冶炼烟气制酸工艺介绍—张云鹏.ppt

冶炼烟气制酸工艺简介，讲师：张云鹏，2010年12月16日，冶炼烟气处理的必要性，公司生产的共熔草原生活环境与蓝天冶炼生产之间的矛盾并不矛盾，但环保冶炼烟气处理可以和谐共存，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 0103010 010 0103010 010 处理二次冶炼烟气的主要手段，1冶炼烟气制酸，2冶炼烟气制硫，3氨酸法，4石灰/石灰石-石膏法，5碱式硫酸铝-石膏法，6 Topsowsa法，7不稳定转化法，3。 冶炼烟气制酸，1。冶炼烟气制酸简介由于大部分冶炼原料为金属硫化物，如硫化锌和硫化铅，冶炼过程中会释放出大量的二氧化硫，造成严重的环境污染。然而，当烟气中SO2浓度高于3.5%时，可以采用冶炼烟气制酸的方法变废为宝。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。冶炼烟气制酸的工艺流程这次烟气制酸是一个常压接触过程，采用稀酸净化，二次转化，二次吸收。工艺流程可分为：净化段、干吸段、转化段和储酸段烟气流程：烟气一次功率波空气冷却塔二次功率波电除雾器干燥塔SO2风机转化器一次吸收塔转化器二次吸收塔尾气排放。净化段(1)烟气净化的目的是尽可能去除以下杂质：矿井粉尘容易堵塞管道；砷和硒损害催化剂；氟对陶瓷环填料催化剂载体的危害：二氧化碳和碳氢化合物气体消耗更多的氧气，因此氧硫比失衡的水(酸雾)是所有杂质的载体。(2)烟气净化主要设备-一级动力波空气冷却塔-二级动力波电除雾器-锥形沉淀池压滤机净化段-稀酸循环系统上清液储罐SO2解吸塔，(3)烟气净化工艺，340(300)高温冶炼烟气从除尘系统抽风机送至硫酸车间净化段。烟气首先在第一级高效洗涤器中进行绝热冷却和洗涤以去除杂质，然后进入气体冷却塔进一步冷却和去除杂质，然后再次进入第二级高效洗涤器进行净化。这时，烟气中的大部分灰尘、砷、氟和其他杂质都已被清除。同时，烟气温度降至34(35)左右。进入两级管式电除雾去除酸雾，使烟气中酸雾含量降至5mg/m3。烟气中夹带的少量砷、氟、灰尘和其他杂质被进一步去除，净化后的烟气被送到干吸段。一阶动力波的工作原理是利用高速气体将从底部注入的液体冲击成无数微小的液滴，从而使气体和液体高度湍流混合，充分接触，增强传质和传热，达到绝热冷却和除尘的目的。冶炼烟气来自270330，稀酸、循环泵、排污管、脱气冷却塔65，气冷串酸、电动除雾冲洗、高位水箱、一次功率波、4)SO2烟气净化原理、循环泵、循环泵等。进入气体冷却塔的循环水、换热器和一些杂质的温度大多包含在酸雾中，温度一般在50 65之间。由于粉尘含量低，不易堵塞，气体冷却塔采用填料塔，用浓度为1-2%的硫酸喷淋洗涤。以下五种功能主要发生在气体冷却塔中：1 .炉气进一步冷却至35以下，喷淋酸加热；2.进一步洗涤去除炉气中的矿尘和金属氧化物，气体中残留的砷、氟、硒等杂质部分溶解次级功率波的影响如下：1 .炉气进一步冷却，一般可降低35。温度降低，炉气中的部分蒸汽凝结在酸雾表面，增加酸雾颗粒，有利于提高一、二次电除雾器的除雾效率。同时，炉气带入干燥塔的水量也减少了(因为炉气带入干燥塔的水量基本上等于第二级电除雾器气体温度下饱和水蒸汽的含水量)，这有利于维持和提高成品酸的浓度；2.随着喷雾酸浓度的降低，酸雾被稀释，颗粒长大。当酸浓度从30%降低到5%时，酸雾颗粒的直径将增加近1倍。如果酸浓度降低到1%，酸雾颗粒的直径将增加2.3倍，这对电除雾器的除雾效率非常有利。