【正文】 再鋪一層瓷球，以便于氣體分布。 SO2轉(zhuǎn)化器為直立圓筒形結(jié)構(gòu)，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。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。 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(shè)的分酸孔噴淋至填料表面。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(shè)備上部設(shè)有除沫裝置，以收集氣體中的酸沫。上面亂堆 3”階梯環(huán)耐酸瓷主填料。 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。 凈化爐氣中因含有水分，如不及時(shí)去除就會(huì)與 SO3反應(yīng)生成硫酸，從而腐蝕后續(xù)轉(zhuǎn)化換熱系統(tǒng)中 的鋼制設(shè)備，損壞催化劑，增加系統(tǒng)的阻力，為除去這些水分，設(shè)置了干燥塔。 填料高度一般為 ~4m范圍內(nèi)，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。 (3) 洗滌塔：洗滌塔為凈化工段第三級洗滌設(shè)備，采用整體鋼襯 PE制作，噴淋酸由塔頂?shù)姆炙崞鞣植嫉教盍仙厦妗? (2) 文氏管：文氏管是作為凈化工段第一級洗滌設(shè)備使用的，其工況條件的特點(diǎn)是溫度高、腐蝕性強(qiáng)、氣體帶塵較多，如采用填料塔有 堵塞的危險(xiǎn)，所以采用內(nèi)噴文氏管。此外，沸騰爐上還設(shè)置有加料口、礦渣溢流管（口）、爐氣出口、點(diǎn)火孔等接管。爐膛中部為向上擴(kuò)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。 主要設(shè)備說明 (1) 沸騰爐： 沸騰爐爐體為鋼殼圓筒（上部擴(kuò)大）內(nèi)襯保溫磚和耐火磚結(jié)構(gòu)。 d、焊接接頭系數(shù) ：焊接接頭系數(shù)應(yīng)根據(jù)元件的焊接接頭型式及無損檢測的長度比例確定。 b、設(shè)計(jì)壓力：設(shè)備設(shè)計(jì)壓力在工藝數(shù)據(jù)表有明確規(guī)定時(shí)，以數(shù)據(jù)表規(guī)定為準(zhǔn)；當(dāng)工藝數(shù)據(jù)表沒有明確規(guī)定時(shí)，必須考慮在工作情況下可能遇到的工作壓力和對應(yīng)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(shè)計(jì)壓力。 e、設(shè)備上使用的人孔、手孔、檢查孔、吊耳、支座、視鏡等，應(yīng)盡量按標(biāo)準(zhǔn)或選用標(biāo)準(zhǔn)圖；螺栓、螺母應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)匹配使用，并盡量使用商品等級。 c、容器及封頭的公稱直徑應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)系列。 設(shè)計(jì)原則和一般技術(shù)規(guī)定 （ 1） 設(shè)計(jì)原則 a、 工程設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)合同為依據(jù)進(jìn) 行優(yōu)化設(shè)計(jì)，技術(shù)上應(yīng)穩(wěn)妥、性能上應(yīng)可靠、操作方便、投資節(jié)省。 1% 用電量： 51KVA。 2%；頻率： 50Hz177。 2%；頻率： 50Hz177。 10%；頻率： 50Hz177。供控制系統(tǒng)、分析儀表及其它儀表用電設(shè)備使用。氣相在線分析儀表為引進(jìn)產(chǎn)品，供應(yīng)商提供全套的采樣和預(yù)處理裝置。鍋爐汽包液位采用差壓變送器進(jìn)行測量。成品酸的計(jì)量選用質(zhì)量流量計(jì)。水流量的測量采用威力巴流量計(jì)。一般介質(zhì)采用不銹鋼壓力表或普通壓力變送器進(jìn)行測量。就地指示的溫度選用雙金屬溫度計(jì)。原料工段、脫鹽水站、循環(huán)水站均單獨(dú)設(shè)置常規(guī)儀表操作室，面積均為 24平方米。對不重要的或不需要經(jīng)常監(jiān)視的工藝參數(shù)采用就地儀表指示。整個(gè)裝置均為非防爆區(qū)。 104 自控技術(shù)方案 自控水平和主 要控制方案 本設(shè)計(jì)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(zhuǎn)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(shè)計(jì)。 