冶炼烟气制酸工艺介绍—张云鹏精品PPT课件
硫酸的工业制法PPT课件
照片
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吸收塔
吸
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沸腾炉照片
沸 腾 炉
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接触室照片
接
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• 一、造气 1．原料 接触法制硫酸可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属
冶炼厂的烟气（含有一定量的SO2）等作原料。
从原料成本、环境保护等角度考虑，硫黄是制硫酸的 首选材料。我国由于硫黄矿产资源较少，主要用黄铁矿作 原料。
②二氧化硫的催化氧化
S＋O2 点燃 SO2
4FeS2＋11O2 高温 2Fe2O3＋8SO2
催化剂
2SO2＋O2
2SO3
③三氧化硫的吸收
SO3 ＋H2O → H2SO4
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硫酸的工业生产 硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
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冷却
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沸腾炉
沸 腾 炉
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接触室
接
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• 进入接触室的SO2和O2需要加热，而接触 氧化生成SO3时放出热量，反应环境温度 会不断升高，用热交换器将这些热量来 预热SO2和O2反应。
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为什么要换热?
• 由于接触氧化是一个放热反应，要想 增大SO2的转化率、提高SO3的产率，平 衡要向正反应方向移动，根据平衡移动 理论，高温不利于SO3的生成，所以装一 个热交换器可用来把反应生成的热传给 需预热的炉气。
生产设备 沸腾炉
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黄铁矿 空气
SO2、O2、 N2
烟气制酸工艺流程讲课讲稿
该烟气制酸根据冶炼系统提供的二氧化硫烟气，采用了技术先进、经验成熟的工艺。
烟气净化采用稀酸洗涤、绝热蒸发稀酸冷却移热、动力波气体净化工艺流程。
干燥和吸收采用一级干燥、两级吸收、循环酸泵后冷却工艺流程。
转化采用“3+1”式四段双接触转化工艺，“ⅣⅡⅠa—ⅢⅠb”换热流程。
废酸处理采用硫化法处理工艺。
烟气制酸系统按工序分为净化工段、干吸工段、转化工段、酸库工段、废酸处理工段。
（1）净化工段烟气制酸净化系统采用动力波泡沫洗涤烟气净化技术，该技术已在国内成功应用并国产化，其基本流程为：将由收尘系统来的温度为300℃的冶炼铜时产生的烟气送入净化工段，该烟气首先在一级动力波洗涤器逆喷管中被绝热冷却和洗涤并除去杂质，然后通过一级动力波气液分离槽进行气液分离，分离后的气体进入气体冷却塔进一步冷却及除杂，由气体冷却塔出来的气体进入二级动力波洗涤器的逆喷段进一步除杂。
从二级动力波洗涤器出来的烟气中绝大部分烟尘、砷及氟等杂质已被清除，同时烟气温度降至40℃左右，然后进入两级管式电除雾除下酸雾，使烟气中的酸雾含量降至≤5mg/Nm3。
