【正文】 圖，圖3—2。 1)電源：以380/220伏50赫，三相四線制交流電源，兩個電源雙回路供電。年耗電量平均每噸硫酸（100％H2SO4）約85度，共計耗電856104度/年。⑴生活、辦公和鍋爐用水：項目選址所在地的地下水源豐富，對于項目對水質(zhì)要求高的用水擬打一口90m左右的深井，出水量每小時達20t以上，用泵送至水塔，供生活、辦公和鍋爐房用水。⑴冷卻水直接排放，9420t/d。 SO2鼓風機 36t/d制酸工段酸冷卻器 8880t/d480t/d冷卻機 焙燒工段240t/d鼓風機9420t/d排放長江補充水9420t/d循環(huán)冷卻池圖3—3 冷卻水循環(huán)利用圖 ⑴倉庫情況及運輸方法:建1920m2原料庫，總存量可達480m約9000t左右，確保50天的生產(chǎn)原料。⑵罐區(qū)情況:在避雷裝置安全保護區(qū)內(nèi)建二座1000噸容積的硫酸儲罐。表3—3 擬建設(shè)工程主要技術(shù)指標序 號指 標 名 稱單 位數(shù) 量備 注一產(chǎn)品方案1主產(chǎn)品：以100％硫酸計萬噸/年62副產(chǎn)品蒸汽萬噸/年6硫鐵礦渣萬噸/年二年操作時間小時8000三主要原料、燃料用量1硫精砂萬噸/年2催化劑m3/h423輕柴油噸/年64電度/年856104四主要經(jīng)濟指標1項目總投資萬元1500其中：固定資產(chǎn)萬元 13502銷售收入萬元/年20003利潤總額萬元/年2404稅后利潤萬元/年156本項目生產(chǎn)原料為硫鐵礦，硫鐵礦是硫化礦物的總稱，常見的是黃鐵礦，主要成分為二硫化鐵。生產(chǎn)所用原料硫鐵礦尾砂的采購，初步擬定從瑞昌武山銅礦，德興銅礦等地購得。該廠的生產(chǎn)原料擬采購自瑞昌市丁家山銅礦、武山銅礦等地。表3—6 主 要 設(shè) 備 清 單序號名 稱規(guī) 格單位數(shù)量備 注1皮帶機B=500 L=16000 Q235膠帶臺12打砂機PC400170 Q235錳鋼臺13皮帶機B=500 L≈20000 Q235 膠帶臺14斗提機D250 Q235 膠帶臺15高位貯礦斗10m3 Q235臺16調(diào)速給料機B=500 L=5200配調(diào)速機臺17沸騰爐 12m2 210m3合金、火磚Q235臺18爐前鼓風機（離心式）Q=400m3/min H=20kPa 220KW臺19廢熱鍋爐（含阻機、軟水系統(tǒng)）Q=8t/h 25kg/cm2 火磚、20g鍋爐管、Q235等臺110礦渣冷卻輸送機φ42519000 Q235 合金等套111內(nèi)噴文氏管φ內(nèi)500硬鉛、鉛合金色噴頭臺112溢流泡沫塔φ內(nèi)2100/36008420PVC+FRP PP臺113脫吸塔φ22007150 PVC 聚丙海爾環(huán)臺114電除霧器（高效型）152導電PVC管 合金極度線300Ma/65KV戶外臺115SO2鼓風機（離心式） Q=500m3/min H=3500H2O柱400KW臺1留一臺位置16Ⅲ換熱器（高效型）404m2防腐 Q235 20g 16MnR臺217I換熱器（高效型）250m2 20g 16MnR Q235臺118轉(zhuǎn)化器φ內(nèi)4600 H=15400 五段 Q235 合金 耐熱鑄鐵臺1自購19Ⅳ換熱器F=49m2 20g臺120一段電爐YSH954806 480KW 12603300 Q235 合金臺121四段電爐YSH952404 