【正文】 因受資金來源、原料供應(yīng)、產(chǎn)品及原料運(yùn)輸、設(shè)備制造、生產(chǎn)管理等因素的影響，生產(chǎn)規(guī)模以中小型為主。自 1988 年我國第一套大型硫酸 —— 年產(chǎn)20萬噸硫酸裝置在南化集團(tuán)公司磷肥廠投入運(yùn)行以來，又有年產(chǎn) 56 萬噸（兩系列）和 28萬噸硫酸裝置在湖北大峪口荊襄磷工業(yè)基地和黃麥嶺化工廠建成投產(chǎn)；廣西鹿寨化肥總廠年產(chǎn) 40 萬噸、貴州甕福 80 萬噸（兩系列）硫酸裝置，再加上近幾年十多套國產(chǎn)化硫磺制酸裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，如蘇州精細(xì)化工集團(tuán)有限公司和山東魯西化工集團(tuán)公司的 30萬噸 /賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 10 年硫磺制酸裝置、山東紅日集團(tuán) 40萬噸 /年硫磺制酸裝置等，我國硫酸裝置的大型化已取得長足的發(fā)展。 為了降低原料消耗和減輕尾氣對(duì)環(huán)境的污染，國內(nèi)外已普遍采用兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收制酸工藝，使二氧化硫的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上，放空尾氣中二氧化硫含量控制在 330PPm以下。提高總轉(zhuǎn)化率的方法，國外主要是使用了起燃溫度低、低溫活性高的催化劑。 我國六十年代以來開發(fā)的兩轉(zhuǎn)兩吸技術(shù)， 采用國產(chǎn)催化劑，能使總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %，排放尾氣中 SO2濃度小于 500PPm，基本滿足環(huán)保的要求。 技術(shù)和裝備水平不斷提高 硫酸工業(yè)作為基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)，加之它所處理介質(zhì)的高溫、強(qiáng)腐蝕性等特點(diǎn)，被科技界、工業(yè)界廣泛關(guān)注。如低溫余熱回收工藝的不斷更新， SX材料不帶陽極保護(hù)的管 殼式濃酸冷卻器、管式分酸器的采用等。但近十年來，國內(nèi)硫酸技術(shù)已有很大的提高，隨著引進(jìn)的幾套硫酸裝置，通過技術(shù)考察、購買基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、參加中間試驗(yàn)、設(shè)計(jì)返包、購買關(guān)鍵設(shè)備或關(guān)鍵部件等形式，以及“八五”國家重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項(xiàng)目─年產(chǎn) 20萬噸硫酸裝置攻關(guān)課題的進(jìn)行，使我國的硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備水平都有了長足的發(fā)展，大型硫酸的國產(chǎn)化水平不斷提高。 工藝技術(shù)方 案的選擇 工藝技術(shù)選擇原則 （ 1） 充分體現(xiàn)和代表本行業(yè)的先進(jìn)性、可靠性； （ 2） 降低工程投資，減少環(huán)境污染。充分考慮到原料雜質(zhì)多、氟含量高的特點(diǎn)，認(rèn)真研究國內(nèi)硫酸裝置在設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)，力爭使該裝置技術(shù)先進(jìn)穩(wěn)妥、性能可靠、操作方便，并控 制建設(shè)投資。主要特點(diǎn)如下： （ 1） 采用沸騰爐氧化焙燒技術(shù)，提高硫的燒出率。 （ 3） 采用“ 3＋ 2” 五 段轉(zhuǎn)化，使 SO2總轉(zhuǎn)化率大于 %。 工藝流程及消耗定額 工藝流程 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸項(xiàng)目工藝部分由以下五個(gè)工段組成：原料工段、焙燒工段、凈化工 段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段。 原料工段 根據(jù)當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件和裝置布置要求及氣候條件，硫精礦庫的面積按 30 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)。 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。 硫鐵礦 礦渣（鐵精砂） 焙燒 稀酸 成品酸 凈化 轉(zhuǎn)化 干吸 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 12 沸騰爐出口爐氣 SO2濃度 ~%，溫度約 950℃。從余熱鍋爐出來的爐氣進(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。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。 主要設(shè)備選擇：浸沒式冷卻滾筒。設(shè)備參數(shù)：體內(nèi)徑：φ 900mm，筒體長度： 12020mm。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 。 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。斜管沉降器沉降下來的污泥，排入酸溝，可用石灰中和處理。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。 干吸工段 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 13 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。 干燥塔系填料塔，塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除霧器。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。 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。 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。 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。 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。 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 14 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： 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: 干吸，轉(zhuǎn)化工段 焙燒工段 凈化工段 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 15 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(hào) 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 105 礦山自產(chǎn) 2. 電 度 145 2175 107 3. 循環(huán)水 噸 2040 107 裝置自供 4. 直流水 噸 7 105 105 5. 脫鹽水 噸 105 裝置自供 6. 釩催化劑 公斤 104 7. 輕柴油 公斤 104 開車用 8. 石灰 (CaO70%) 公斤 100 105 二 付產(chǎn)物 1. 鐵精砂 噸 105 干基 2. 稀硫酸 噸 104 3. 電 度 175 2188 107 三 主產(chǎn)品 1. 98%硫酸 噸 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)。整個(gè)裝置均為非防爆區(qū)。對(duì)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。原料工段、脫鹽水站、循環(huán)水站均單獨(dú)設(shè)置常規(guī)儀賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 16 表操作室，面積均為 24 平方米。就地指示的溫度選用雙金屬溫度計(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。水流量的測量采用威力巴流量計(jì)。成品酸的計(jì)量選用質(zhì)量流量計(jì)。鍋爐汽包液位采用差壓變送器進(jìn)行測量。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。供控制系統(tǒng)、分析儀表及其它儀表用電設(shè)備使用。 10%；頻率： 50Hz177。 2%；頻率： 50Hz177。 2%；頻率： 50Hz177。 1% 用電量： 51KVA。 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。 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 17 c、容器及封頭的公稱直徑應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)系列。 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(jí)。 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(duì)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。 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。 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)。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。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。 (2) 文氏管：文氏管是作為凈化工段第一級(jí)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。 賀州市宏鑫化工有限