烟气中夹带的少量砷、尘等杂质也进一步被清除，净化后的烟气送往干吸工段。
净化工段中的一级动力波洗涤器、气体冷却塔、二级动力波洗涤器均有单独的稀酸循环系统。
气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热，将热量移出系统。
稀酸采取由稀向浓，由后向前的串酸方式。
根据废酸中含砷、含氟、含尘量从一级动力波洗涤器中抽出一定的量送至沉降槽、过滤器沉降。
底流送至现有的铅压滤系统进行液固分离，产生的副产品铅滤饼可外售，其滤液与过滤器的上清液一起送至废酸处理工段进行进一步处理。
（2）干吸工段干吸工段采用了常规的一级干燥、二次吸收、循环酸泵后冷却的流程与双接触转化工艺相对应。
干吸工段基本流程为将来自净化工段经二级电除雾器的烟气在干燥塔入口加入空气，将烟气中氧硫比调到1.0后进入干燥塔，在塔内与塔顶喷淋下来的95%硫酸充分接触，经丝网捕沫器捕沫，使出口烟气含水份≤0.1g/Nm3后进入SO2主鼓风机。
烟气制酸工艺流程
烟气制酸工艺流程
《烟气制酸工艺流程》
烟气制酸工艺是一种利用烟气中的二氧化碳来生产酸的技术，其流程包括收集烟气、净化和催化转化为酸。
下面将介绍该工艺的详细流程。
首先，工艺流程的第一步是收集烟气。
燃烧燃料产生的烟气中含有大量的二氧化碳和其他有害物质，需要将其收集到一定的储存设备中。
这一步通常通过燃煤锅炉或煤气化炉等设备的烟气净化装置来实现。
第二步是对收集的烟气进行净化。
在工业生产中，烟气中往往含有大量的硫化物、氮氧化物和其他污染物，这些物质会对后续的催化转化过程产生影响。
因此，需要利用吸附剂或化学药剂来去除这些有害物质，以保证后续工艺的顺利进行。
接下来是催化转化为酸的过程。
经过前两步的处理，收集的烟气中已经主要含有二氧化碳和水蒸气，这两种气体可以通过催化剂的作用进行反应，生成相应的酸。
常用的催化剂包括氢氧化钠或氢氧化钙等碱性物质，它们能够与二氧化碳反应生成碳酸。
此外，还可以通过控制反应条件和催化剂的选择来生产其他酸，如硫酸、硝酸等。
最后，经过催化剂反应生成的酸需要进行收集和提纯。
常用的方法包括蒸馏、结晶等，将产生的酸提纯后即可得到成品。
这些酸可以广泛用于化工、医药、农业等各个领域。
总的来说，烟气制酸工艺流程是一种有效利用烟气资源的技术，能够减少燃烧过程中产生的有害物质排放，同时生产出具有经济价值的酸产品。
随着环保意识的提高和资源化利用的重要性，该工艺将在未来得到更广泛的应用和发展。
《硫酸工艺学》课件
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后处理
硫酸储运、废水处理、废气处理、环保设施、仪表自动化等。
解决硫酸生产中的问题
Pb悬浮液完全反应
合理调控反应装置的结构， 增强反应的强制循环，使 Pb悬浮液完全反应。
烟气脱硝
采用高效节能的脱硝技术， 降低污染物排放的同时， 提高硫酸制酸的生产效率。
防爆装置
严格控制温度、压力等操 作参数，同时加强安全质 量检查，增强设备的安全 性和稳定性。
硫酸的应用领域和市场前景
• 制药、农业、化学纤维、塑料、纤维素、合成树脂等广泛应用 • 中国硫酸生产能力规模居世界前列，市场竞争激烈，但仍存在提高品质和效率的空间
总结和展望
硫酸工艺学作为基础工艺学科，广泛应用于许多产业领域，市场潜力巨大。 未来，硫酸制造领域还需要继续研究探索，创新技术，提高能源利用效率， 实现可持续发展。
接触法
1831年，法国古尔图斯和英国 诺里斯独立发明了接触法。到 20世纪初，接触法成为了硫酸 生产的主流技术。
湿法
1940年代，人们首次尝试了湿 法技术，使得工业硫酸制造的 产品质量有了长足的进步。
硫酸生产设备和流程
1
前处理