300KW 12603300 Q235 合金臺122干燥塔φ260012847 鋼殼 襯瓷磚、合金等臺123第一吸收塔φ260012847 鋼殼 襯瓷磚、合金等臺124第二吸收塔φ260012847 鋼殼 襯瓷磚、合金等臺125計量桶φ36003600 Q235臺226濃酸貯庫φ90009000 Q235臺227尾氣煙囪φ750 高—25m Q235 PVC風繩臺1二吸塔頂沸騰爐 根據(jù)硫精砂粒度細、易粘結(jié)的特點，采用國內(nèi)外可靠的、先進的技術(shù)，對沸騰爐進行設(shè)計。爐頂用異型磚砌筑。② 風帽：高密度布置，優(yōu)化物料流化質(zhì)量。帽型選用“帽頂拆卸”型，小孔風速選用40m/s，保證空氣分布均勻，消除風帽漏灰和燒結(jié)現(xiàn)象。③ 爐上部直徑：根據(jù)煙塵率要求和煙塵的平均粒徑，煙塵率≤70%。⑤爐內(nèi)冷卻設(shè)備：與鍋爐配套，采用放射形管束式汽化冷卻器，以氧化焙燒法890℃來計算、布置冷卻面積，為防負荷和原料波動另設(shè)4根活動冷卻套管，保證爐溫度控制在合理的范圍內(nèi)。廢熱鍋爐廢熱鍋爐擬選用自然循環(huán)式鍋爐，型號為：QCF16/920—8—。爐氣從920℃冷到450℃，爐堂內(nèi)布置汽化冷卻管，保證爐床溫度＜890℃，提高蒸汽產(chǎn)量。鍋爐等級，選擇避開硫酸冷凝露點腐蝕的25kg/cm2鍋爐。內(nèi)噴文氏管內(nèi)噴文氏管是一種除塵、降溫的高效設(shè)備，應用非常廣泛。底部增設(shè)氣液分離器，進一步提高內(nèi)噴文氏管的效率。本設(shè)計采用溢流式泡沫塔（比淋降式泡沫塔效率高），效率更高更穩(wěn)定，被廣泛使用。電除霧器選用QSKWSG2152管高效型電除霧器，φ250導電PVC管，鉛合金高效極線，整流機組采用上海電阻廠或上海激光廠的產(chǎn)品，300mA/65KV，單臺供電，戶外式。干吸塔設(shè)計采用高效、低阻力大條拱填充塔，φ內(nèi)260012847。分酸器采用專利產(chǎn)品新型管式分酸器，每平方米25個分酸點，在塔頂設(shè)置抽屜式兩層合金絲網(wǎng)除沫器。鋼殼內(nèi)襯纖維保溫磚、火磚，隔板用4mm合金簿板制作；每層氣體進口設(shè)計有日本發(fā)明的合金分布板，頂蓋用304合金板制作，各段氣體進出口設(shè)置膨脹節(jié)，使管道不與轉(zhuǎn)化器身直接焊接等。氣體進出口，采取擴大分布，加膨脹節(jié)；冷態(tài)SO2氣體進口部位加流線除霧棒。每臺換熱器底部設(shè)計有滑動裝置，管道設(shè)計有足夠的消除應力設(shè)置，支撐全用彈簧的支架等，消除轉(zhuǎn)化系統(tǒng)易漏氣的弊病。濃酸冷卻器設(shè)計采用優(yōu)于板式冷卻器、螺旋冷卻器、排管冷卻器的管殼式陽極保護冷卻器，耐用、價廉、效率高、阻力小、修理方便、環(huán)境好等。是國內(nèi)制造質(zhì)量最好的。 生產(chǎn)工藝介紹工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的方法主要有接觸和硝化法（塔式法）兩種。我國目前全部以接觸法生產(chǎn)，其工藝流程依所采用的原料種類而異。：焙燒反應硫鐵礦的焙燒過程主要分為以下兩個步驟。其反應為：2FeS2 2FeS+S2Q此反應在500℃時進行，隨著溫度的升高反應急劇加速。