【畢業(yè)學(xué)位論文】改善冶煉煙氣制酸廢氣排放的研究-化學(xué)工程

分類號(hào) 密級(jí) 編號(hào) 士 學(xué) 位 論 文 論文題目 改善冶煉煙氣制酸廢氣排放的研究 學(xué)科、專業(yè) 化學(xué)工程 研究生姓名 曾 培 輝 導(dǎo)師姓名及專 業(yè)技術(shù)職稱 黃可龍 教授 余國珍 高工 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人 在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 盡我所知， 除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果， 也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。 與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在在論文中作了明確的說明。 作者簽名： 曾培輝 日期： 2005 年 9月 日 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)說明 本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué) 位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文；學(xué)?？筛鶕?jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文。 作者簽名： 曾培輝 導(dǎo)師簽名： 日期： 2005 年 9 月 工程碩士論文 摘要 要 本文對(duì)硫酸生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了綜述， 介紹了煙氣脫硫技術(shù)， 同時(shí)，從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的角度闡述了煙氣制酸基本 原理，較詳細(xì)地分析了其影響因素，提出了如何改善其效率的具體措施； 并針對(duì)韶關(guān)冶煉廠硫酸生產(chǎn)現(xiàn)狀與面臨的問題，提出了為改善制酸廢氣排 放、節(jié)能降耗并提高硫酸系統(tǒng)產(chǎn)能，除確保尾氣處理系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)外， 還需在以下幾個(gè)方面對(duì)硫酸系統(tǒng)工藝、設(shè)備等進(jìn)行挖潛和更新改造： (1)提高電收塵、凈化系統(tǒng)的除塵、凈化效率； (2)轉(zhuǎn)化、干吸改造，改善干吸效果，提高 考慮到凈化設(shè)備能力不足、轉(zhuǎn)化設(shè)備 陳舊以及鉛鋅燒結(jié)工藝特點(diǎn)，在盡可能利用原有設(shè)備裝置以節(jié)省投資的前提下， 對(duì)韶冶制酸系統(tǒng)進(jìn)行如下技改： (1)凈化：電收塵全改用寬極距“ C”形板，采用高壓恒流源送電；在空塔和洗滌塔間增加一級(jí)動(dòng)力波洗滌器， 洗滌塔和一、二段電除霧器進(jìn)行二合一改造， 原一、 二段石墨間冷器均改為鉛間冷器， 空塔系統(tǒng)設(shè)備保留，不作改動(dòng)。 (2)轉(zhuǎn)化：進(jìn)行二轉(zhuǎn)二吸改造，采用“ 3+1”二次轉(zhuǎn)化流程，換熱流程為 ，干吸工序采用高溫吸收工藝。 改造后，通過工藝參數(shù)的優(yōu)化，制酸 系統(tǒng)適應(yīng)工藝波動(dòng)能力及自熱平衡能力較強(qiáng)，總轉(zhuǎn)化率超過 120m 煙囪排放 放總量大幅下降，其它指標(biāo)均 有不同程度的改善。同時(shí)，通過攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)與硫酸同步開機(jī)生產(chǎn)，進(jìn) 一步改善了低空污染和操作環(huán)境。 關(guān)鍵詞 ：燒結(jié)煙氣，凈化，硫酸，兩轉(zhuǎn)兩吸 工程碩士論文 摘要 he of of is of is in In of is in on to of In of be of be of to (1) of of (2) of of of of we be to (1) in A of of by (2) of of of of of 20m of 程碩士論文 摘要 to a or At of up at 程碩士論文 目錄 i 目 錄 摘 要 .