冶炼烟气制酸工艺介绍ppt课件
- 格式:ppt
- 大小:5.76 MB
- 文档页数:15
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。
冶炼烟气制酸,是我国硫酸工业的重要组成部分。
近十几年来,我国冶炼烟气制酸技术取得长足发展,冶炼烟气制酸单系列装置的规模愈来愈大,技术和装备愈来愈先进;大型冶炼烟气制酸工程的设计都不同程度地应用了当今国内外先进技术和装备,大大改变了我国冶炼烟气制酸的技术状况。
八十年代中期,丹麦托普索公司开发了一种改进的湿气体制酸(WSA)工艺,这是一种不必进行烟气中间干燥而生产浓硫酸的催化工艺,对于烟气含水量没有要求。
该工艺不产生废水和废渣,不使用吸收剂或化学试剂,二氧化硫的转化率可达99.3%~99.5%。
而且可将反应热、水合热以及部分硫酸冷凝热都在系统内回收,充分利用了工艺过程产生的热量。
当SO2浓度2.8%时,系统就能自热平衡,浓度再高时还能产生蒸汽。
WSA广泛应用于电厂烟气、冶炼烟气、硫化氢排放气以及硫化床催化裂化(FCC)排放气。
目前已投入运行的有法国Noyelles—GodaultMetaleurop铅烧结机烟气脱硫、智利圣地亚哥的Molymet钼冶炼厂烟气脱硫等,装置总数已超过27套。
我国株州冶炼厂铅烧结机烟气治理也采用WSA制酸技术,将在2001年建成投产。
山西远力黄金冶炼股份有限公司关于冶炼烟气制取硫酸工艺的介绍经焙烧后金精矿中的硫转化为SO2,烟气经除尘后进行硫酸的制备,是将矿物中有害元素转变为重要的化工产品,既避免了SO2对环境的污染又实现了资源的综合利用。
(1)调浆工段:(本工段为湿法调浆无粉尘和危害气体产生)来自不同矿山的金精矿根据硫品位高低配矿后,送至车间原料库,通过一台桥式抓斗(5t)将金精矿加入机械搅拌调浆槽(Φ4000×4500mm)内加水调浆,经泵打入焙烧控制室的金精矿搅拌储浆槽(Φ3500×4000mm)。
(2)焙烧工段:(本工段沸腾炉内为负压,通过干吸工段SO2风机将烟气及焙砂通过密闭管道吸入收尘工段,产生烟气不外溢)储浆槽的矿浆再经泵送至高位分槽分成4路均匀流量的矿浆自流进入喷枪,来自空气压缩机的高压气体将矿浆雾化吹入第一段沸腾焙烧炉(33m3)内进行焙烧,同时风机产生的风由炉底进入炉内将矿尘吹起翻腾形成沸腾状态。
金精矿浆在沸腾焙烧炉内进行高温氧化发生物理-化学反应,使得金精矿中细粒金的包裹体-硫化矿氧化脱硫形成裂缝和孔隙状的焙砂,金颗粒部分表面裸露出来要以与氰化物溶液接触发生浸出反应。
焙烧时精矿中的其他金属硫化物也分别转化为该金属的氧化物或硫酸盐。
通过反应金精矿中的S、C、As等氧化生成SO2、CO2、As2O3进入烟气;Cu、Pb、Zn转化生成硫酸盐,进一步采用稀酸浸出除去,减轻或消除了对氰化提金过程的不良影响,Fe则转变为不参与氰化反应的Fe2O3滞留于渣中。
(3)收尘工段:(本工段为负压工段,烟气通过除尘后经密闭管道进入下一工段)沸腾炉炉膛溢流口直接进入焙砂冷却器。
由于焙烧中的细焙砂基本上随烟气一起带走,在烟气进入制酸系统前必须通过炉冷、旋风最后通过电收尘进行严格收尘。
电收尘器的正常效率99.7%。
此时烟气中的含金焙砂细尘基本上被收净,炉冷、旋风、电收尘收集下来的焙砂尘也进入水淬槽,由各水淬槽溢流出的焙砂浆汇合于泵池中,由耐酸耐磨砂泵泵到浸铜工段。
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。
烟气制酸工艺流程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,“a—??b”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3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/Nm。
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3气含水份?0.1g/Nm后进入SO主鼓风机。
冶炼烟气制酸中的干燥和吸收工段王芳(昆明冶金高等专科学校环境与化工学院化工0601 班)摘要本文主要分阐述了冶炼烟气制酸制酸工艺中的干吸工段中的各影响因素。
根据相关资料与云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖生产区硫酸车间的生产实际相结合,分析了硫酸生产工艺中影响干吸工段的重要因素。
干燥系统和吸收系统是硫酸生产过程中两个不相连贯的工序。
由于在两个系统中均以浓硫酸做为吸收剂,彼此需要进行串酸维持调节各自浓度,而且采用的设备相似,故在生产和设计上通常划为同一工序,称为“干吸工序”。
通过研究干吸工段的各影响因素可以有效的提高二氧化硫烟气的转化率,提高三氧化硫的吸收率,减少尾气排放,对企业生产和安全环保非常重要。
关键词冶炼烟气制酸干燥吸收1 引言大部分有色金属矿都是金属硫化物,比如硫化锌、硫化铅和硫化镍等,随着有色金属工业的发展,利用冶炼烟气制酸也呈上升趋势,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。
有色金属的冶炼分火法和湿法冶炼,湿法冶炼就是金属硫化物在高温下焙烧脱硫,把金属硫化物转化为金属氧化物和SO2 (还有部分硫蒸气和SO3)气体,然后把焙烧电除尘器等除尘设备除去大部分烟尘后再送往净化工后含SO2 的烟气经过旋风收尘器、段降温并进一步除去烟气中的尘、杂质和酸雾等,最后把合格的SO2 烟气送往干吸工段和转化工段制成成品酸,该流程的主要特点是连续作业性较强,产生的烟气中SO2 浓度比较稳定,一般在6~8.5%,转化系统比较稳定。
火法冶炼就是金属硫化物在高温下脱硫焙烧,使金属硫化物转化为金属氧化物和SO2 (还有部分硫蒸气和SO3)气体,该流程包括熔炼、排放和排渣等几个过程,该流程的主要特点是间断作业性较强,所以产生的SO2 烟气中SO2 浓度不稳定,一般在2~10%,转化系统很不稳定。
冶炼烟气制酸一般分为四个工段:净化、干燥、转化和吸收,其中干燥和吸收的联系十分紧密,所以合称干吸工段。
干吸工段对整个制酸工艺起着十分重要的作用,它不仅关系到产品的产量、质量而且还影响环境安全。