)備的事故發(fā)生頻率最高。（2）硫鐵礦焙燒方案的選擇本項(xiàng)目20萬噸/年硫鐵礦制酸裝置規(guī)模無論在國內(nèi)還是在國外，均屬于大型裝置。根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和裝置布置要求，設(shè)置了面積100100 平方米的原料庫，其中50100 平方米為含水≤8%的成品礦庫，50100平方米為含水≤9% 的濕礦庫區(qū)，其總貯量可滿足硫酸一個月的生產(chǎn)需要。本裝置工藝生產(chǎn)流程的特點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾方面：（1）原料工段該項(xiàng)目的進(jìn)廠原料硫精砂含水量為9%（設(shè)計(jì)原始條件），因其含水量不高，而工藝裝置對原料的水含量要求為8%，因此不需要另設(shè)干燥裝置，通過庫內(nèi)的電動抓斗橋式起重機(jī)將堆存在硫精砂庫內(nèi)的原料適當(dāng)進(jìn)行翻動、倒堆，加速原料水分的蒸發(fā)，從而滿足工藝生產(chǎn)要求。設(shè)計(jì)中采用中壓鍋爐及省煤器回收焙燒和轉(zhuǎn)化工段的廢熱產(chǎn)生中壓過熱蒸汽用于發(fā)電。 工藝技術(shù)方案的比較及選擇理由 工藝技術(shù)選擇原則 一要充分體現(xiàn)和代表本行業(yè)的先進(jìn)性、可靠性；二要降低工程投資，減少環(huán)境污染。例如，廢熱鍋爐、電除塵器、電除霧器、酸冷卻器、SO2鼓風(fēng)機(jī)、立式濃酸泵、熱渣埋刮板輸送機(jī)、礦渣冷卻滾筒、耐酸瓷填料等。通過消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，也促進(jìn)了我國硫鐵礦制酸裝置技術(shù)水平和裝備水平的提高，逐步縮小了與國外技術(shù)上的差距。80年代改革開放以來加快了與國外技術(shù)交流的步伐。但由于投資高，國內(nèi)僅兩家企業(yè)引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)。吸收酸中的低溫位熱量的回收利用也已起步，用于加熱鍋爐給水、采暖以及加熱工業(yè)用水和生活用水。（3）廢熱利用效率提高隨著能源價格的提高，越來越重視硫酸裝置的熱能利用效率，從而提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。（2）提高總轉(zhuǎn)化率、嚴(yán)格控制尾氣中 SO2排放量 為了減輕尾氣對環(huán)境污染的影響，國內(nèi)外普遍采用的兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝，已將二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高到 %以上，放空尾氣中SO2含量降低到 300ppm以下，采用含銫催化劑甚至還可以使二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高到 %、放空尾氣中的二氧化硫降低到 100ppm 以下。其中國內(nèi)最大規(guī)模的80萬噸/年單系列硫磺制酸裝置也已順利投產(chǎn)兩年多。采用全國產(chǎn)化技術(shù)的30萬噸/年、40萬噸/年硫鐵礦制酸裝置也已投產(chǎn)運(yùn)行。目前世界硫磺制酸單系列最大生產(chǎn)能力已超過年產(chǎn)100萬噸規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在年產(chǎn)8萬噸以上規(guī)模的生產(chǎn)能力占總生產(chǎn)能力的一半以上。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）生產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展 我國硫鐵礦制酸經(jīng)歷幾十年的發(fā)展，已形成較大的總體規(guī)模。 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況目前世界硫酸生產(chǎn)技術(shù)基本上都是采用接觸法工藝，硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準(zhǔn)上。且與x有色金屬公司一直保持長期友好的合作關(guān)系，年合同采購量在15萬噸/年，定期采購硫精砂。公司的母公司xx科技化工有限公司在xxx縣自有硫鐵礦山，探明儲量400萬噸，現(xiàn)年開采量達(dá)15萬噸/年，目前在xx已購入硫鐵礦山，探明儲量在300萬噸。國際硫磺價格的大幅度提高，對我國硫磺制酸產(chǎn)生了巨大的影響，同時由于硫鐵礦制酸成本相對較低，其競爭力又有很大提高。進(jìn)口硫磺主要用于硫酸生產(chǎn)，約占硫磺表觀消費(fèi)量的80%以上。同 2000年相比，年均遞增 %，平均每年增加約110萬噸。2002年以來，受國際局勢影響，加上國內(nèi)硫磺需求急劇上漲，造成國際市場硫磺供應(yīng)偏緊，價格一路上揚(yáng)。1995年以后，由于國際市場上硫磺呈現(xiàn)供過于求的狀況，我國硫磺制酸迅速發(fā)展，我國硫酸生 產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。世界上硫酸生產(chǎn)原料主要以硫磺為主。98%工業(yè)硫酸產(chǎn)品符合國標(biāo) GB/T5342002 中一等品的指標(biāo)，具體如下：項(xiàng) 目指 標(biāo)H2SO4≥ 98%灰分≤ ％Fe≤ %As≤%透明度≥ 50mm色度≤ Hg≤ %Pb≤ %第四章 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案的選擇 原料路線的確定原則及依據(jù)硫酸的生產(chǎn)原料主要有硫磺、硫鐵礦、含SO2的冶煉煙氣、以及天然石膏、磷石膏。 產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo)本項(xiàng)目產(chǎn)品為 98%工業(yè)硫酸，利用廢熱副產(chǎn)的中壓蒸汽（，450℃） 全部送發(fā)電裝置用于發(fā)電。根據(jù)價格走勢，如遇市場疲軟，再降低產(chǎn)能是必使產(chǎn)品成本提高。產(chǎn)品市場、產(chǎn)品價格不可能取消波動。 