九江中伟科技化工有限公司年产6万吨硫酸生产线项目环评报告

1、总论11项目由来工业硫酸作为一种基本的化工原料，用途十分广泛，是农药、医药、染料中间体，农用肥等化工生产的必备。目前已落户湖口金砂湾工业的化工企业达三家，硫酸的消耗量为7万吨/年，且工业园的建设正在不断地引进新的化工项目，硫酸将成为园区内多数化工企业的一项重要原材料。鉴于目前九江市尚无专业生产硫酸的企业，而本地区又有丰富的硫精矿资源这一具体情况，这为投资新建硫酸生产企业提供了有利条件，如果能在九江市建一硫酸生产企业，其生产和销售前景将十分看好。随着湖口县招商引资步伐的加快，湖口县金沙湾工业园按规划将建设成为一个以化工类企业为主的工业园区。园区内的化工企业对硫酸的需求量亦将稳步增长，目前九江市化工企业生产所用硫酸主要来自省外或其它地市的硫酸生产厂家，这既增加了企业的生产成本，一定程度上也制约着园区内进一步的招商引资工作。九江中伟科技化工有限公司瞄准这一难得的商机，以股份合作制形式拟投资新建一年产6万吨生产规模的硫酸生产线，项目投资约1500万元人民币，年销售额2000万元人民币，利税可达240万元人民币，企业的最终发展规模为年产20万吨工业硫酸，该项目的建设不仅可以解决湖口县部分就业问题，同时也将带动园区和地方经济的发展。根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国环境影响评价法等有关法规的规定，建设单位九江中伟科技化工有限公司特委托九江市环境保护工程设计研究所承担该新建项目的环境的影响评价工作。在接受委托后，评价单位报告编制人员多次前往项目选址进行实地踏勘，调查及资料收集，并征求环保管理部门对该建设项目的意见和建议，按照环境影响评价的相关技术规范要求，编制了该项目的环境影响评价工作大纲，并由建设单位报送九江市环境保护局审查批复，评价单位根据市环保局批复意见及大纲内容编制九江中伟科技化工有限公司年产6万吨硫酸生产线项目环境影响报告书。本报告书在编制过程中得到了建设单位的大力支持和配合，特此致谢。12评价目的本次评价通过对项目所在地环境现状调查，摸清该区域环境质量现状，掌握该区域环境功能区划和自然、社会经济概况；分析本项目污染物排放情况，预测项目建设期及投产后对周围环境影响程度和范围，论证项目环保设施的可行性；提出污染防治的对策与建议；充分分析建设项目工艺的先进性和清洁生产情况，提出合理化建议；开展公众参与和调查，论证建设项目的可行性。进而为工程建设、项目设计和环境管理提供科学依据，以促进经济建设和环境保护的协调发展。13编制依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国环境评价法；中华人民共和国国务院令建设项目环境保护管理条例和江西省人大常委会颁布的江西省建设项目环境保护条例；国家环境保护总局颁布和环发1999107号关于执行建设项目环境影响评价制度有关问题的通知；环境影响评价技术导则（HJ/T212393、241995）；国家发展计划委员会、国家环境保护总局下发的计价格2002125号文件国家计委、国家环境保护总局关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知；杨州庆松环境化学工程设计研究所编制的“九江中伟科技化工有限公司6万T/A硫精砂制酸装置初步设计书”；九江中伟科技化工有限公司与九江市环境保护工程设计研究签订的关于委托编制该项目环评报告书的合同书；九江市环境保护局九江中伟科技化工有限公司年产6万吨硫酸生产线项目环境影响评价大纲的批复；建设单位提供的其它相关资料。14环境保护目标与环境敏感目标1保护项目选址附近长江水质，使其水质控制在目前的（GB38382002）类标准。2保护项目周围的居民居住区空气环境质量维持（GB30951996）二类标准。