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1、硫酸系统改造与烟酸试生产工艺硫酸系统改造与烟酸试生产工艺 3614536145pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。报道Report硫酸系统改造与烟酸试生产工艺介绍了豫光锌业公司为生产发烟硫酸对原有硫酸系统的改造以及新增加的 生产设施， 探讨了试生产期间的指标控制。文 白四清尹荣花104.5%， 又称标准酸。 建成年产 10 万吨发 烟酸的系统， 需要增加一台发烟硫酸吸收 塔和产酸系统， 同时考虑工艺控制的变化， 通过计算增加了一套 1300m3/h 冷却循环 水系统。 1. 吸收工序的设备改造。 （1） 改造后工艺流程简述。从转化器 一段
2、送来的 SO3 烟气，通过调节阀控制， 一定量的气体进入发烟酸吸收塔与从塔顶 喷淋的循环酸逆流接触， 烟气中的 SO3 被 循环酸吸收， 吸收了 SO3 的循环酸浓度不 断增加。随着循环酸浓度的增加，从第一 吸收塔循环酸中补充串入 98% 硫酸调节， 增加的酸量为成品酸。 经过发烟酸吸收塔 吸收后的气体， 与另一部分 SO3 烟气一起 进入第一吸收塔 , 生产浓度为 98% 的硫酸。 （2） 设备改造。本次改造是在一吸塔前增加一座发烟硫酸吸收塔， 按年产发烟 硫 酸 10 万 吨 计 算 , 吸 收 塔 直 径 为 4.2m， 配置了扬程为 37m 的循环酸泵， 进入发烟 酸吸收塔的 SO3
3、烟气量约为总气量 60%， 进入一吸塔和发烟酸吸收塔的烟气量通过 2 3 1#、 #、 # 阀门开度控制，还可根据市场 状况或生产情况调节进入发烟酸吸收塔的 气量来调整烟酸产量。图 1 为改造前一吸 塔烟气进出示意图，图 2 为改造后两吸收 塔烟气进出和调节阀示意图。 2. 冷却循环水系统改造。 （1） 改造原因分析。原硫酸生产系统 设有一套冷却水量为 3200m3/h 循环系统， 供净化冷却以及干吸循环酸降温， 基本能 够保证在夏季产出浓度为 98% 的硫酸， 系 统 平 衡 酸 水 比 为 1:0.246(SO3 与 H2O 的 质 量比 )。 若要产出 20% 的发烟硫酸， 则需要河南豫
4、光锌业有限公司一期 10 万吨 电锌工程 2005 年 3 月建成投产， 二期 10 万 电锌工程 2008 年 9 月建成投产。 两期均采 用常规湿法炼锌工艺，生产焙砂为 109m2 的鲁奇式焙烧炉， 产出的二氧化硫烟气采 用双转双吸工艺生产硫酸， 硫酸年生产能 力达 32 万吨， 产品为 98% 和 93% 两种浓度 的硫酸。为拓宽市场，提高经济效益，市 场上发烟硫酸的价格为 98% 浓硫酸价格的 1.3 倍 1.6 倍， 吨 98% 的浓硫酸可折 100 算成浓度为 20% 的发烟硫酸 93.8 吨， 故生 产发烟硫酸较生产浓硫酸有较高的经济效 益。 2008 年 10 月， 公司做了大
5、量的市场调 研，确定生产 20% 的标准发烟硫酸，并将 年产 10 万吨烟酸改造列入公司 2009 年科 技项目，现有一期硫酸系统进行改造，由 项目部结合设计单位完成了设计对接工 作， 月中旬投入试生产。 5对原硫酸生产系统的改造发 烟 硫 酸 是 SO3 溶 于 水 后 浓 度 超 过 100% 的硫酸，由于其中含有大量的游离 SO3，暴露在空气中时产生大量烟雾而称 为发烟硫酸。 发烟硫酸因含游离 SO3 浓度 的不同有 20%、 65% 两种产品， 含游离 SO3 为 65% 的发烟硫酸生产工艺较为复杂， 含 游离 SO3 为 20% 的发烟硫酸可以用浓硫酸 吸收法生产，本项目的产品为含游
6、离 SO3 为 20% 的发烟硫酸， 其折算为硫酸含量为图 1 改造前 图 2 改造后72 中国有色金属 2010 年第 1 期进入干吸工序的 SO3 烟气量和水分的平衡 酸水比为 1:0.16，按 98% 浓硫酸与 20% 发 烟硫酸产量各半计算， 系统整体平衡酸水 比为 1:0.21，所以要求气浓一定时，进入 干吸工序的烟气含水较原系统低， 需进一 步降低二级电除雾器出口温度。 改造前， 夏季二级电除雾出口温度一 般在 36 42之间， 气温较高时，二级 电除雾出口温度很难降至 42以下， 烟气 中水的饱和蒸汽压明显增大， 导致干燥塔 进口烟气中的含水量增加， 使一吸酸和干 燥酸的酸浓持续