資源可靠性目前本公司礦山的產(chǎn)能還達(dá)不到上大型硫酸裝置的產(chǎn)量要求，僅用本公司礦山選取的高含硫硫精砂還有一定的缺口，而在東至區(qū)域內(nèi)及鄰近地區(qū)采購高含硫硫精砂，價格昂貴，品質(zhì)得不到保障，所以從成本考慮，分期建設(shè)硫酸裝置較為合理。（d）關(guān)于裝置的生產(chǎn)管理：我國已經(jīng)建設(shè)了許多套大型硫酸生產(chǎn)裝置，通過多年的實(shí)踐，在生產(chǎn)操作和管理方面，我國也已經(jīng)相當(dāng)熟練地掌握了硫酸生產(chǎn)的工藝技術(shù)。這些大型化的經(jīng)驗(yàn)，為本項(xiàng)目的建設(shè)奠定了可靠的基礎(chǔ)。主要設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)模已超出本裝置需要規(guī)模。對于設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)20萬噸的硫鐵礦制酸裝置，工藝技術(shù)及裝備完全可以立足于國產(chǎn)化。裝置的規(guī)模還要涉及技術(shù)來源、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工建設(shè)以及操作管理等工程技術(shù)因素。第三章 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案的選擇根據(jù)xx科技化工有限公司市場銷售情況和發(fā)展規(guī)劃要求，確定硫酸裝置的產(chǎn)品為98%工業(yè)硫酸。根據(jù)項(xiàng)目所在地周邊硫酸的市場發(fā)展情況，取硫酸出廠價 500元/噸作為本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價的價格基礎(chǔ)。 產(chǎn)品價格分析由于對硫酸的需求量不斷增加，加上硫磺價格的上揚(yáng)引起制酸成本的增加，硫酸價格近年一直穩(wěn)步增長。 周邊硫酸市場供需情況硫酸產(chǎn)品屬化學(xué)危險品范疇，近年來國家對生產(chǎn)、運(yùn)輸及流通領(lǐng)域的各環(huán)節(jié)進(jìn)行管制，考慮到運(yùn)輸安全及成本的原因，不宜長途遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因而銷售半徑不大。 ■農(nóng)業(yè)土質(zhì)方面 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，越來越多地采用硫酸改良高pH值的灰質(zhì)土壤。硼烷又用做制備硼氫化鈾用來分離鈾235的一種原料。從硼砂制備硼烷的過程需要多量硫酸。雖然這些化合物的制備是依靠硝酸，但同時必須使用濃硫酸或發(fā)煙硫酸。無論軍用炸藥（發(fā)射藥、爆炸藥）或工業(yè)炸藥，大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。此外，許多抗生素的制備，常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素bb12及維生素c、某些激素、異煙肼、紅汞、糖精等的制備，無不需用硫酸。此外，紡織印染工業(yè)、搪瓷工業(yè)、小五金工業(yè)、肥皂工業(yè)、人造香料工業(yè)等生產(chǎn)部門，也都需要使用硫酸。塑料的增塑劑（如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯）、賽璐珞制品所需的原料硝化棉，都需要硫酸來制備。所以有些染料廠就設(shè)有硫酸車間，以配合需要。 ◆用于染料工業(yè)幾乎沒有一種染料（或其中間體）的制備不需使用硫酸。 ◆用于化學(xué)纖維以外的高分子化合物生產(chǎn)塑料等高分子化合物，在國民經(jīng)濟(jì)中越來越占有重要的地位。每生產(chǎn)1t粘膠纖維，～，每生產(chǎn)1t維尼龍短纖維，就要消耗98%硫酸230kg，每生產(chǎn)1t卡普綸單體，%發(fā)煙硫酸。此外煉焦化學(xué)工業(yè)（用硫酸來同焦?fàn)t氣中的氨起作用副產(chǎn)硫酸銨）、電鍍業(yè)、制革業(yè)、顏料工業(yè)、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)、油漆工業(yè)（有機(jī)溶劑的制備）、工業(yè)炸藥和鉛蓄電池制造業(yè)等等，都消耗相當(dāng)數(shù)量的硫酸。 ◆ 用于其他化工生產(chǎn)和其他工業(yè)部門許多化工生產(chǎn)都需要使用硫酸。每噸原油精煉需要硫酸約24kg，每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。在黑色冶金企業(yè)部門里，需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產(chǎn)量的5%～6%，而每噸鋼材的酸洗，約消費(fèi)98%的硫酸30kg～50kg。 ■為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù) ◆用于冶金工業(yè)和金屬加工在冶金工業(yè)部門，特別是有色金屬的生產(chǎn)過程需要使用硫酸?！粲糜谵r(nóng)藥的生產(chǎn)許多農(nóng)藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑，硫酸鉈可作殺鼠劑，硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑?！鰹檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù) ◆用于肥料的生產(chǎn)硫酸銨（俗稱硫銨或肥田粉）和過磷酸鈣（俗稱過磷酸石灰或普鈣）這兩種化肥的生產(chǎn)都要消耗大量的硫酸。主要用于磷肥、復(fù)肥行業(yè)，占硫酸總需求量的 70%以上。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備 注一、生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品方案1.生產(chǎn)規(guī)模硫酸（以 100%H2SO4 計(jì)）萬噸/年202.產(chǎn)品方案1）主產(chǎn)品：98%工業(yè)硫酸萬噸/年2）副產(chǎn)品：電千瓦/每年1494104供熱兆焦/每年59104硫鐵礦渣萬噸/年干基二、