一章 文獻(xiàn)綜述 . 1 酸生產(chǎn)概述 . 1 酸生產(chǎn)概況 . 1 酸生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況 . 2 氣脫硫概述 . 6 國主要的 . 6 . 7 酸廢氣排放標(biāo)準(zhǔn) . 8 關(guān)冶煉廠硫酸生產(chǎn)的現(xiàn)狀和面臨的任務(wù) . 9 冶制酸工藝的特點(diǎn) . 9 冶硫酸生產(chǎn)的現(xiàn)狀及及問題 . 9 研究的提出及研究內(nèi)容 . 10 第二章 制酸系統(tǒng)工藝改造 . 12 冶制酸煙氣來源以及基本特點(diǎn) . 12 冶 結(jié)工藝 . 12 煉 . 12 冶現(xiàn)有制酸流程及存在的問題 . 14 冶現(xiàn)有制酸流程及設(shè)備 . 14 冶現(xiàn)有制酸系統(tǒng)存在的問題 . 14 造的基本原則及思路 . 16 造的基本原則 . 16 造的基本思路 . 16 造方案 . 16 化工序 . 17 吸工序 . 21 化工序 . 25 吸工序 . 40 酸系統(tǒng)工藝改造 . 42 收塵器改造 . 42 化工序改造 . 43 工程碩士論文 目錄 干吸工序改造 . 44 轉(zhuǎn)二吸改造 . 45 第三章 改造后所采用的工藝措施及效果 . 48 硫酸系統(tǒng)兩轉(zhuǎn)兩吸改造后工藝測(cè)試及工藝條件優(yōu)化 . 48 案擬訂 . 48 藝測(cè)試與優(yōu)化 . 49 藝優(yōu)化效果 . 52 統(tǒng)改造后運(yùn)行情況 . 53 系統(tǒng)改造后尚存在的問題及改進(jìn)辦法 . 55 收塵器生產(chǎn)能力偏小 . 55 干吸塔腐蝕嚴(yán)重，生產(chǎn)能力偏小 . 55 化系統(tǒng)存在的問題及改進(jìn) . 55 結(jié)系統(tǒng)與硫酸系統(tǒng)同步開機(jī) . 56 步開機(jī)的目的和意義 . 56 現(xiàn)同步開機(jī)的關(guān)鍵因素 . 56 現(xiàn)同步開機(jī)的具體實(shí)施過程 . 57 現(xiàn)同步開機(jī)的效果及注意的事項(xiàng) . 58 第四章 結(jié) 論 . 59 參 考 文 獻(xiàn) . 61 致 謝 . 65 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果 . 66 工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 1第一章 文獻(xiàn)綜述 酸生產(chǎn)概述 酸生產(chǎn)概況 世界上最早的硫酸， 產(chǎn)生于 15世紀(jì)后半葉， 當(dāng)時(shí)的原料為綠礬石 ，通過對(duì)其加熱分解和吸收制出硫酸1。到 1740 年前后，英國人丁沃德在玻璃器皿中燃燒硫磺和硝石混合物，并將產(chǎn)生的 含二氧化硫、氮氧化物及氧氣的混合氣體與水反應(yīng)制成了硫酸，并成為后來的亞硝 基法制酸的先導(dǎo)。后來，亞硝基法制酸發(fā)展至鉛室法工藝和塔式法工藝，到目前為 止，世界上仍保留亞硝基法的硫酸廠已為數(shù)甚少?，F(xiàn)代硫酸的生產(chǎn)主要采用接觸法制取，接觸法誕生于 1831 年，英國人 P菲利普斯首先發(fā)明了二氧化硫在空氣中通 過接觸鉑粉或鉑絲并在熾熱條件下制取二氧化硫的方法；直到 1913 年，前西德 G 公司發(fā)明了釩觸媒，因釩觸媒不僅活性好，而且不易中毒，特別是價(jià)格較低 ，在工業(yè)上迅速得到推廣應(yīng)用，很快取代了鉑及其它類型的催化劑，從而大大加快 了硫酸工業(yè)的發(fā)展速度。在上世紀(jì)六十年代以前，接觸法制酸流程均為一轉(zhuǎn)一吸，六十年代初期，出現(xiàn)了兩轉(zhuǎn)兩吸工藝2，后來，又陸續(xù)開發(fā)應(yīng)用非穩(wěn)態(tài)3低二氧化硫濃度煙氣制酸工藝、濕接觸法 (4制酸工藝、加壓法流程5和沸騰轉(zhuǎn)化流程6制酸工藝，富氧空氣、氧氣焙燒硫鐵礦或硫化礦，纖維活性炭催化劑合成硫酸7等新技術(shù)。17%的氣體，二氧化硫轉(zhuǎn)化率均可 達(dá)到 99%以上；同時(shí)硫酸產(chǎn)量大幅增長8，據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1950 年，全世界硫酸產(chǎn)量僅為 107t， 2003 年，全世界硫酸產(chǎn)量9則高達(dá) 108t。 