金山店铁矿硫酸厂方案

武钢矿业公司金山店铁矿硫酸厂
6万吨/年硫铁矿制酸装置的现状和解决方案的会议纪要
地点：武钢矿业公司金山店铁矿硫酸厂二楼会议室
人员：扬州市信仁化工设备有限公司：许长幸、吴家龙、戴春龙
泰兴市盛远静电除尘设备有限公司：翁志卫
武钢矿业金山店铁矿硫酸厂：陈矿长、余庆国、钟科长、闽永明、汪永刚、袁霞等
中国石化集团南京设计院（原南化设计院）: 郑代颖
2011年3月11~12日上述四家公司的领导和工程技术人员对该套硫酸装置存在的问题进行了详细的探讨并踏勘了现场，形成如下会议纪要：
该套硫酸装置是由中国五环工程公司（原化工部第四设计院）设计，1999年投产，当时的规模是每天120吨硫酸，后经过多家公司改造成日产180吨，但由于装置存在先天性的缺陷，虽经过硫酸厂领导和技术人员的通力合作、加倍努力精心操作仍未能达到设计的产能。

为了充分发挥现有设备的最大效率，将问题和解决方案归纳几点：
炉前风机的规格是：273~310m3/min、升压22kPa，本装置实际需要的风量为264 m3/min，则该风机的富裕量为17.5%；SO2鼓风机的规格是：550m3/min、升压37kPa、500kw，本装置实际需要的风量为,440m3/min，则该风机的富裕量为25%，因此该系统满负荷时的硫酸日产量可以超过210吨100%H2SO4，对转化系统无需改造（仅更换损坏的列管和冲洗壳程）就能满足要求，其现有的腐蚀是由于设备的故障造
成开停车频繁和电尘不正常造成带尘产生露点腐蚀，而干吸工段仅需更换泄漏的酸槽和加大干吸塔的丝网除沫器（该除沫器是原有的4万吨的，改6万吨没修改，不能满足除沫的要求）。

其它的在下面的分工段详细分析。

一．焙烧工段：
1）.沸腾炉的二次风和三次风管径太小无法满足生产调节的要求需加大其环形管的直径到DN200，保证各次风量占总风量的10%以上。

2）.锅炉是原有的4万吨装置配套的强制循环锅炉已超过它的使用寿命，产气量每小时为4吨，远远不能满足改造后的生产负荷，勉强使用会产生严重损坏电除尘器的后果（电尘进口超温，超过碳钢的使用温度会发生蠕变，造成电尘倒塌）,因此需更换现有的锅炉，那样每小时产气量达到9.2吨以上。

3). 锅炉产汽质量差，过热度不够，主要是沸腾炉炉气出口温度较低造成的，而出现上述的问题是由于沸腾层换热面积富裕（没达到6万吨产量），因此建议取消沸腾层一组冷却水箱的换热管束就可以了，将来达产后再装上就没问题了。

4). 硫酸厂的电除尘器目前使用的是福建某企业生产的有效截面积为20m2-3型电除尘器,其结构型式为：顶部传动提拉式阴极振打，阳极为侧向底部振打，经实地考察发现电除尘器存在下述问题或故障：
a﹑电除尘器三个电场目前仅第三电场勉强维持，其它两个电场均无法使用、运行；
b﹑电除尘器漏气现象严重；
c﹑壳体腐蚀严重；
d﹑除尘效率差；
上述问题的出现从技术角度看不是偶然的，设备本身的结构特点决定了出现这些问题是必然的：首先，设备的阴极振打结构不适合硫铁矿制酸使用，硫铁矿粉尘粘性大，必须要有足够大的振打力才能将阴极线上的粉尘打下来，而这种阴极振打型式恰恰是振打力小；其次，顶部吊挂绝缘子上面仅放了一块未经加工的钢板，造成此处漏气严重；第三，设备灰斗采用的是船形灰斗，且内部未设置足够的阻流板，窜气严重，从设备进口处进入的气体很多未经处理直接从灰斗下方窜出设备出口；第四，由于漏气，引起两极间粉尘架桥从而产生短路现象；另外灰斗角度不够也会引起两极间粉尘架桥从而产生短路现象；第五，设备漏气点多，密封结构不适合硫酸使用。

总之，该电除尘器不适合硫酸装置使用。

为维持正常的生产需更换一台新的电尘，同时由于电尘出口到净化文氏管的管路设计非常长容易结灰和冷凝腐蚀，建议电尘采用4个电场，出口含尘为0.1g/Nm3。

二．净化工段：
1). 为了减少净化系统的阻力，建议将泡沫塔改造成填料塔，即取消泡沫塔的内筛板，仅保留最下面的一块，并增大其开孔率，再在上面铺上聚丙烯鞍型填料就可以了。

这样一方面提高其泡沫塔的操作弹性确保其洗涤效果和冷却效果，另一方面减少阻力降。

2）. 更换间冷器，建议间冷器循环冷却水进口温度按35度设计，确保夏天高温季节能生产98%的硫酸。

3）.建议新上一台稀酸过滤器，并将滤液含15~20%的清洁稀硫酸送到干吸工段作为补充水，这样一年可以多产750
吨98%硫酸，同时减少了4800吨稀硫酸的排放（该部分全部送到干吸工段作为补充水），以及相应的中和所需的石灰消耗。

三．转化工段：
1). 根据工艺流程进行物料和热量衡算，转化各个换热器的总传热系数K和换热面积的乘积分别如下：Ⅰ换：KA=5260；Ⅱ换：KA=5641；Ⅲ换：KA=8426；Ⅳ换：KA=1260；Ⅴ换：KA=14858。

只要计算出每个换热器的总传热系数就可以推出所需面积，即可知道能否满足生产调节。

一般在K=20kcal/h.m2左右。

从计算来说正常生产时一段不需要开电炉，因为三换的热量大大的富余。

倒是Ⅴ换控制不好有冷凝腐蚀；
2). 请换热器设备制造商根据以上数据对其五台缩放管换热设备进口面积核算，以确定是否满足现有的工艺和生产需要。

四．干吸工段：
1). 为了减少酸槽的漏酸，建议采用漏斗加接管将硫酸引导到地下槽以维持生产，待大修时再更换，不建议现在就异地更换，这样会减少维修的空地，也增加了干吸管道的安装长度；大修同时将干吸地坪内含酸土全部挖走，更换新土夯实，再重新做防腐地坪。

2）. 采用一吸二吸共用二吸酸循环槽是不可以的，不是酸槽的体积不够，主要是干燥串过来的酸溶解有饱和的SO2，这样在二吸塔内被解吸出来，造成SO2的流失和SO2尾气排放超标。

3）. 改造干吸塔上的丝网除沫器以满足6万吨的生产要
求，确保环境的安全和周围人身安全。

五．节能措施：
1）. 为了发挥其装置的最大效益，建议在转化工段采用省煤器用来加热锅炉给水，更换废热锅炉以满足生产需要，同时也增加了蒸汽产量；
2）. 产汽量的增加同时也造成脱盐水站水处理能力的不够，因此需对其改造。

另外锅炉给水泵流量不够也需更换；
3）. 增加的过热蒸汽建议将现有的有问题的SO2鼓风机的电动机更换成透平机来驱动鼓风机，这样一年可以节省500kw x 8000小时=400万度电，同时发电机也无需更换也能满负荷发电。

以上建议提请各位领导和专家审查，谢谢！
2010年03月13日
中国石化集团南京设计院。