3保护项目地下水环境质量维持（GB/T148489）三类标准。该地区周边存在的主要环境敏感目标列入表11。表11工程项目主要环境敏感目标名称与厂址的相对方位距离（厂界）KM人口（个）合昌水泥厂S25300蓝天玻璃厂S16600钟山药业WSS18300梅家湾WS20170湖口县城WS803515评价标准151环境质量标准1空气环境质量采用环境空气质量标准（GB30951996）中二类区标准,具体限值详见表12。表12环境空气质量标准浓度限值（MG/NM3）序号污染物名称小时平均日平均年平均标准来源1二氧化硫0500150062总悬浮颗粒物0300203二氧化氮024012008GB30951996中二类区标准2地表水长江环境质量采用地表水环境质量标准（GB38382002）中类水域水质标准,见表13。表13地表水环境质量标准序号项目名称标准值（MG/L）标准来源1PH65852CODCR203铅0054氟化物（以F计）105铜106锌107砷005GB38382002中类水域水质标准152排放标准1工艺废气排放执行大气污染物综合排放标准（GB162971996）中二级标准；表14（1997年1月1日后建设单位）新污染源大气污染物排放限值最高容许排放速率（KG/H）无组织排放监控浓度限值污染物最高允许排放浓度（MG/M3）排气筒（M）二级监控点浓度（MG/M3）SO296015202643周界外浓度最高点040硫酸雾45152007713周界外浓度最高点0122废水排放执行污水综合排放标准（GB89781996）中一级标准；表15废水污染物排放标单位MG/LPH除外序号污染物名称标准限值标准来源1PH692CODCR1003总铜054总铅105氟化物106总砷05GB89781996中一级标准7总锌20153其它标准1、硫酸厂卫生防护距离标准。按GB1166389硫酸厂卫生防护距离标准中的有关规定，本地区近五年的平均风速为24M/S，卫生防护距离为600米。表16硫酸厂卫生防护距离标准平均风速（M/S）最小距离（M）平均风速（M/S）最小距离（M）44002、重大危险源辩识（GB182182000）。临界量（吨）物质名称生产场所贮存区SO240100SO330753、一般工业固体废弃物贮存、处置场污染控制标准（GB185992001）。16评价工作等级及评价范围161大气环境根据建设项目性质与特点，生产过程中产生的大气污染物主要来自制酸系统的尾气排放，废气中主要污染物为二氧化硫和酸雾。按照初步分析，尾气中二氧化硫的排放浓度约为880MG/M3，烟气排放量为2104M3/H，P587107，根据HJ/T2293环境影响技术导则大气环境规定，本次评价，大气环境评价等级可划分为三级，按导则要求大气评价工作做适当简化。本次评价范围定为以厂址为中心，半径1KM区域范围。162地表水经工程分析知,本项目生产工艺所排污水主要为冷却水和炉气净化水洗用水，冷却废水采取直排方式，水洗废水采取处理达标后再排放，由于水洗工艺采用“文、泡、电”的工艺流程，本工艺废水产生量约为12M3/T酸，每日此类废水排放量为2400M3，废水中主要污染因子为PH、砷、氟化物（以F计）、铜、铅、锌，由于项目排水量相对受纳水体长江大水量较小，长江的水面宽阔，故本次地表水环评按HJ/T2293环境影响技术导则水环境等级划定原则定为三级，评价范围为厂址上游500M、下游1000M的长江水域。17评价内容与评价重点171评价内容根据工程特征、厂址周围自然、社会环境概况，以及环境影响因子识别分析，本次评价的主要内容有工程分析建设项目周围地区环境现状调查及评价环境影响分析总量控制及清洁生产分析环保治理措施分析环境经济损益分析环境管理与环境监测总量控制公众参与172评价重点工程分析、清洁生产工艺分析以及环保治理措施分析作为本次评价的重点。