低浓度冶炼烟气制酸实现两转两吸的技改和生产实践罗忠平,丁治元,赵家锦(杭州富春江冶炼厂,浙江富阳311401)〔摘要〕对低浓度冶炼烟气制酸装置一转一吸工艺进行技术改造,选用“空—填—间—电”绝热蒸发封闭稀酸洗,ⅢⅠ—ⅣⅡ“、3+1”两转两吸流程。改造后,各项指标均达到设计要求,转化系统不需补热,尾气达到排放标准。因此,只要对转化系统的转化器、换热器、催化剂、保温材料等合理设计,低浓度冶炼烟气制酸采用两转两吸工艺是可行的。〔关键词〕低浓度;冶炼烟气制酸;两转两吸;改造;生产实践〔中图分类号〕TQ111116〔文献标识码〕B〔文章编号〕1002-1507(2001)03-0046-041概况2设计内容杭州富春江冶炼厂原采用密闭鼓风炉空气熔炼、连续吹炼炉吹炼工艺生产粗铜,冶炼烟气混合后采用一转一吸工艺生产硫酸,年产粗铜7kt、硫酸30kt。整套系统存在生产规模小、烟气SO2浓度低、尾气排放浓度超标等弊端。因此,2000年对熔炼系统进行了扩产技改,密闭鼓风炉炉床面积由原来的4196m2扩大到814m2,并采用富氧空气〔φ(O2)25%～30%〕熔炼,以提高脱硫率和由于密闭鼓风炉、连续吹炼炉脱硫率低,所产烟气SO2浓度低且波动大,因此,在国内很少有厂家成功采用两转两吸工艺生产硫酸。我们考察了葫芦岛、烟台等几家铜冶炼厂,并走访了南化设计院,并向有关硫酸专家进行了咨询,最后认为,根据我厂现有的原料结构和生产状况(SO2浓度情况及系统漏风情况),通过一些改造,硫酸装置是可以采用两转两吸工艺并实现自热平衡的。这样,不但可解决尾气超标排放的环保问题,也可解决因处理尾气所致的操作费用高、副产品滞销等问题。所以,硫酸装置实现两转两吸工艺是本次技改的主要目标。2烟气SO2浓度;两台10m吹炼炉同时作业。制酸装置选用“空—填—间—电”绝热蒸发封闭稀酸洗、ⅢⅠ-ⅣⅡ“、3+1”两转两吸流程。熔炼配料和制酸系统各参数的监测和控制主要由DCS来实现。新系统于2000年11月15日投产,并一次开车成功,各项指标均达到设计要求,转化系统不211烟气条件我厂技改后进入制酸系统的烟气成分及流量3见表1。需补热,尾气ρ(SO2)<877mg/m,达到了排放标准。我厂新系统的成功运行,为低浓度冶炼烟气两转两吸制酸提供了借鉴。212制酸系统工艺流程鼓风炉和吹炼炉的混合烟气经高温排风机送往电除尘器除尘后,经空塔、填料塔二次增湿洗涤,除去大部分尘、砷、氟等杂质,温度从280℃降至42℃,再经间冷器降至32℃,由两级电除雾器〔收稿日期〕2001-03-02〔作者简介〕罗忠平,男,杭州富春江冶炼厂工程师,从事生产管理罗忠平丁治元赵家锦低浓度冶炼烟气制酸实现两转两吸的技改和生产实践·47·8%酸循环洗涤,设圆锥沉降槽,底流送废酸处理系统压滤,获得铅滤饼。空塔出口设置紧急事故水装置,保护填料塔。填料塔用w(H2SO4)3%酸洗涤,并设板式换热器移走循环酸热量。表1进入制酸系统的烟气成分及流量成分w,%流量3-1SO2SO3CO2O2N2H2O/m·hCO鼓风炉ⅠⅡⅢⅣⅤ日平均4109419161686178513981005170111828175810161476194610671600176015601520142014501390149813881348129812881328124813162154671676715870140701687011669117121419171818071518113619681631704514230481825164123116713290521133282152652113010601120114010901190110注:Ⅰ———连吹炉单炉作业1周期+鼓风炉;Ⅱ———连吹炉单炉作业2周期+鼓风炉;Ⅲ———两台连吹炉1周期、2周期交叉作业+鼓风炉;Ⅳ———两台连吹炉同时处于1周期+鼓风炉;Ⅴ———两台连吹炉同时处于2周期+鼓风炉,在实际生产中应尽量避免。干燥塔烟气采用w(H2SO4)93%硫酸干燥,表2制酸系统主要设备出塔烟气含水≤011g/m3,通过SO风机送入转名称规格型号数量2化工序。转化工序采用“3+1”转化、ⅢⅠ—ⅣⅡ换热流程,其工艺条件见图1。SO3吸收采用w(H2SO4)98%硫酸,尾气通过70m高烟囱放空,转化器各层进口温度及干吸液位、酸浓均由DCS系统自动控制。转化工序一层入口和四层入口设有电炉。SO2风机采用串级调速,以适应工艺条件并节能。转化工序采用高效碟—环式换热器。干燥塔循环酸采用冷却排管冷却,两吸收塔循环酸分别用两台阳极保护酸冷却器冷却。Q=65000m3/h50m2Ø4500mm×11000mmØ4200mm×10000mmØ5500mmF=35m2F=400m2M187,...