104 3. 電 度 175 2188 179。 105 二 付產(chǎn)物 1. 鐵精砂 噸 179。 104 7. 輕柴油 公斤 179。 105 5. 脫鹽水 噸 179。 107 3. 循環(huán)水 噸 2040 179。 物料平衡 單位：萬噸 /年 空氣： 其中： H2O: 硫精砂： 硫鐵礦渣、灰： 其中： S： 其中： S： H2O： 焙燒工段 14 工藝水： 5%稀酸： 3 其中： S: H2O: 補(bǔ)充空氣： 其中 :H2O: 工藝水： 98%酸 其中： S: H2O: 尾氣： 其中： S: H2O: 原材料、輔助材料和燃料、動(dòng)力消耗定額 原材料、輔助材料和燃料、動(dòng)力消耗定額 表 41 （年操作時(shí)間 8000 小時(shí)） 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(jì) 每小時(shí) 每年 一 消耗物 1. 硫鐵礦 (干基 ) (含 S:32%) 噸 179。 為了調(diào)節(jié)各段催化劑層的進(jìn)口溫度，設(shè)置了必要的副線和閥門。 轉(zhuǎn)化工段 經(jīng)干燥塔金屬絲網(wǎng)除沫器除沫后， SO2濃度為 ~%的爐氣進(jìn)入二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)升壓后，經(jīng)第 Ⅲ 換熱器和第 Ⅰ 換熱器換熱至 ~430℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。 第一吸收塔和第二吸收塔均為填料塔，第一吸收塔和第 二吸收塔淋灑酸濃度為 98%，吸收 SO3后的酸自塔底流入吸收塔循環(huán)槽混合，加水調(diào)節(jié)酸濃至 98%，然后經(jīng)吸收塔循環(huán)泵打入吸收塔酸冷卻器冷卻后，進(jìn)入吸收塔循環(huán)使用。 經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后的氣體，溫度大約為 180℃，進(jìn)入一吸塔，吸收其中的 SO3，經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除霧器除霧后，返回轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。然后經(jīng)干燥塔循環(huán)泵打入干燥塔酸冷卻器冷卻后，進(jìn)入干燥塔循環(huán)使用。 13 干燥塔系填料塔，塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除霧器。 干吸工段 自凈化工段來的含 SO2爐氣，補(bǔ)充一定量空氣，控制 SO2濃度為 ~%進(jìn)入干燥塔。增多的循環(huán)酸串入文氏管循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)凈化系統(tǒng)熱量由稀酸板式冷卻器帶走。斜管沉降器沉降下來的污泥，排入酸溝，可用石灰中和處理。 文氏管采用絕熱蒸發(fā)，循環(huán)酸系統(tǒng)不設(shè)冷卻器，熱量由后面的洗滌塔稀酸冷卻器帶走。氣體溫 度降至 38℃以下，再經(jīng)電除霧器除去酸霧，出口氣體中酸霧含量 。設(shè)備參數(shù)：體內(nèi)徑：φ 900mm，筒體長度： 12020mm。 主要設(shè)備選擇：浸沒式冷卻滾筒。該方案的最大優(yōu)點(diǎn)：冷卻效果顯著，冷卻滾筒附的增濕器除可進(jìn)一步降溫外，還可抑制渣塵飛揚(yáng)，保持良好的操作環(huán)境。從余熱鍋爐出來的爐硫鐵礦 礦渣（鐵精砂） 焙燒 稀酸 成品酸 凈化 轉(zhuǎn) 化 干吸 12 氣進(jìn)旋風(fēng)除塵器、電除塵器進(jìn)一步除塵，出電除塵器的爐氣溫度 ~350℃，含塵量 ，然后進(jìn)入凈化工段。 沸騰爐出口爐氣 SO2濃度 ~%，溫度約 950℃。 庫內(nèi)的硫鐵礦由裝載機(jī)運(yùn)到破碎設(shè)備進(jìn)行破碎和篩分，篩下 3mm 的合格硫鐵礦由帶式輸送機(jī)焙燒加料斗。 60m2設(shè)置，倉庫采 用半封閉型倉庫，庫內(nèi)分成兩個(gè)區(qū)：原料塊礦區(qū)和成品礦區(qū)。 裝置工藝流程方框圖如下： 尾氣排放 工藝流程詳見附圖 LHS15— 1。 （ 4） 采用 93%酸干燥爐氣， 98%酸吸收 SO3。 （ 2） 采用封閉酸洗凈化，以減少稀酸產(chǎn)出。采用 的技術(shù)方案為：沸騰爐氧化焙燒、封閉酸洗凈化、“ 3＋ 2”兩轉(zhuǎn)兩吸、余熱回收發(fā)電等工藝。 工藝方案及選擇理由 該裝置工藝技術(shù)方案的選擇是在 包頭明天化學(xué)工程 有限公司多年從事硫酸工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)近年來投產(chǎn)運(yùn)行硫酸裝置的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在穩(wěn)妥可靠的前提下進(jìn)行改 11 進(jìn)和提高，技術(shù)和裝備全部立足國產(chǎn)化。