硫磺制粉、输送装置、硫磺浸润设备、临时储存罐、过滤装置等。
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中处理
制酸反应、SO2气体净化、吸收和洗涤装置、SO3气体和烟气净化、热交换和蒸 汽分离系统等。
利用硫化物、硫酸根、铜、 铁或二氧化氮等还原剂将硫 酸转化制硫酸。
硫酸氧化制酸
硫酸氧化制酸是现代工业中 最重要的制酸方法。反应使 用氧气和氮氧化物作为氧化 剂，在高温下进行反应生成 硫酸。
硫酸制造的历史回顾
铅室法
1766年，英国约翰·罗克首先 提出采用铅室法生产硫酸，引 领了硫酸工业革命的第一步。
典型化工工艺-硫酸工艺课件
4.以硫磺为原料 当原料为液态硫磺时，可直接用液硫泵将其输入焚
硫炉；若原料为固态硫磺，则需在熔硫槽中以蒸汽间 接加热熔融,滤除杂质后,用泵送入焚硫炉。
硫磺燃烧时的反应为： S + O2─→ SO2 + 297 kJ
典型化工工艺学
. 第一部分：合成氨工艺 . 第二部分：硫酸工艺 . 第三部分：纯碱与烧碱工艺
第二部分 硫酸工艺
• Chp1: 概述 • Chp2: 硫铁矿焙烧制二氧化硫炉气 • Chp3:炉气的净化与干燥 • Chp4:二氧化硫氧化制三氧化硫 • Chp5: 三氧化硫吸收 • Chp6: 三废治理与综合利用
硫酸工业“十二五”发展规划要点*
• 指导思想
“十二五”期间将进一步促进行业可持续健康发展,满 足国民经济对硫酸及相关硫产品需要;加快企业结构、原料 结构调整,努力转变产业增长方式;继续发展循环经济,对各 种硫资源进行综合与循环利用;坚持硫资源多样化供应,充 分利用国际国内两种资源;加快技术进步,促进节能减排;提 高硫酸生产中余热回收利用率,将硫酸生产企业变成副产或 回收能源的工厂。
1.3 硫酸生产方法
• 硫酸的工业生产主要有接触法和亚硝基法。 • 亚硝基法分为铅室法和塔式法。 • 接触法是目前硫酸生产主流生产工艺。基本原理
是在催化剂存在下，以空气中的氧氧化二氧化硫 变为三氧化硫，再与水结合得到硫酸。
• 生产过程主要分三部进行 • 1)从含硫原料制造二氧化硫气体； • 2)将二氧化硫氧化为三氧化硫； • 3)三氧化硫与水结合生产硫酸。
3. 以石膏(磷石膏)为原料
• 用油、煤或天然气作燃料，在回转窑中使石膏与焦 炭于约1400℃下进行还原热解产生氧化钙，继而再 与添加剂起矿化作用生成水泥熟料。同时窑内产生 的二氧化硫气体则送去制酸，其工艺流程同硫铁矿 制酸系统。
卷烟制造工艺学课件 第二章 卷烟原料及制品的物理化学(第一节)
• 外观质量 • 化学成分 • 物理性状 • 吸食质量 • 经济性状 • 安全性状
烟叶质量
烟叶质量
• 烟叶中的化学成分是形成烟叶质量各 个要素的基本因素
• 化学成分与烟叶生理结构共同决定着 烟叶吸食、物理、外观、经济和安全 等各个要素
烟叶质量
• 吸食特性是烟叶中化学物质燃烧后所 产生的烟气在人体嗅觉、味觉器官的 反映
部位特征—X：
较薄，颜色较浅淡，叶片结构疏松， 油分较少，糖、氮、烟碱含量均较低，灰 分和pH值较高。燃烧性较好，吸湿性较差， 填充率高，叶面密度小，含梗率高。香气 少，劲头小，刺激性较小，吸味平淡。品 质值较低。
部位特征—C：
厚薄适中，颜色多为深黄色、金黄色、 正黄色，光泽强，油分较多，叶片结构疏 松。糖分含量较高，pH值、氮、烟碱含量 适中，不利于吸食品质的成分含量较低 （如挥发碱、灰分、不溶性氮等）。燃烧 性较好，吸湿性高，弹性好，填充率较小， 叶面密度、含梗率中等。香气质好，香气 量多，劲头适中，杂气较少，刺激性较小， 吸味醇和。品质值高。
烟叶颜色（续）
烟叶颜色由于品种、土壤、栽 培、调制技术等不同，会产生很多 种颜色，有些是符合要求的，有的 则是不符合要求的。
烟叶颜色（续）
桔 黄：金黄、深黄 柠檬黄：正黄、淡黄 红 棕：浅桔红、桔红