2、环境概况21自然环境概况211地理位置湖口县位于江西省的北部，地处鄱阳湖入长江口处，东临彭泽，南接都昌，西临鄱阳湖与星子、九江隔水相望，北以长江为界与安徽宿松相峙。西距九江市区26公里，南距省会南昌市150公里，水陆交通便利，与南京、景德镇均有国道和高速公路相通，是我省的北方门户。本项目位于湖口县城东北方8公里的金沙湾工业园区范围，北临长江，项目选址所在地的水、陆交通十分便利。地理位置图见图21。212地质地貌湖口县处于淮阳山字型构造的前弧地带，境内地貌较复杂，地形变化大，襟江带湖，山地、丘陵、平原、江湖皆备，相间分布，以山地、丘陵居多。213气候特征本项目所在地处中亚热带向北亚热带的过渡区，气候温和，四季分明，年平均气温154171，最热月7月平均气温2829，最冷月1月平均气温35，极端最高气温3942，极端最低气温1012。雨量充沛，年降水量13001600毫米，但雨量分配不均匀，年降水量的4050集中在第二季度。全年日照充足，太阳辐射的年总量为10231141千卡/平方厘米，年日照时均在16502100小时之间。年无霜期239266天，年平均雾日在15天以下，年平均温度达7580，常年主导风向为东北风，多年平均风速32M/S。214水文情况本项目所在地河段上承长江和鄱阳湖来水，距长江与鄱阳湖交汇处约5公里，鄱阳湖为季节性吞型湖泊，一般情况下鄱阳湖的汛、枯期比长江提前12个月，在长江流量较大的7、8、9三个月，鄱阳湖内常因长江水位较高而出现江水倒灌现象。根据九江水位站多年实测水位资料，本项目处水位特征如下历年最高水位2027米199579历年最低水位458米1929328多年平均水位1190米最大水位变差1569米项目所在地长江河段历年最大流量58800M3/S，多年平均流量24300M3/S，平均流速186M/S，江面宽度1318公里，水深410米。鄱阳湖湖口段出流的径流水文情况历年最大流量28800M3/S，多年平均流量4610M3/S。22社会环境与人文环境概况湖口县全县土地面积66933平方公里，其中山地面积2201，水域面积282，耕地面积251。经济水产种类有100余种，特种水产如鲥鱼、螃蟹、银鱼等驰名中外。森林覆盖率提高到166，用材林以杉、松、檫、竹为主，油柏、油菜为经济林主要树种，探明有开采意义的地表资源石灰石、矽砂、粗砂等，蕴藏量大，质地优良，远销省内外。1998年全县总人口2646万人,人口密度每平方公里395人。目前湖口县已初步形成了以玻璃制品、食品、建材、化学、农药为主的工业体系。1998年完成工业总产值355989万元，占总产值的618。湖口县金沙湾工业园区是湖口县近年重点发展的工业园区。园区内的其余人口则主要为园区内企业生产员工，其中蓝天玻璃厂600名员工，江西钟山药业有限公司员工300名，浔朋化工厂员工200名。3、工程分析31项目工程分析311项目概况表31建设项目概况项目名称九江中伟科技化工有限公司年产6万吨硫酸生产项目项目性质新建项目投资1500万元生产规模及产品年产6万吨硫酸职工总数56人生产时间年生产天数333天，四班三运转建设规模项目占地3万M2建设地点湖口金沙湾工业规划园区内，具体位置见项目地理位置图31。312产品方案、理化性能及用途产品方案主要生产98或93工业浓硫酸，产品质量符合GB5342002的国家标准。理化性能纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。相对密度98硫酸为18365（20），93硫酸为18276（20）。熔化1035。沸点338。有很强的吸水能力，与水可以按不同比例混合，并放出大量的热。为无机强酸，腐蚀性很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76的硫酸与金属反应会放出氢气。