3.一些杂质如三氧化二砷、氟化氢和酸雾将在二次动力波中被捕获并溶解在酸性溶液中。因此，喷淋酸的浓度会逐渐增加，酸中砷、氟等杂质的含量也会逐渐增加。挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板，挡板结构：a .高电压发生器和绝缘系统b .带铁丝网的阴极线，它产生电晕并发射电子，使烟气中的颗粒(酸雾)带负电荷。六角形阳极管，收集带负电的粒子。冲洗水系统，以冲洗升华的硫和阴极管线和阳极管壁上的沉积物。工作参数：电压：3545KV电流：110 130毫安风速：1.2 1.5米/秒，双向送风，电动除雾酸雾去除30毫克/立方米，电动除雾冲洗罐、380伏交流电源、绝缘箱、高压发生器、冲洗水、接地、二次电除雾器、一次电除雾器气体、酸雾5毫克/立方米、水分5毫克/立方米、工作参数：电压：3040KV电流：90 110毫安气体流速：1.21.5m/s、净化段稀酸循环系统、净化段一级高效洗涤器、气体冷却塔和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热交换器进行热交换。稀酸从稀到浓，从后到前混合。提取出的废酸根据废酸产生量和废酸中的砷和粉尘含量，从一级高效洗涤器的循环槽中提取一定量，送至沉降槽进行沉降。沉降槽的底流被送到压滤机进行压滤。由于含有有价金属，滤饼可直接出售或返回冶炼系统，来自沉降罐的滤液和上清液进入上清液储罐。然后泵入解吸塔，解吸塔解吸后的气体在电除雾前送至锌系统的烟气管道进入系统。解吸后的废酸流入污水酸处理过程。解吸塔的主要功能是去除溶解在稀酸中的二氧化硫，减少环境污染，提高总硫的利用率。锥形沉淀池的主要功能是利用稀酸中固体的重力实现固液初步分离，再通过压滤机进一步分离，回收利用烟尘中的有价金属。(5)控制要点，1)事故高位槽不缺水2)各管道烟气温度严格控制3。稀酸清洗的酸浓度应控制在4。安全水封不得缺水。启动电子设备的要求(2)烟气转化工段的主要设备，换热器，转化器，鼓风机，(3)烟气流动，转化工段采用四段 31 双接触工艺和-换热流程。来自SO2鼓风机的冷SO2气体，通常称为一次气体，在第四和第一热交换器中被来自第四和第一催化剂层的热气体加热至430，进入转化器的第一催化剂层，通过第一、第二和第三催化剂层进行催化氧化，SO2转化率约为94.9%的SO3气体经各自对应的热交换器热交换后被送至第一吸收塔，以吸收SO3制备硫酸。来自第一吸收塔的未反应的冷SO2气体，通常称为二次气体，被加热到430。c .由第三和第二热交换器从第三和第二段中的催化剂排出的热气体，并进入转化器第四段中的催化剂层进行第二次转化。催化转化后，总转化率99.75%的SO3气经第四换热器换热后，送至第二吸收塔吸收SO3制硫酸。在每个热交换器的热交换过程中，加热的SO2气体在每排管式热交换器的管之间流动，而冷却的SO3气体在每排管式热交换器的管内流动。为了控制进入第一吸收塔的SO3烟气温度不要太高，在第三换热器和第一吸收塔之间设置SO3冷却器；为了控制进入第二吸收塔的SO3烟气的温度不要太高，在第四换热器和第二吸收塔之间设置了SO3冷却器，进入第一吸收塔和第二吸收塔的温度通过与冷却风机的间接换热来调节。转化器，转化器，转化器，转化器，转化器，吸收器，吸收器，干燥器，一次空气，二次空气，(SO3冷却器)，T1输入=430，T1输出=450，T2输入=430，T2输出=460，T3输入=440，T3输出=460，T4输入=420，T4输出=440，1二氧化硫气体SO2 O2SO3转化的化学方程式从这个化学方程式中，可以看出这是一个具有减少的分子数(体积减少)和放热的反应。