微带青 青黄烟 杂色（阴筋、蒸片、挂灰、熏染、青痕、烤红、潮红、蚜损等） 光滑叶
烟叶颜色（续）：
第二章 卷烟原料及制品的 物理化学特性
第一节 卷烟原料的外观质量
卷烟原料:
主要指在卷烟制造过程中 能够加工成烟丝的烟叶、烟梗 及再造烟叶
一、烟叶的外观质量
（一）烟叶质量概念简介 1.一般产品质量
• 通常意义上的产品质量是指“产品的优 劣程度，也就是说，产品质量是反映产 品优劣、好坏、水平、档次的状态”。
冶炼烟气制酸工艺介绍—张云鹏PPT共46页
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ荣可 以被永 远肯定 。
冶炼烟气制酸工艺介绍—张 云鹏
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
第三章 烟气制酸
第一章概述第一节硫酸工业的发展世界上最早的硫酸，产生于15世纪后半叶，当时的原料为绿矾石[FeSO4·7H2O]。
通过对其加热分解和吸收制出硫酸。
这种方法距今已有500多年的历史了。
到了1746年世界上第一座运用亚硝基法制酸的工厂，铅室法制取硫酸在英国的伯明翰建成并投入生产。
这就是世界上最早的铅室法制酸工厂。
之后在硫酸工业和其它工业的推动下，又出现了塔式法制酸。
尽管如此，到了1940年，染料、化纤、有机合成及石油、化工等工业取得了逢勃发展，它们不仅增加了对硫酸的需求量，特别对硫酸浓度提出了更高的要求（需要发烟硫酸）。
万里铅室法、塔式法成品酸浓度不够（产品酸：65%、76%）从而不能满足上述工业部门的需要。
必需寻求制酸的新方法。
接触法诞生于1831年，用二氧化硫在空气中通过接触铂粉或铂丝并在炽热条件下制取三氧化硫为生产高浓度硫酸创造了条件。
这就是最早的接触法，触媒用昂贵的铂。
此法到了20世纪初得到了迅速的发展。
特别是1913年，前西德BASF AG公司发明出了活性好、不易中毒，而价格又较便宜的钒触媒。
钒触媒取代了铂触媒，从而推动了硫酸工业的快速发展。
世界上接触法硫酸生产装置始建于19世纪末和20世纪初，并采用了钒催化剂，到20世纪60年代，钒催化剂得到了广泛应用。
50年代初，前联邦德国和美国同时开发了硫铁矿沸腾焙烧技术。
1964年前联邦德国的一家公司开始应用两次转化工艺，70年代初又建成年产500KT硫磺制酸装置和年产360KT硫铁矿制酸装置。
90年代初，加拿大的一家公司采用美国孟山都环境化学公司技术，建成年产2900KT冶炼烟气制酸装置。
近年来，国外还出现了三转三吸工艺和加压法转化流程。
催化剂开发方面力求活性高、起燃温度低、抗毒性能好、寿命长。
在低位热能回收利用、低浓度SO2烟气回收等方面也有很大进步。
我国于1934年建成第一座接触法硫酸装置，但当时硫酸工业基础相当薄弱。
1949年以后，我国硫酸工业发生巨大的变化，不仅产量增加，生产技术也有很大的提高。
烟气制酸
重金属冶炼厂二氧化硫烟气制酸设施设计重金属冶炼厂二氧化硫烟气制酸设施设计(design of sulfur recovery facility from fluegas of laeavy non—ferrous metallurgical works) 以重金属火法冶炼过程产出的二氧化硫烟气为原料，采用不同工艺生产硫酸产品的设施设计，是重金属冶炼厂设计的重要组成部分。
重金属冶炼厂生产过程中产生大量含二氧化硫的烟气，其浓度波动较大，且含有多种金属和砷、氟等杂质，常用的回收处理方法较多。
利用烟气除生产硫酸外，还可生产硫磺、液体二氧化硫。
低浓度二氧化硫烟气，根据条件也可生产其他产品。
设计内容包括：原料、产品方案、设计规模、工艺流程、主要设备、车间配置和主要技术经济指标。
简史 1740年英国建成第一个硫酸厂，以燃烧硫磺和硝石生成的气体为原料，用水吸收制成硫酸。