7、下降， 无法产出 98% 的浓 硫酸，同时也导致干燥酸温升高，对设备 造成腐蚀。 （2） 设备改造。 通过计算， 需新增一套 冷却水量为 1300m3/h 的循环系统，单独 供给净化稀酸板式换热器降温， 降低二级 电除雾器出口的温度 ；原有 3200m3/h 的 冷却水循环系统专供干吸工序 （包括干燥 循环酸、 一吸、 二吸循环酸、 发烟硫酸） 冷 却降温。 本次改造新增了两台冷却面积为 700m 的冷却塔和 1300m /h 的循环水泵。2 3稀释热太多造成酸温上升过快， 形成大量 的酸雾， 腐蚀设备。2. 正常生产酸浓控制。 发烟酸酸浓控 制通过仪表读数， 酸浓表读数是通过测量 不同酸浓和
8、温度下的电导率并将其转换成 电信号，通过微机计算反馈显示的。酸浓 表工作温度为 40 80，酸浓量程为 102.9% 106.6%， 分 钟 之 内 可 显 示 酸 3 浓变化。投入使用后，利用化验数据进行 了校准， 由于循环酸中含有一定量的杂质， 使用一段时间后会影响探头的测量， 酸浓 误差增大， 需要定期校准。 由于成品酸罐由原 98% 酸改造而成， 残 留 少 量 98% 的 硫 酸，为 保 证 整 体 酸 浓 合 格，在 初 期 试 产 过 程 中，酸 浓 控 制 在 105.8% 以上，一周后对酸浓进行调整。由 于发烟酸中含有质量分数 20% 的游离 SO3, 存放和出售时会有一定程
9、度的解析， 酸浓 度会有少许降低，为保证外售酸浓合格， 正常生产时 , 酸浓控制在 105.5% 左右。 3. 酸温及烟气温度控制。（1） 上塔酸温。设计要求上塔酸温控 制在 50左右， 参考其他厂家控制上塔酸 温不低于 40。 由于使用的酸浓表对温度 的敏感性很高， 温度的大幅度波动会影响 测量精度， 要求酸温在 40 80， 且温 度相对稳定。根据试生产情况，上塔酸温 控制在 40 60， 随气浓和循环水水温 变化有轻微波动。 （2） 干燥塔进口烟气温度。为保证干燥塔进口烟气温度，增加了冷却水量为 改造后干燥塔进口烟 1300m3/h 循环系统， 气温度 ( 二级电除雾器出口温度 ) 稳定
10、控制 36 40， 基本保证一吸循环槽不加水 或者加少量水。 （3） 吸收塔进口烟气温度。因净化后 的烟气中仍含有一定量的水分，进吸收 塔烟气温度不能过低，过低时易形成酸 雾，不利于吸收，且会造成环境污染。为 保证操作安全，要求净化后烟气含水量 0.3g/m3，一 次 吸 收 塔 和 发 烟 酸 吸 收 塔 进 口 烟 气 温 度 130 ，根 据 发 烟 硫 酸的产量和酸温，实际操作中温度控制 在 130 180之间，总吸收率保持在 99.97% 以上。试生产期间主要指标的控制1. 开 停 车 时 酸 浓 度 控 制。首 次 开 车 以 98.3% 浓硫酸作为吸收酸，首先向循环 槽内补入 9
11、8的酸， 开启循环酸泵，通过 调节图 2 中的 3 阀门开度来调节发烟酸 吸收塔的切入气量，酸浓由 98.3% 上升到 104.5%， 缓慢开启一吸到发烟酸槽的串酸 阀和产酸阀， 产出成品发烟酸。 短时停车一般不降低酸浓， 只需将图 2 2 中 1 、 烟气阀门以及一吸到发烟酸槽 的串酸阀关闭，保持产酸阀开度，待液位 降低后关闭产酸阀，停止循环酸泵。重新 开车时先开启循环酸泵， 待泵运行稳定后 2 开启 1#、 # 烟气阀门及串酸阀。 如因检修长时间停车时需将发烟酸降 2 低至 98.3% 左右，首先关闭 1#、 # 烟气阀 及一吸到发烟酸槽的串酸阀门， 保持产酸 阀开度， 待液位降低到一定高
12、度时关闭产 酸阀， 重新开启一吸到发烟酸槽的串酸阀， 注意循环槽液位变化， 直到酸浓符合要求， 必要时可一吸酸与发烟酸互串， 并向一吸 酸中加水。严禁向发烟酸中加水，以免因# # #经济效益分析发烟硫酸产量在生产现场没有计量设 备， 其产量通过成品酸灌液位增量来计算。 通过对试产以来两个月的产量汇总分析， 日平均产量为 246 吨， 最大日产酸量为 271 吨。取日平均产量 250 吨，按照一年生产 330 天， 每吨发烟硫酸多创造 60 元利润计 算，则年增加经济效益 =60 元 250 吨 330 天 =495 万元。 通过增加吸收塔和循环水系统， 产出 了浓度为 20% 发烟硫酸， 调整了产品结构， 提高了硫酸生产的经济效益。 经过两个多 中 月的试生产， 各项指标控制稳定。 （作者单位 ： 河南豫光锌业有限公司）2010 年第 1 期 中国有色金属731