國產(chǎn)的濃酸泵的性能已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，帶陽極保護(hù)的濃酸冷卻器已在國內(nèi)廣泛使用。 就總體而言，我國硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備與國際水平相比仍有一定的差距。在國際上，硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準(zhǔn)上，新技術(shù)、新材料的運(yùn)用層出不窮。近年來開發(fā)的“ 3＋ 2”兩次轉(zhuǎn)化技術(shù)，可使總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上，排放尾氣中 SO2濃度小于 300PPm，達(dá)到我國目前新的環(huán)保要求。如含銫催化劑便是如此，它能使二氧化硫轉(zhuǎn)化的起燃溫度降低 30～ 40℃，使各段的分段轉(zhuǎn)化率均有較大提高，從而提高總轉(zhuǎn)化率。國外有的裝置甚至能使二氧化硫的總轉(zhuǎn)化率高達(dá) %，放空尾氣中二氧化硫含量在 100PPm 以下。 提高總轉(zhuǎn)化率，嚴(yán)格控制尾氣 SO2排放量。近十多年來，隨著大型磷復(fù)肥工程建設(shè)的需要，大型硫鐵礦資源的開采，硫酸新技術(shù)、新裝備的引進(jìn)及消化吸收，大型硫酸裝置的投產(chǎn)運(yùn)行和陸續(xù)興建，使我國硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備都有了較大進(jìn)步。顯然，大型化有利于節(jié)省投資和經(jīng)營費(fèi)用，而且隨著磷復(fù)肥裝置的大型化，也要求與之配套的硫酸裝置的大型化。目前，以硫磺為原料的單 系列硫酸裝置，最大生產(chǎn)能力為日產(chǎn) 4400 噸硫酸。當(dāng)今硫酸生產(chǎn)技術(shù)的主要特點(diǎn)如下： 生產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展 由于單體設(shè)備生產(chǎn)效率的不斷提高，為裝置的大型化創(chuàng)造了條件，其結(jié)果是提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了單位產(chǎn)品的投資和生產(chǎn)成本。經(jīng)過焙燒后，礦渣可成為優(yōu)質(zhì)鐵精砂原料，在 賀州 及周邊地區(qū)也有良好的市場需求。我國另一部分硫鐵礦屬伴生硫鐵礦 —— 與有色金屬共存 —— 選礦后即為硫精砂，其儲量在 2億噸左右，主要集中在四川、山西、內(nèi)蒙、云南、安徽、江西及貴州等省的大量礦山。 9 4 工藝技術(shù)初步方案 工藝技術(shù)方案的選擇 原料路線的確定原則及依據(jù) 我國是一個(gè)硫鐵礦資源豐富的國家，探明儲量在 22 億噸以上（折標(biāo)礦計(jì)），產(chǎn)地達(dá)470 多處，占全 國含硫資源的 55%，但礦石平均品位僅在 18%左右。 生產(chǎn)制度： 管理人員為白班制；生產(chǎn)崗位為 四班三運(yùn)轉(zhuǎn)制。 副產(chǎn)品：鐵精砂 萬噸 /年 副產(chǎn)品： 10%稀硫酸： 800kg/h 技 術(shù) 指 標(biāo) 表 31 98%工業(yè)硫酸產(chǎn)品符合國標(biāo) GB534— 2020 中一等品的指標(biāo) ： 項(xiàng) 目 98%工業(yè)硫酸指標(biāo) H2SO4 ≥ 98% 灰分 ≤ % Fe ≤ % As ≤ % 透明度 ≥ 50mm 色 度 ≤ Hg ≤ % Sb ≤ % 裝置組成 年產(chǎn) 12 萬噸硫酸裝置主 要由原料工段、焙燒工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段 等組成，配套的公用工程由循環(huán)水站 、配電所和控制室等組成。 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。同時(shí)，根據(jù) 賀州 及周邊 8 地區(qū)對鐵精砂的市場需求情況，結(jié)合自身產(chǎn)品質(zhì)量 (本項(xiàng)目燒渣為優(yōu)質(zhì)鐵精砂原料 )，確定付產(chǎn)物燒渣出廠價(jià) 150 元 /噸作為本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)的價(jià)格基礎(chǔ)。 2020 年以來，硫酸市場價(jià)格在不斷上漲，近期達(dá)