1746年开始用铅室法生产硫酸，20世纪初开始用瓷环填料取代铅室，出现塔式法制酸技术。
接触法制酸始于1831年，随着净化技术日趋完善，到20世纪初才得到广泛应用，并开始用于重金属冶炼的烟气制酸。
1964年联邦德国拜耳公司(Bayer AG)首先在工业上实现两次转化两次吸收工艺(简称“两转两吸”工艺)，使接触法制酸尾气中的二氧化硫含量降至500×10-6以下。
1982年，苏联采用非稳态转化制酸技术，在红乌拉尔炼铜公司处理浓度为0．7％～4％的二氧化硫冶炼烟气，排放尾气的二氧化硫浓度低于0．04％～0．05％。
中国于1876年开始以硫磺为原料，用铅室法生产硫酸，1945年，葫芦岛炼锌厂采用德国鲁奇公司技术建成处理锌精矿焙烧二氧化硫烟气的制酸车间。
设计规模为1．5万t／a。
60年代后，中国设计建成的铜、铅、锌、镍、钴等冶炼厂陆续利用冶炼烟气制造硫酸。
采用的制酸工艺有干法净化制酸、热浓酸或稀酸洗净化制酸等。
1985年设计建成的贵溪冶炼厂制酸车间，采用稀酸洗净化的“两转两吸”工艺，单系列设计规模为34～36万t／a。
冶炼烟气生产工业硫酸(何志祥)PPT课件
❖ d.反应需要的活化能很高，因此需要催化剂。
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❖ 4.1.1二氧化硫转化用的触媒
❖ 触媒由五氧化二钒、硫酸钾和大量的二氧化硅组成， 其中五氧化二钒是具有活性的主体成分，硫酸钾是“助催 化剂” ，二氧化硅是载体。触媒的活性温度范围（400— 470℃）是指触媒的活性能得到发挥的温度范围，也就是 生产中要控制的触媒温度范围。温度对触媒活性影响很大， 只有在触媒的活性温度，才能表现出稳定的、强的活性和 维持一定的化学成分。低于或高于触媒的活性温度，触媒 活性都会下降。当温度达到610℃以上时，触媒中的钾和 二氧化硅结合，五氧化二钒从熔融物中析出，造成催化活 性下降。
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2、二氧化硫烟气的净化工段
❖ 2.1 净化的目的
❖ 冶炼烟气中除含有大量的氮气、二氧化硫和氧气外还 含有一些固态和气态的有害杂质。固态杂质主要是脉石粉 尘，通称矿尘。气态杂质通常有三氧化二砷、氟化物、二 氧化硒、三氧化硫、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳和有色 金属的氧化物及汞的化合物。这些杂质对触媒设备和成品 酸都造成一定的影响和危害，因此要尽可能完全把这些有 害杂质除去，所以净化的目的是：除尘、降温、除水、除 酸雾及杂质。由于杂质颗粒大小相差很大，有的颗粒直径 在1mm左右，有的颗粒直径在0.001mm以下。所以要 采用不同的净化方法，才可以达到净化的要求。
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❖ 3.1.1 双膜理论
❖ 在气液两相接触时其间存在着界面，界面双方又分别存在 着一层稳定的气膜和液膜，一切质量和热量的传递必须克服 气膜和液膜的阻力后才能进行，这就是双膜理论。
❖ 3.1.1.1 双膜理论的特点：
❖ a.两相间质的传递是以分子扩散方式通过两层膜进行的。
烟气制酸技术(初步设计)..
第十四章锌冶炼非标设备14.1 锌精矿沸腾焙烧炉（109m2）14.1.1 主要技术性能生产能力：624t/d（干基）炉床面积：沸腾床109m2上部炉膛209m2沸腾层高度：1000mm焙烧温度：沸腾层910±30℃炉膛950±30℃鼓风量：51561m3/h标态（干基）烟气量：53252m3/h标态（干基）设备总重：～1513t其中耐火材料：～1170t14.1.2 结构特点该炉子为鲁奇式沸腾焙烧炉，第一台建在西北冶炼厂，从日本引进技术，由国内转化设计，一次试车投产成功；第二台建在株洲冶炼厂，投产也非常顺利。