燒渣呈紅棕色，其反應為： 4FeS+7O2 4SO2+2Fe2O3+Q綜合以上三個反應，硫鐵礦焙燒的總反應為： 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2+Q在硫鐵礦焙燒過程中，除上述反應外，當溫度較高和過?？諝饬枯^少時，有部分Fe3O4生成。此外，二氧化硫在爐清（Fe2O3）的接觸作用下，尚能生成少量的三氧化硫。二氧化硫的催化氧化反應： 2SO2+O2 2SO3＋Q SO3+H2O H2SO4：硫鐵礦接觸法生產(chǎn)硫酸，由于釩觸媒對爐氣成分及有害雜質(zhì)有嚴格的要求，所以因原料等因素的不同有不同的生產(chǎn)工藝，其基本過程則可概述為以下六大工序：尾氣處理二氧化硫轉(zhuǎn)化爐氣凈化SO2爐氣制取原料預處理銅尾砂經(jīng)涼曬干燥處理脫水后（原料水份≤8％），通過沸騰爐頂部的料倉給料機定量送入沸騰爐，并將原料的含硫量控制在30％左右（為使于控制反應條件，對于原料中含硫量高于30％的則摻入干燥的反應爐渣），在900℃溫度下，迅速反應，％，沸騰焙燒爐產(chǎn)出的煙氣，經(jīng)余熱鍋爐回收余熱，降溫至400℃，經(jīng)旋風除塵和電除塵，使塵含量降至≤，本生產(chǎn)擬采用水洗方法對爐氣進行凈化處理，具體為流程為“文、泡、電”的水洗工藝，除去爐氣中的有害物質(zhì)。 本項目生產(chǎn)的詳細工藝流程見圖3－3。焙燒：采用溫度可調(diào)的氧化焙燒（德國最新技術(shù)），渣、塵采用重力沉降、離心分離等設(shè)備除下，采用機械運輸。配置為內(nèi)噴文氏管、氣液分離器、溢流泡沫塔、電除霧器、循環(huán)槽等。轉(zhuǎn)化：采用最新的“3+2”式兩次轉(zhuǎn)化工藝，換熱系統(tǒng)采用高效低阻力換熱器，換熱流程用適宜的ⅢⅠ－ⅤⅣⅡ式流程，全轉(zhuǎn)化系統(tǒng)采用應力消除設(shè)計和裝配，轉(zhuǎn)化率≥%，尾氣中SO2含量＜880mg/m3。酸循環(huán)流程采用：塔－槽－泵－器－塔；循環(huán)槽酸泵采用高效耐用的LSB或LRSP型立式合金泵；冷卻器采用高效耐用的新型陽極保護濃酸（316L合金）冷卻器。硫酸霧濃度小于45 mg/m3， kg/h。②開爐煙氣：硫酸生產(chǎn)在剛開爐時，由于其爐溫尚未達到所需溫度，沸騰爐內(nèi)所釋放出的煙氣無法制酸，這部分外排煙氣中的SO2將會對大氣產(chǎn)生一定程度的污染，建設(shè)單位擬采取用砂石和重油代替硫精礦沸騰燃燒，達到升爐溫的目的，同時排出的廢氣僅為燃燒的重油之煙氣，所含污染物量極少，且全年開爐時間僅為3—5次，每次的持續(xù)時間約2小時左右。表3—8 廢氣排放情況及其污染控制措施一覽表 排放量項 目吸收塔尾氣排放量Nm3/h20385Nm3/a489240污染物名稱SO2硫酸霧排放量kg/ht/a污 染控制措施 采用先進可靠的（3＋2）五段二次轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)，％以上，％以上。生活污水：工程建成后勞動定員56人，全廠在崗人員按30人/日計，生產(chǎn)廢水：本工程生產(chǎn)廢水主要來自凈化工段、沖洗設(shè)備、地面水、定期排放等。通常對爐氣的凈化工序主要有干法和濕法之分，由于干法往往達不到凈化要求，故硫酸廠對爐氣的凈化采用濕法較多，濕法又分酸洗和水洗，本項目的建設(shè)單位擬采用“文、泡、電”的水洗工藝流程，此水洗工藝方法一般每生產(chǎn)１噸硫酸，外排酸性水約12噸。