我國早期的硫酸生產(chǎn)技術(shù)，主要從國外引入，主要廠家有天津機(jī)械局、江蘇藥水廠等，我國目前接觸法制酸主要有硫 鐵礦制酸、硫磺制酸、冶煉煙氣制酸和硫酸鹽制酸。 1950 年，中國的硫酸產(chǎn)量為 7 105t， 2003 年為 107t10。其中，冶煉煙氣制酸產(chǎn)量一直呈上升趨勢(shì)， 2003 年，我國冶煉煙氣制酸比例10約為 據(jù)估計(jì)，到 2010 年，其比例會(huì)提高至 30%以上。 表 119952003 年我國的硫酸產(chǎn)量 107t 年 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 產(chǎn)量 107t 程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 酸生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，硫酸工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)得到不斷發(fā)展，主要表現(xiàn)在工藝技術(shù)改進(jìn)、設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度提高、設(shè)備結(jié)構(gòu) 和材質(zhì)改進(jìn)、節(jié)能與余熱利用、新型催化劑的應(yīng)用、設(shè)備大型化、生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)管 理和加強(qiáng)污染控制、保護(hù)環(huán)境等方面。 (1)工藝技術(shù)改進(jìn) 在上世紀(jì)六十年代以前，接觸法制酸流程均為一轉(zhuǎn)一吸，六十年代初期，出現(xiàn)了兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，后來，又陸續(xù)開發(fā)應(yīng) 用非穩(wěn)態(tài)低二氧化硫濃度煙氣制酸工藝、濕接觸法（ 酸工藝、加壓法流程和沸騰轉(zhuǎn)化流 程制酸工藝、富氧空氣、氧氣焙燒硫鐵礦或硫化礦，纖維活 性炭催化劑合成硫酸11以及 藝12(一轉(zhuǎn)一吸 +非穩(wěn)態(tài)低二氧化硫濃度煙氣制酸 )、 藝 (接觸法 +塔式法 )13、 2(部分制酸廢氣返回系統(tǒng)稀釋二氧化硫煙氣 )、三轉(zhuǎn)三吸14等新技術(shù)。 (2)設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度提高 提高工藝設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度，可使設(shè)備尺寸減小，降低建設(shè)投資，也盡可能減小設(shè)備和系統(tǒng)的壓力降，避免能量消耗的 過分增加。如提高進(jìn)轉(zhuǎn)化器氣體的二氧化硫濃度，可以使干吸、轉(zhuǎn)化工序處理的氣 體數(shù)量減少，相應(yīng)地減小設(shè)備尺寸和換熱面積，降低動(dòng)力消耗；對(duì)于兩轉(zhuǎn)兩吸流程 ，進(jìn)轉(zhuǎn)化器氣體中氧含量和二氧化硫含量的比例15，有的已由過去的至少 低到 了補(bǔ)償因此而產(chǎn)生的對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響，將四段式轉(zhuǎn)化器改為五段式，所 增加的費(fèi)用要少于設(shè)備節(jié)省的費(fèi)用；采用大開孔率填料支承結(jié)構(gòu)，提高淋灑密度， 改進(jìn)分酸設(shè)備，采用新型填料和高效捕集霧沫的設(shè)備等，在基本不增加系統(tǒng)壓力降 的情況下大大提高干吸塔的生產(chǎn)強(qiáng)度，空塔氣速可提高到每秒 2m 以上16；采用新型裝有帶孔的環(huán)盤折流板的氣體換熱器17，使換熱面積減小一半以上；轉(zhuǎn) 化器在使用環(huán)狀催化劑18的條件下，氣體流速顯著提高，從而使轉(zhuǎn)化器的尺寸減小；在用硫 鐵礦或冶金煙氣為原料的硫酸生產(chǎn)中，電除霧器是氣體凈化工序的重要設(shè) 備，目前國外管式電除霧器19的操作氣速一般在每秒2m 以上，比國內(nèi)通常的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高一倍多；孟山都環(huán)境化學(xué)公司將杜邦公司專利技術(shù)“動(dòng)力波洗滌器”20用于硫酸裝置的凈化工序，代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的洗滌塔等氣體凈化設(shè)備，凈化效率較高，已廣泛應(yīng)用于硫酸生產(chǎn)。 (3)設(shè)備結(jié)構(gòu)和材質(zhì)改進(jìn) 隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和自動(dòng)化水平的提高，勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷上升。這就要求生產(chǎn)設(shè)備牢固可靠，能夠保證長周期連續(xù) 運(yùn)轉(zhuǎn)，不必進(jìn)行經(jīng)常的維修。對(duì)于有色金屬冶煉煙氣制酸裝置，更要求能夠可靠運(yùn) 轉(zhuǎn)，避免由于硫酸裝置發(fā)生故障而影響金屬的生產(chǎn)。為了適應(yīng)這一要求，開發(fā)了許 多新材料和進(jìn)行了設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。在 普遍采用高溫?cái)U(kuò)散滲鋁技術(shù)21來保護(hù)碳鋼設(shè)備不受高溫 普通滲鋁工藝不同，高溫滲鋁技術(shù)的 鋁滲透層較厚，可以得到實(shí)用的滲鋁層。工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 3司于 80 年代初首先在硫酸工業(yè)采用不銹鋼轉(zhuǎn)化器22，不銹鋼在使用溫度下的機(jī)械強(qiáng)度高，器壁的厚度比碳鋼 小，增加的費(fèi)用不多。全不銹鋼轉(zhuǎn)化器的應(yīng)用，改變了碳鋼轉(zhuǎn)化器的易損壞狀況， 提高了長期穩(wěn)定操作的可靠性，目前已被各國工程公司廣泛采用，國內(nèi)銅陵金隆公 司、貴溪冶煉廠等廠也先后引進(jìn)了這種轉(zhuǎn)化器；目前對(duì)于操作溫度高的換熱器，都首選 304 型不銹鋼。對(duì)于可能有硫酸冷凝的部位，則選用 316 型不銹鋼，由于耐腐蝕，不會(huì) 生成酸垢，設(shè)計(jì)不銹鋼換熱器所需要的腐蝕裕度小，可以減輕換熱器的重量，孟山都環(huán)境化學(xué)公司最近開發(fā)了3，這是一種模塊式可組裝的板式換熱器，根據(jù)需要可以按照不同數(shù)量串聯(lián)或并聯(lián)組合；塔是干 吸工序的主要設(shè)備，近年來在分酸裝置24、新型高效填料25，以及填料的擺放等方面進(jìn)行了許多改進(jìn) ，據(jù)介紹，經(jīng)過改進(jìn)的波紋填料、 圖 11以使塔的生產(chǎn)能力提高 25%30%，或者使填料層的壓力降減少一半。改進(jìn)填 料擺放的安排和改進(jìn)分酸器，使傳質(zhì)效率提高，氣體夾帶的霧沫減少。舊式干吸塔26的典型結(jié)構(gòu)如圖 1示。這種塔的主要缺點(diǎn)是氣體和酸的分布不均勻，氣體夾 帶的霧沫數(shù)量多，鑄鐵分酸器容易腐蝕，壓力降高，干燥和吸收效率不高，條梁容 易斷裂，而且平底容易出現(xiàn)硫酸鐵，破壞塔底襯磚的現(xiàn)象。針對(duì)這些缺點(diǎn) ，進(jìn)行了一系列改進(jìn)（見圖 1。 圖 1 圖 1紋填料 近期研制并應(yīng)用于生產(chǎn)上的優(yōu)質(zhì)合金 和非金屬材料已多達(dá)幾十種23 24，如腐蝕合金、 金、 金、 金、 金、含硅不銹鋼、玻璃鋼、聚四氟等材料，大大延長了設(shè)備使用期；新設(shè)備2731主要有動(dòng)力波洗滌器、陽極保護(hù)管殼酸冷卻器、纖維除霧器、 式分酸器、路易斯泵、板式酸冷卻器、轉(zhuǎn)化器、換熱器、干吸塔、 硫酸生產(chǎn)發(fā)展起到了顯著作用。 (4)節(jié)能與余熱利用 硫酸生產(chǎn)過程，產(chǎn)生的可供回收利用的 有高溫位、中溫位與低溫位熱能（按行業(yè)習(xí)慣分類） 。以硫磺及硫鐵礦為原料的制酸， 以及部分冶煉煙氣制酸的二氧化硫制 工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 4圖 1 圖 1進(jìn)后的干吸塔結(jié)構(gòu)圖 取工序，均產(chǎn)生高溫位余熱。