当SO2与O2反应生成SO3(这种从左到右的反应称为正反应)时，SO3也部分分解为SO2和O2(这种从右到左的反应称为逆反应)。因此，我们说SO2转化是一个可逆的反应过程。反应后的二氧化硫与总初始二氧化硫的比率称为总转化率。2反应的平衡和转化率在反应开始时，由于反应物(SO2)的高浓度和没有SO3，正反应速度非常快。随着反应的进行，SO2和O2的浓度降低，正反应速度减慢，而随着SO3浓度的增加，反应速度变得更快。一个慢下来，另一个变得更快，彼此靠近，最终达到相同的正面反应和反面反应的速度。此时，转换产生的SO3量正好等于SO3分解的量。只要反应条件不变，无论时间多长，反应物都不会减少，产物也不会增加。此时，反应达到化学平衡，反应速度为零。各成分的浓度称为平衡浓度，SO2的转化率称为平衡转化率。当一个化学反应达到平衡时，它在一定条件下达到反应的极限，所以平衡转化率是在这些条件下能达到的最大转化率。平衡转化率越高，可达到的实际转化率越高。(4)转化原理，3反应钒催化剂中使用的催化剂含有7%-12%的五氧化二钒，它是具有催化活性的主要组分。五氧化二钒通常被称为“活性剂”。它还含有一定量的碱金属盐，俗称“促进剂”或“助催化剂”，通常使用硫酸钾。除了五氧化二钒和硫酸钾之外，催化剂中还有大量的二氧化硅。它的主要功能是充当载体。硅藻土或硅胶通常用于工业，以硅藻土为主。载体的作用使反应气体与催化剂中的活性组分充分接触，从而提高转化效率。在高温下，催化剂的催化活性降低，主要原因如下：(1)在高温下，催化剂中的五氧化二钒和硫酸钾形成相对稳定的钒酸钒，没有催化活性。分子式为：4v 205v 204K2O 4v 205v 2042k2o 5v 205v 204K2O(2)在高于610的高温作用下，催化剂中的钾与二氧化硅结合，导致活性物质中钾含量降低(3)在610时，五氧化二钒与载体二氧化硅之间将缓慢发生固相反应，使部分五氧化二钒变成无活性的硅酸盐。(5)控制要点，1。控制每层转化器的温度，2氧硫比，调节3SO2鼓风机的开度，5。干吸部分，(1)气体干吸的目的是在转换操作温度。虽然SO2气体中的水蒸气对钒催化剂无害，但水蒸气和转化后的SO3在吸收时会一起形成酸雾，难以吸收，导致尾气烟囱冒烟。同时，酸雾和水的综合利用会造成干吸转化过程中管道设备的腐蚀，甚至导致催化剂结块、活性降低、阻力增大等。吸收三氧化硫是接触法生产硫酸的最后一步。尽管在硫酸生产的吸收操作中有物理吸收和化学吸收两个过程，我们仍然习惯称之为三氧化硫的吸收。(2)干吸收段的主体设备干燥塔吸收塔酸循环罐换热器除雾设备，(3)干吸收段的烟气工艺采用常规的一次干燥和二次吸收的烟气处理工艺。在干吸收段，93%的浓硫酸在干燥塔中循环喷淋，98%的浓硫酸在第一吸收塔和第二吸收塔中循环喷淋。浓硫酸循环系统采用塔-罐-泵-冷却器-塔的泵后冷却工艺。主要吸收设备包括吸收塔、循环酸罐、酸泵、酸冷却器等。带阳极保护的酸冷却器用于冷却干吸收过程中的浓硫酸，采用固定管壳式结构。酸从壳侧除去，水从管侧除去，工业循环冷却水用作冷却介质。阳极保护管壳式浓酸冷却器的主要材料为316L不锈钢，外壳为314不锈钢，并附有阳极保护装置。采用泵后冷却工艺，即酸冷却器位于泵和塔之间，泵出口后面。浓硫酸冷却器是加压的，使用板式热交换器进行热交换。这是我有生以来第一次见到女人。烟气干燥净化段净化后的烟气，酸浓度为93%95%，