地面沖洗廢水主要含酸，一般其酸的濃度為0～％H2SO4。 建設(shè)單位對此類酸性廢水擬采用石灰中和法加以處理，最后達標排放，廢水處理裝置預計投資額為40萬元。脫硫后的礦渣，在沸騰爐底部排出的為粗渣。用于磁選的硫酸廢渣的化學組成如表3—11所示。由于它的主要成分是Fe2O3，所以通常經(jīng)過磁選后可以出售給鋼鐵廠或水泥廠作為生產(chǎn)原料。酸性廢水在采用中和法的廢水處理工藝過程中會產(chǎn)生一定量的污泥，按本項目爐氣凈化水洗酸性廢水的產(chǎn)生量和污染物特性，如用石灰中和法處理此類生產(chǎn)廢水，污泥產(chǎn)生量約為5500噸/年，污泥中的主要成分為硫酸鈣，可出售給水泥生產(chǎn)企業(yè)用作生料。擬采取的降噪措施主要有在風機的進出口裝消聲器、設(shè)備固定隔振等以降低噪聲源強，同時對操作人員操作室、值班室等處采取設(shè)置隔聲措施來降低對工作人員的影響。各強噪聲源設(shè)備采取降噪和隔聲措施后，其噪聲污染可得到有效控制，另外廠區(qū)內(nèi)各建筑物及綠化區(qū)的樹木等對機組運行噪聲有一定的吸聲作用效果，通過上述措施，擬建廠區(qū)廠界噪聲可控制在執(zhí)行標準內(nèi)（晝間65分貝、夜間55分貝）。高溫爐氣利用中壓廢熱鍋爐回收熱能后經(jīng)過旋風除塵和電除塵兩級干法除塵，再經(jīng)水洗滌凈化、濃硫酸干燥后通過兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收制取產(chǎn)品硫酸。本工程采用的硫酸工藝是目前最具先進性的兩轉(zhuǎn)兩吸煙氣制酸工藝，是屬于推廣的清潔生產(chǎn)工藝，其符合清潔工藝的主要內(nèi)容表現(xiàn)在：采用高品位硫鐵礦、采用先進的生產(chǎn)工藝、廢渣的綜合利用利用、廢釩催劑的回收與利用、沸騰爐爐氣余熱副產(chǎn)蒸汽等。我國硫鐵礦由于含硫品位較低，硫的燒出率低，礦耗很高，由表4—1可以看出，將硫鐵礦含硫品位由25%提高到42%，每生產(chǎn)1t硫酸排出燒渣量減少50%。％，礦耗840 kg/t酸，廢渣量620 kg/t酸。目前，全國硫酸行業(yè)仍采用一次轉(zhuǎn)化一次吸收加尾氣吸收工藝的占70%，二氧化硫排放大大超標，對環(huán)境造成嚴重污染。這種工藝的特點是在轉(zhuǎn)化之間加一次吸收，其依據(jù)是呂這樣將一次轉(zhuǎn)化后的反應混合氣中三氧化硫吸收除去（降低反應生成物濃度），同時又相應提高了混合氣中氧含量（提高反應物濃度），具有較高的O2/SO3比，因此在第二次轉(zhuǎn)化過程中二氧化硫的氧化反應易于進行，而且速度大大提高。本工程硫酸生產(chǎn)工藝“兩轉(zhuǎn)兩吸”與“一轉(zhuǎn)一吸”工藝比較，SO2總轉(zhuǎn)化率從95%97%%以上，尾氣排放的SO2從3000～4000ppm大幅降至900ppm，尾氣排放污染物基本均可實現(xiàn)達標排放。本工程的SO2轉(zhuǎn)化擬用3+2流程（第一次轉(zhuǎn)化用三段催化劑，第二次轉(zhuǎn)化用二段催化劑），該流程較其它的兩轉(zhuǎn)兩吸方式具備更高的轉(zhuǎn)化率，％。與“一轉(zhuǎn)一吸”工藝比較，本工程硫酸工藝還要求爐（煙）%以上，具有硫資源回收利用率高，尾氣污染物排放