高溫位回 收較較簡單，隨著兩次轉(zhuǎn)化工藝的興起，轉(zhuǎn)化中溫余熱已轉(zhuǎn)移到酸吸收系 統(tǒng)的低溫位余熱中， 如美國開發(fā)的 量回收系統(tǒng)32和 量回收系統(tǒng)33，該技術(shù)包括高溫吸收三氧化硫，通過鍋爐將循環(huán)酸中的余熱轉(zhuǎn)變成低壓蒸汽，發(fā)氣量可達(dá) 國低溫?zé)崮芑厥绽梅矫?4也取得一定成效，將回收的熱能用 來加熱鍋爐給水或作為生活取暖等。 在合理利用工藝過程反應(yīng)熱的同時(shí)，還需注意提高熱效率和降低生產(chǎn)過程的能量消耗。為了提高熱的利用效 率，近來廢熱鍋爐壓力已從 4高到 6于傳統(tǒng)的硫磺制酸裝置，把鼓風(fēng)機(jī)放在 干燥塔后面，可提高進(jìn)焚硫爐空氣的溫度，增加回收的蒸汽數(shù)量。在不采用熱回收 系統(tǒng)的情況下，適當(dāng)提高出中間吸收塔的氣體溫度，可以減少酸冷卻系統(tǒng)中的熱量 損失，增加熱能的回收數(shù)量。適當(dāng)提高氣體中 以減少氣體中惰性氣體的數(shù)量， 從而降低惰性氣體帶走的熱量損失；由于氣體總量的減少，還可以降低能量 的消耗。使用環(huán)狀催化劑、大開孔率塔填料支承結(jié)構(gòu)、大尺寸填料和高效低壓降換 熱器等降低系統(tǒng)阻力的措施，都可以減少生產(chǎn)的動(dòng)力消耗。對(duì)于氣體數(shù)量經(jīng)常發(fā)生變 化的系統(tǒng)，特別是某些冶煉煙氣制酸裝置，宜采用供電調(diào)頻電機(jī)或液力耦合器驅(qū)動(dòng) 鼓風(fēng)機(jī)，以減少動(dòng)力的消耗。另外，一些國家正著手向能源工廠轉(zhuǎn)型35，即利用 S 的燃燒熱生產(chǎn)蒸汽或發(fā)電，而 2S 生成 S 和 (5)新型催化劑的應(yīng)用 隨著環(huán)境保護(hù)的要求日益提高，硫酸裝置的尾氣排放數(shù)量是當(dāng)今世界各國都很重視的問題，也是硫酸裝置技術(shù)水平的 一項(xiàng)重要標(biāo)志。越來越多的工廠要求總轉(zhuǎn)化率高于 尾氣 00ml/型催化劑（環(huán)狀催化劑和含出銫的工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 5釩催化劑）的研制和開發(fā)是解決這一問 題的關(guān)鍵。應(yīng)用環(huán)狀催化劑，轉(zhuǎn)化器壓力降大幅度降低，使硫酸生產(chǎn)裝置有可能在 不更換鼓風(fēng)機(jī)的條件下提高全系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。 丹麥托普索公司于 1980、 1996 年開發(fā)出含銫的釩催化劑 和 36，具有起燃溫度低、活性高的特點(diǎn)，與傳 統(tǒng)的釩催化劑比較，它的起燃溫度低 2040，適合用于處理低濃度二氧化 硫氣體或用富氧空氣產(chǎn)生的高濃度 有效地提高總轉(zhuǎn)化率，對(duì)于兩轉(zhuǎn) 兩吸流程，總轉(zhuǎn)化率可達(dá)到 上，即使 氣中 00ml/如果維持現(xiàn)有二氧化硫排放濃度不變，則裝置生產(chǎn)能力可以提高 15 20%。目前，正開發(fā)一種鐵基催化劑37，能適應(yīng)更高的 適合富氧空氣產(chǎn)生的高濃度 (6)設(shè)備大型化 隨著結(jié)構(gòu)材料的改進(jìn)和單體設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度的提高，硫酸裝置不斷向單系列大型化發(fā)展31。目前用硫磺為原料的硫酸裝置單系列生產(chǎn)能力可達(dá) 4400t/d，用有色金屬冶煉煙氣為原料的可達(dá) 3500t/d；為了適應(yīng)生產(chǎn)裝置大型化的需要，研制出大型 加拿大 冶煉廠的硫酸裝置日產(chǎn)硫酸 2500t，使用單臺(tái)二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)帶有液壓變速耦合器，轉(zhuǎn)速可在 7003430r/間任意調(diào)節(jié)，最大風(fēng)量為 20000 )/h，升壓 47動(dòng)機(jī)功率為 9000易斯泵公司生產(chǎn)的大型濃硫酸泵，流量達(dá) 2000m3/h 以上，可滿足大型干燥塔和吸收塔循環(huán)酸系統(tǒng)的需要。