该炉子容积大，热稳定性好，因此炉子容易控制，便于实现计算机自动化控制。
采用直通式风帽，风帽不易堵塞，也容易清理，且阻力小有利于节能。
沸腾炉出烟口与锅炉入口之间采用特殊结构的柔性联接，既保证了此处的密封，又解决了锅炉和沸腾炉之间膨胀不一致的问题，克服了老炉型的烟气泄漏问题，改善了操作区的环境。
沸腾层的调温除设臵六组6m2的管式冷却器以外，在沸腾炉上部还设臵有喷水枪，可以进行超高温自动喷水冷却。
沸腾层六组冷却器为锅炉的一部分；根据需要管式冷却器可以减少为四组或五组。
根据沸腾炉的运行经验，西北冶炼厂及株洲冶炼厂的底排料装臵均不好使用，此次设计吸取温州冶炼厂等沸腾炉的成功经验，对沸腾炉的底排料口结构进行了改进。
14.2 沸腾冷却器14.2.1 主要技术性能热交换面积 3.2m2焙砂处理量～11t/h焙砂入口温度930℃（ 30℃）焙砂出口温度＜500℃冷却水用量～23t/h冷却水最高出水温度＜55℃流态空气量100m3/h流态空气压力98kPa设备总重2260kg14.2.2 结构特点对沸腾冷却器运行中发现有不理想的部位，本次设计均做了相应的改进，加强了壳体焊缝的保护；原设计为压缩空气吹入风管中，风管上开有小孔出风，风管的下部成为死角，造成结料，此次设计采用风帽结构风箱的形式，取消了底部的抽板闸门，避免了底部结料，打不开闸门的问题。
烟气制酸工艺流程
烟气制酸工艺流程烟气制酸工艺是一种利用烟气中的二氧化碳和其他气体制取酸的工艺方法。
它可以实现废气的资源化利用，减少环境污染，同时也可以生产出有用的化学产品。
下面将介绍烟气制酸的工艺流程。
首先，烟气制酸工艺需要收集烟气。
在工业生产过程中，烟气中会含有大量的二氧化碳、氮氧化物和硫化物等气体，这些气体可以被利用来制取酸。
因此，首先需要将工厂排放的烟气进行收集和处理，以便后续的酸的制取工艺。
接下来，收集到的烟气需要进行净化处理。
这是因为烟气中可能含有大量的杂质和有害物质，这些物质会影响后续酸的制取过程，甚至损坏设备。
因此，需要通过吸附、洗涤、脱硫等方法对烟气进行净化处理，确保烟气中的二氧化碳和其他气体的纯度。
然后，净化后的烟气被输送到制酸设备中。
在制酸设备中，烟气会与酸性溶液进行接触，从而使二氧化碳和其他气体溶解到溶液中。
这个过程通常需要在一定的温度和压力下进行，以便提高溶解度和反应速率。
随后，溶解了二氧化碳和其他气体的酸性溶液被送到分离设备中。
在分离设备中，通过调节温度和压力，可以使溶液中的二氧化碳和其他气体重新释放出来，从而得到纯净的酸。
这个过程通常需要进行多级分离，以确保酸的纯度。
最后，得到的酸可以进行包装和储存，以便后续的销售和使用。
同时，分离出的二氧化碳和其他气体也可以被回收利用，从而实现资源的循环利用。
总的来说，烟气制酸工艺是一种利用工业废气制取酸的环保工艺。
通过收集、净化、溶解和分离等步骤，可以将烟气中的二氧化碳和其他气体转化为有用的化学产品，同时减少对环境的污染。
这种工艺不仅有利于工厂的环保和节能，也为酸的生产提供了一种新的途径。
冶炼烟气制酸工艺操作规程
冶炼烟气制酸工艺操作规程南丹县南方有色冶炼有限责任公司NDNF/JS—SC19,2010 控制状态: 发放编号:编制: 梁世心审核: 刘旭升曹晓星批准:2010年7月20日发布 2010年8月1日实施南丹县南方有色冶炼有限责任公司发布南丹县南方有色冶炼有限责任公司烟气制酸(一系统)工艺操作规程文件编号:NDNF/JS—SC19,20101 范围本规程包括锌精矿焙烧烟气制取工业硫酸的工艺流程、基本原理、原材料及质量要求、工艺操作条件、岗位操作法、产品及质量要求、主要技术经济指标以及主要设备。
2 工艺流程(见附图)3 基本原理将焙烧来的高温含尘、酸雾、水分、砷、氟等杂质的炉气进行净化和降温，使炉气达到净化指标要求，以利后面工序的操作和设备正常运转。