产品用途工业硫酸作为一种基本的化工原料，用途十分广泛，是农药、医药、染料中间体，农用肥等化工生产的必备。主要用于制造硫酸铵、过磷酸钙等化学肥料，其次用于制磷酸、氢氟酸、铬酸酐、硼酸等无机酸及硫酸铝、硫酸锌。在有机化工生产中用于酸化、磺化、脱水、催化等方面，染料及中间体生产中所用原料苯、萘、蒽等芳烃，在生产过程中需要进行磺化、缩合等反应时，需要消耗大量硫酸。农药工业中浓硫酸用于制造农药的主要原料三氯乙醛。在塑料和树脂工业中用于生产环氧树脂等，医药工业用于生产水杨酸、呋喃西林、对硝基氯苯等。313劳动定员生产车间定员56人（不含原料转运和焙砂包装）。具体如表32所示表32劳动定员一览表岗位名称班次岗位定员昼夜合计备注车间主任22正副各1人技术人员11工程师（工艺、设备）综合管理员11计划、统计、劳资等内容值班长314高中毕业，各岗位会操作送料工328炉子下料工314炉工314高中毕业，培训合格排渣工314锅炉工314高中毕业，培训合格净化工314高中毕业，培训合格转化工314高中毕业，培训合格干吸工（成品）314高中毕业，培训合格分析工33高中毕业，培训合格机修工44技校毕业，培训合格电仪工315高中毕业，培训合格合计56314厂区平面置具体见厂区平面布置图，图32。本项目分二期进行，本次评价为第一期工程内容，从图32可以看出，生产装置区在项目选址以北端，紧临长江，工厂的办公和生活区在厂区南面，特别是成品库设在项目选址的西北角，与长江仅有长江大堤相隔。480T/D240T/D315供电1电源以380/220伏50赫，三相四线制交流电源，两个电源双回路供电。2）电动设备总装机容量约2200KW包括检修、照明用电，其中正常生产用电容量约1100KW。年耗电量平均每吨硫酸（100H2SO4）约85度，共计耗电856104度/年。湖口县金沙湾工业园区配备了110千伏专线，其电力容量能够满足该项目用电要求。316供水及排水3161供水工程生活、办公和锅炉用水项目选址所在地的地下水源丰富，对于项目对水质要求高的用水拟打一口90M左右的深井，出水量每小时达20T以上，用泵送至水塔，供生活、办公和锅炉房用水。生产用水抽用长江水供经机械过滤处理净化后，可作为设备冷却、炉气洗涤、冲洗地面用水。3162排水工程冷却水直接排放，冷却水的用量为3925T/H，9420T/D。炉气洗涤等的用水量为2160T/D90T/H，通过中和处理达标后排放。36T/D8880T/DSO2鼓风机酸冷却器冷却机鼓风机制酸工段焙烧工段9420T/D长江补充水排放9420T/D317储运仓库情况及运输方法建1920M2原料库，堆放高度为25M，总存量可达480M3、约9000T左右，确保50天的生产原料。用汽车直接运送。罐区情况在避雷装置安全保护区内建二座1000吨容积的硫酸储罐。固体原、辅料的堆场情况设有2500M2的堆晒场。318主要技术经济指标表33拟建设工程主要技术指标序号指标名称单位数量备注一产品方案1主产品以100硫酸计万吨/年62副产品蒸汽万吨/年6硫铁矿渣万吨/年408二年操作时间小时8000三主要原料、燃料用量1硫精砂万吨/年5062催化剂M3/H423轻柴油吨/年64电度/年856104四主要经济指标1项目总投资万元1500其中固定资产万元13502销售收入万元/年20003利润总额万元/年2404税后利润万元/年156循环冷却池图33冷却水循环利用图319生产原料及来源本项目生产原料为硫铁矿，硫铁矿是硫化矿物的总称，常见的是黄铁矿，主要成分为二硫化铁。硫铁矿的颜色因所含杂质不同而呈灰色、褐绿色、浅黄铜色等，具有金属光泽，理论含硫量为5346，而普通硫铁矿中含硫为3048；矿中主要杂质有铜、锌、铅、砷、硒等的硫化物，钙、镁的碳酸盐和硫酸盐、二氧化硅和氟化物等，其中砷和氟对接触法制酸危害最大。