國際鎳業(yè)公司38（ 加拿大 廠第一期工程是 1991 年投產(chǎn)的，最終規(guī)模為日產(chǎn)硫酸 氣 5%，進(jìn)干燥塔以前稀釋到 12%。硫酸裝置處理氣量 23000 )/h 該裝置采用兩轉(zhuǎn)兩吸流程，尾氣中 00ml/過 110 (7)生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)管理39計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了硫酸工業(yè)的計(jì)算機(jī)管理。許多硫酸廠實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的集散控制（ 計(jì)算機(jī)管理。巨大儀表盤整齊排列著顯示儀表的場(chǎng)面已被一臺(tái)帶有彩色顯示器和打印機(jī)的計(jì)算機(jī) 所取代。采用生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)管理，可以保證系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、穩(wěn)定操作，在最 優(yōu)化的工藝條件下高效率運(yùn)行。從而達(dá)到長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備生產(chǎn)能力，減 少環(huán)境污染，節(jié)約原料和能量的消耗。 (8)加強(qiáng)污染防治，保護(hù)環(huán)境 各國對(duì)環(huán)境污染的控制日益嚴(yán)格，加強(qiáng)污染控制已成為硫酸工業(yè)的重要課題。這不僅是要求硫酸生產(chǎn)本身不污染環(huán)境 ，而且要求硫酸工業(yè)能夠接納其他工業(yè)部門的排放物，消除它們對(duì)環(huán)境的污染。在 硫酸工業(yè)中，目前除了廣泛采用兩轉(zhuǎn)兩吸流程、減少 最終吸收塔普遍裝設(shè)了纖維除霧器40，以防止排放酸霧對(duì)環(huán)境造成污染。用有色金屬冶 煉煙氣生產(chǎn)硫酸的裝置，在氣體凈化工序產(chǎn)工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 6生的廢酸中含有許多有害雜質(zhì)。過去多 采取中和處理后排放，或注入水域，對(duì)水體造成污染。目前已經(jīng)開發(fā)了一種工藝41，將凈化工序的廢酸制成干凈的硫酸和少量干燥的金屬硫酸鹽。隨著對(duì)大氣污染控 制的要求越來越嚴(yán)格，煙氣脫硫日益引起重視，除了在工業(yè)上已經(jīng)應(yīng)用的多種煙氣 脫硫方法以外，許多新的方法不斷出現(xiàn)。 據(jù)預(yù)測(cè)， 21 世紀(jì)中國硫酸工業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)41將是：裝置規(guī)模大型化、環(huán)保意識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)、原料結(jié)構(gòu)合理重組、 技術(shù)裝備水平全方位提升以及向能源工廠轉(zhuǎn)型。 氣脫硫概述 國家環(huán)保局對(duì)全國污染物排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)4244表明， 1997 年全國 噸，超過歐洲和美國，居世界首位， 2002 年全國 噸， 該排放量幾乎是全國煙塵和 工業(yè)粉塵排放量的總和。 其中工業(yè) 562萬噸，占 生活排放 噸占 是寶貴的硫資源。我國 是一個(gè)缺硫的國家，因?yàn)榱蛸Y源不足，影響了磷肥的生產(chǎn)，致使化肥氮磷的比例嚴(yán) 重失調(diào)，影響農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)。如果我國在治理可在很大程度上緩解我國目前硫資源緊張的局面，可謂一舉兩得。因此，如何控制和治理 我國當(dāng)前和今后一段時(shí)間內(nèi)亟待解決的主要大氣環(huán)境問題。 國主要的 (1)硫酸廠尾氣中排放的 跑冒滴漏嚴(yán)重所造成的。 (2)有色金屬冶煉過程排放的 銅、鉛、鋅、鈷、鎳、金、銀等，都是硫化礦，在冶煉過程中產(chǎn)生大量的 因煙氣 不能直接用于制造硫酸而外排， 形成 2002 年，我國有色冶煉行業(yè)副產(chǎn)二氧化硫總量45約 6200中用于制酸的約 4770經(jīng)治理而直接排入大氣的約 1200不僅浪費(fèi)了大量的硫資源 ,而且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。 (3)燃煤煙氣中的 6，煤炭產(chǎn)量居世界第一位，而且我國煤炭多為高硫煤 w(S) 2 ，其貯量約占煤炭總貯量的 2025。在全國煤炭的消費(fèi)中，占總量約 84%的煤炭被直接燃用，燃燒過程中排出大量的 許多地區(qū)和工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 7城市造成嚴(yán)重的大氣污染。 (1)硫酸廠尾氣 從 50 年代至 60 年代，我國重點(diǎn)解決硫酸廠尾氣 7。 1956 年我國建立第一套氨法回收硫酸廠尾氣中 法取得成功后，即在全國推廣應(yīng)用，使硫酸廠尾氣排放的 1965 年又從改革硫酸生產(chǎn)工藝技術(shù)著手，開發(fā)設(shè)計(jì)成功 硫酸兩轉(zhuǎn)兩吸新工藝，從而使 97%提高到 上，這樣硫酸廠排放的 個(gè)別對(duì)環(huán)境要求較高的地區(qū)，硫 酸廠采用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝后，再在尾部加氨法脫硫裝置，這樣排放出來的 于硫酸生產(chǎn)中的跑冒滴漏，通過加強(qiáng)生產(chǎn)管理可以解決。 (2)冶煉煙氣 60 年代直到現(xiàn)在，重點(diǎn)解決有色金屬 冶煉過程排放的 8。建國初期到60 年代后期，我國的有色金屬冶煉廠冶煉 煙氣基本全部放空，造成大氣污染極其嚴(yán)重。此后，開發(fā)研究銅冶煉煙氣制酸，并相繼于 1969 年在沈陽冶煉廠和 1970 年在大冶冶煉廠建成大型煉銅煙氣制酸裝置。 此后大冶冶煉廠又于 1977 年建成第二系統(tǒng)硫酸裝置，使該廠煉銅轉(zhuǎn)爐煙氣得以 全部回收，僅剩下反射爐煙氣 （ 有1%左右，仍放空。隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展 ，引進(jìn)了國外先進(jìn)技術(shù)和裝備，到 1998 年為止，大部分有色金屬冶煉廠已全部回收 色金屬冶煉煙氣生產(chǎn)的硫酸達(dá)到了 a。隨著非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化制酸工藝和濕接觸法（ 酸工藝的應(yīng)用43，低至 （ 2%左右的煙氣均可用于生產(chǎn)硫酸 ；至此，從技術(shù)角度看，所有有色金屬冶煉過程中排放的 有可能全部回收制造硫酸。 (3)燃煤煙氣 從 70 年代開始直到現(xiàn)在，重點(diǎn)解決燃煤窯爐排放的 9,50。這部分圍廣而且濃度很低，治理難度極大。特別是大型火力發(fā)電廠 (指 20萬 上機(jī)組 )，每天都要燃煤數(shù)百噸直至上千噸 ，如在西南高硫煤地區(qū)，每個(gè)電廠每天所排放的 境污染非常嚴(yán)重。世界各國對(duì)煙氣脫硫事業(yè)都很重視，開發(fā)成功數(shù)十種行之有效的煙氣脫硫技術(shù)51洗煤脫硫技術(shù)、旋轉(zhuǎn)噴霧干法煙氣脫硫技術(shù)、電子束輻照法 ( )煙氣脫硫脫硝技術(shù)、檸檬酸鹽溶液吸收水煙氣脫硫技術(shù)、微生物處理法、活性炭纖維脫硫技術(shù)、催化還原脫除二氧化硫技術(shù)等。 工程碩士論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 酸廢氣排放標(biāo)準(zhǔn) 各國為減輕對(duì)大氣的污染，對(duì)廢氣排放 均制訂了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，如德國廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)56：大氣污染物 500mg/國于 84 年頒布的硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)57（ 表 1氣排放煙囪高度應(yīng)符合 (，廣東省根據(jù)制訂地方大氣污染物排放 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法的有關(guān)規(guī)定，制訂了地方標(biāo)準(zhǔn) 7氣污染物排放限值 ，規(guī)定尾氣排放濃度：成發(fā)煙硫酸； n=1，生成無水硫酸； %) 5% 04m3/h) 9%) 94% 轉(zhuǎn)化器停車前、后