3.1 净化原理经绝热蒸发降温除尘、稀酸洗涤冷却后，烟气在电场力作用下将酸雾除去。
3.2 干吸原理3.2.1 干燥原理利用浓硫酸具有强吸水性而干燥烟气。
3.2.2 吸收原理当含有SO的烟气与浓硫酸接触时，SO选择性地溶解在浓硫酸中，该过程的化学反应33) 如式(1SO + HO HSO + Q ……………………(1) 32243.3 转化原理二氧化硫烟气在钒催化剂触媒的作用下氧化为三氧化硫，化学反应如式(2) SO + 1/2O SO +Q…………………………(2) 2234 原材料及质量要求4.1 锌焙烧烟气化学成分333 SO4-8% O 8.15% As?200mg/m F?100mg/m 含尘?500mg/m224.2 钒催化剂(触媒)4.2.1 S101型钒催化剂应符合HG2086的规定。
其中化学性质:五氧化二钒(VO)% 7.5,8.5 硫酸钾(KSO)% 18.3,23 2524二氧化硅(SiO)% 65,75 活性率(耐热后SO转化率)% ?81.0 22物理性质:形状圆柱形条状颜色深黄或红棕色直径mm 4.5,5.5 长度mm 5,15 堆密度?/L 0.6,0.7 4.2.2 S107型钒催化剂应符合HG2088的规定。
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讲课人： 张云鹏 2010年12月16日
一 冶炼烟气处理的必要性
1 生存环境与公司生产的共融性
草原的蓝天
冶炼的生产
矛盾
并不矛盾，而是可以和谐共处
环保 冶炼烟气处理
2 重金属冶炼工厂应遵守的环保法规
《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国水污染防治法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》 《建设项目环境保护管理条例》 《放射环境管理办法》
气冷串酸来
排污管
循环泵
稀酸
二动串酸来
换热器 串酸去一动
一动来气 循环水 ≤65℃
去二动 ≈35℃
热
循环泵
进入气体冷却塔的一些杂质较大 部分含于酸雾中，温度一般在 50~65℃之间。因为含尘量低，不易 堵塞，所以气体冷却塔采用填料塔， 用浓度为1~2%的硫酸喷淋洗涤。在 气体冷却塔主要发生以下五个作用：
补充新水 串酸去气冷
气冷来气 ≈35℃
折流板
稀酸 循环泵
去一电除 雾≈30℃
二级动力波的作用：
1.炉气进一步被冷却，一般可降低3~5 ℃.温度降低了，炉气中部分水蒸汽在酸 雾表面冷凝而使酸雾颗粒增大，有利于 一二级电除雾器的除雾效率提高。同时 也使炉气带入干燥塔的水量减少（因为 炉气带入干燥塔的水量大体上等于第二 级电除雾器的气体温度下的饱和水蒸汽 含水量），有利于成品酸浓的维持和提 高；
二 冶炼烟气处理的主要手段
1 冶炼烟气制酸 2 冶炼烟气制硫磺 3 氨酸法 4 石灰/石灰石—石膏法 5 碱式硫酸铝—石膏法 6 托普索WSA工艺 7 非稳态转化法
三 冶炼烟气制酸
1 冶炼烟气制酸简述
由于大部分冶炼原料均为金属硫化物，比 如硫化锌、硫化铅等，在冶炼中会释放大量的 二氧化硫，其对环境的的污染十分严重。
电源
B.带芒刺的阴极线，产生电晕， 发射电子，使烟气中微粒（酸雾）
带负电。
C.六角形阳极管，收集带负电荷
的微粒。
D.冲洗水系统，冲洗阴极线和阳
极管壁上的升华硫和沉积物。
工作参数:
电压:35~45KV
电流:110~130mA
气速:1.2~1.5m/s
二级电除雾器
绝缘箱
安全水封
高压发 生器
380V 交流 电源
而当烟气中的SO2的浓度高于3.5%时，则 可采用冶炼烟气制酸的方法，将其变废为宝。 这不仅充分利用了资源、保护了环境，还为企 业增加了经济效益。