生产所用原料硫铁矿尾砂的采购，初步拟定从瑞昌武山铜矿，江西德兴铜矿等地购得。表34生产原料硫精矿成份成份组份（）成份组份（）成份组份（）S4159AS0047SIO21034FE4065CU0092P002ZN0014PB0027H2O722所用原料硫精矿的粒度应大于200目，占70，为一次球磨浮选尾砂。该厂的生产原料拟采购自瑞昌市丁家山铜矿、武山铜矿等地。3110运输量表35全厂年运输量运入运出序号货物名称年运量（T）序号货物名称年运量（T）1硫精砂506001矿渣374002催化剂322硫酸600003其它803其它60合计48092合计940603111主要生产设备主要设备清单见表36。表36主要设备清单序号名称规格单位数量备注1皮带机B500L16000Q235胶带台12打砂机PC400170Q235锰钢台13皮带机B500L20000Q235胶带台14斗提机D250Q235胶带台15高位贮矿斗10M3Q235台16调速给料机B500L5200配调速机台17沸腾炉炉床39M12M2210M3合金、火砖Q235台18炉前鼓风机（离心式）Q400M3/MINH20KPA220KW台19废热锅炉（含阻机、软水系统）Q8T/H25KG/CM2火砖、20G锅炉管、Q235等台110矿渣冷却输送机42519000Q235合金等套111内喷文氏管内500硬铅、铅合金色喷头台112溢流泡沫塔内2100/36008420PVCFRPPP台113脱吸塔22007150PVC聚丙海尔环台114电除雾器（高效型）152导电PVC管合金极度线300MA/65KV户外台115SO2鼓风机（离心式）A1330135Q500M3/MINH3500H2O柱400KW台1留一台位置16换热器（高效型）404M2防腐Q23520G16MNR台217I换热器（高效型）250M220G16MNRQ235台118转化器内4600H15400五段Q235合金耐热铸铁台1自购19换热器F49M220G台120一段电炉YSH954806480KW12603300Q235合金台121四段电炉YSH952404300KW12603300Q235合金台122干燥塔260012847钢壳衬瓷砖、合金等台123第一吸收塔260012847钢壳衬瓷砖、合金等台124第二吸收塔260012847钢壳衬瓷砖、合金等台125计量桶36003600Q235台226浓酸贮库90009000Q235台227尾气烟囱750高25MQ235PVC风绳台1二吸塔顶3112主要设备的设计选型1、沸腾炉根据硫精砂粒度细、易粘结的特点，采用国内外可靠的、先进的技术，对沸腾炉进行设计。炉体钢衬隔热纤维砖和火砖，一次扩大型、扩大角16，炉顶用异型砖砌筑。扩大部位设置二次风装置，以解决原料过细的矛盾。风帽高密度布置，优化物料流化质量。材料选用使用寿命5年以上的耐热耐磨不锈钢。帽型选用“帽顶拆卸”型，小孔风速选用40M/S，保证空气分布均匀，消除风帽漏灰和烧结现象。沸腾床直径根据原料平均粒度和国内外生产实践，铜尾砂焙烧沸腾床气速一般为1020M/S，本设计选定12M2，核算气速为155M/S，比较适宜。炉上部直径根据烟尘率要求和烟尘的平均粒径，计算上部平均气速为05M/S，烟尘率70。炉体积为保证烟尘的焙烧质量，达到酸浸率要求，计算出烟尘的焙烧时间02秒，但考虑到烟尘混合不匀、炉体的有效利用等因素，根据经验，选用烟尘焙烧时间为121秒。炉内冷却设备与锅炉配套，采用放射形管束式汽化冷却器，以氧化焙烧法890来计算、布置冷却面积，为防负荷和原料波动另设4根活动冷却套管，保证炉温度控制在合理的范围内。炉出气口国内外有设炉顶中部和侧面之分，主要是根据烟尘熔点而定，考虑铜尾砂的特点和今后可能的变化等因素，采用炉侧向下出气。2、废热锅炉废热锅炉拟选用自然循环式锅炉，型号为QCF16/9208245。