2 冶炼烟气制酸的工序流程
本次所讲的烟气制酸是采用稀酸净化、两次转化、两 次吸收的常压接触法制酸工艺。 工序流程可分为：净化工段、干吸工段、转化工段、 酸库工段 烟气流程：烟气→一级动力波→空气冷却塔→二级动 力波→电除雾器→干燥塔→SO2风机→转化器→一吸塔 →转化器→二吸塔→尾气排空
尘 等杂质也进一步被清除，净化后的烟气送往干吸工段。
（4） SO2烟气净化的原理 冶炼烟气来
高位水槽
一级动力波
270~330℃
去气体冷却
塔≤65℃
电除雾冲洗来
一级动力波的工作原理： 利用高速气体把从底部射 入的液体冲击成无数细小 液滴，使气液高度湍流混 合，充分接触，强化传质 传热，达到绝热降温和除 尘的目的。
2、由于喷淋酸浓度的降低，酸雾被稀 释而使颗粒长大；酸浓从30%降到5%， 使酸雾颗粒直径将增大近1倍，如果酸 浓降到1%，酸雾颗粒直径将增大2.3倍， 这对电除雾器的除雾效率使非常有利的；
3、三氧化二砷、氟化氢和酸雾等杂质， 在二级动力波内有部分会被捕集溶解在 酸液中。因此喷淋酸浓度会逐渐提高， 酸中砷、氟等杂质含量也会逐渐增多。
接大地 冲洗水
二动 来气
去二电除雾 酸雾〈30mg/m3 绝缘箱
高压发 生器
去电除雾冲洗槽
一级电除雾器
原理：炉气通过高压直流电场产 生电离，尘粒或酸雾与负离子相 遇而荷电，在电场力额作用下移 向沉淀极释放电子而变成中性粒 子，靠重力顺壁而下，使炉气得 以净化。
380V 结构：
交流 A.高压发生器及绝缘系统
上清液储槽
SO2脱吸塔（3）烟气来自净化流程由收尘系统排风机出来的340℃（300℃）高温冶 炼烟气送入硫酸车间净化工段。该烟气首先在一级高 效洗涤器中被绝热冷却和洗涤除杂质，再进入气体冷 却塔进行进一步冷却及除杂质，然后又进入第二级高 效洗涤器再次净化。此时烟气中绝大部分烟尘、砷及 氟等杂质已被清除。同时烟气温度降至34℃（35℃） 左右。进入两级管式电除雾除下酸雾，使烟气中的酸 雾含量降至≤5mg/m3。烟气中夹带的少量砷、氟、
1、炉气进一步被冷却到35 ℃以下， 喷淋酸被加热；
2、炉气中的矿尘、金属氧化物进一 步被洗涤除去，气体中残留的砷、氟、 和硒等杂质部分溶解于酸液中；
3、部分酸雾被捕集；
4、由于炉气温度的降低，使气体中 水蒸汽在酸雾粒子表面冷凝而使酸雾 颗粒增大，为提高二级动力波除酸雾 效率创造了条件；
5、由于气体温度降低，水的饱和蒸 汽压相应降低，炉气中的水部分冷凝。
3 净化工段
（1）烟气净化的目的：尽可能地除去下列杂质 矿尘 容易堵塞管道 砷和硒 危害触媒 氟 危害瓷环 瓷环填料 触媒的载体 二氧化碳和烃类气体 消耗较多氧，使氧硫比失衡 水分（酸雾）是一切杂质的载体
（2）烟气净化的主体设备
一级动力波 空气冷却塔
二级动力波 电除雾器
圆锥沉降槽
压滤机
净化工段稀酸循环系统
去干燥塔酸雾＜5mg/m3 水分＜0.1g/m3
安全水封 作用：维持系统负压， 保护前段玻璃钢设备。 工作参数: 电压:30~40KV 电流:90~110mA 气速:1.2~1.5m/s
至一动 接大地
冲洗水
一电 除雾 来气
一级电除雾器冲洗水
冲洗槽
净化工段稀酸循环系统
脱吸塔
净化工段中的第一级高效洗涤器，气体冷却塔 及第二级高效洗涤器均有单独的稀酸循环系统。 气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热。 稀酸采取由稀向浓、由后向前的串酸方式。引 出的废酸由一级高效洗涤器循环槽中根据废酸 生成量和废酸的含砷、含尘量抽出一定的量送 至沉降槽沉降。沉降槽的底流送入压滤机进行 压滤。滤饼因含有价金属可直接外售或返回熔 炼系统，滤液及沉降槽的上清液进入上清液贮 槽。再用泵送至脱吸塔，脱吸塔脱吸后的气体 送入锌系统电除雾前烟气管道进入系统。脱吸 后的废酸流入污酸处理工序。