为防烟尘粘结，I烟道为空室，二室布置过热区，3、4室布置蒸发区。炉气从920冷到450，炉堂内布置汽化冷却管，保证炉床温度890，提高蒸汽产量。材质采用20锅炉钢。锅炉等级，选择避开硫酸冷凝露点腐蚀的25KG/CM2锅炉。每小时发25KG蒸汽72吨，经减温减压降至8KG，供用户使用。3、内喷文氏管内喷文氏管是一种除尘、降温的高效设备，应用非常广泛。本设计采用60M/S气速，铅合金喷头，石墨喉管，铸铅器体，顶部设有安全高位水槽，防止事故断水。底部增设气液分离器，进一步提高内喷文氏管的效率。4、泡沫塔泡沫塔是一种高效的传质、传热设备。本设计采用溢流式泡沫塔（比淋降式泡沫塔效率高），效率更高更稳定，被广泛使用。它与内喷文氏管配搭使用，实际效果比美国动力波洗涤器和塔一塔式冷却除尘设备还好，用硬PVC制作。5、电除雾器选用QSKWSG2152管高效型电除雾器，250导电PVC管，铅合金高效极线，整流机组采用上海电阻厂或上海激光厂的产品，300MA/65KV，单台供电，户外式。系统酸雾含量003G/NM3。6、干吸塔设计采用高效、低阻力大条拱填充塔，内260012847。填料采用大长城矩鞍型填料环，填充高度45M。分酸器采用专利产品新型管式分酸器，每平方米25个分酸点，在塔顶设置抽屉式两层合金丝网除沫器。7、转化器采用防漏气、防锈、防热变的最新设计，形式为美国孟山都式，460015400，两次转化，“32”式五层触媒（S101、S107、计48M3，选用国内最好的触媒）。钢壳内衬纤维保温砖、火砖，隔板用4MM合金簿板制作；每层气体进口设计有日本发明的合金分布板，顶盖用304合金板制作，各段气体进出口设置膨胀节，使管道不与转化器身直接焊接等。8、换热器设计采用防腐、防漏、高效、低阻力的新型换热器。气体进出口，采取扩大分布，加膨胀节；冷态SO2气体进口部位加流线除雾棒。换热流程采用适用于锌烟气制酸的流程，7台换热器，换两台串联（如地方紧也可设计为一台），换两台串联，换为节省阻力和地方设在转化器内部。每台换热器底部设计有滑动装置，管道设计有足够的消除应力设置，支撑全用弹簧的支架等，消除转化系统易漏气的弊病。9、SO2鼓风机、炉前风机鼓风机采用硫酸行业长期使用证明较好的、又较价廉的湖北鼓风机厂和无锡鼓风机厂生产的离心鼓风机，转化采用打SO2气的Q500M3/MIN，H3500MMH2O柱的鼓风机，炉前打空气用的采用Q400M3/MIN、H2000MINH2O的风机。10、浓酸冷却器设计采用优于板式冷却器、螺旋冷却器、排管冷却器的管壳式阳极保护冷却器，耐用、价廉、效率高、阻力小、修理方便、环境好等。具体选用YSH95型的阳极保护浓酸冷却器，其特点如下（1）外壳设有膨胀阳，消除了壳与管群间的开裂漏酸因素；（2）先贴胀后焊接，管板上的管子焊口不易发生泄漏现象；（3）进行热处理，制造应力消除得完全。是国内制造质量最好的。材料换热管选用进口的316L合金管、壳体选用304合金钢。3113生产工艺介绍工业上生产硫酸的方法主要有接触和硝化法（塔式法）两种。接触法制得的硫酸纯度、浓度都较硝化法制得的硫酸为高。我国目前全部以接触法生产，其工艺流程依所采用的原料种类而异。本项目所选用的生产方法为接触法，生产原料为硫精砂。31131硫铁矿生产硫酸的反应原理1、焙烧反应硫铁矿的焙烧过程主要分为以下两个步骤。硫铁矿受热分解为一硫化亚铁和硫蒸汽。其反应为2FES22FESS2Q此反应在500时进行，随着温度的升高反应急剧加速。硫蒸汽的燃烧和一硫化亚铁的氧化反应硫铁矿分解出来的硫蒸汽，瞬即燃烧成二氧化硫S22O22SO2Q硫铁矿分解出硫后，剩下的一硫化亚铁成多孔性物质，继续焙烧，当过剩空气量较多时，最后生成FE2O3。烧渣呈红棕色，其反应为4FES7O24SO22FE2O3Q综合以上三个反应，硫铁矿焙烧的总反应为4FES211O22FE2O38SO2Q在硫铁矿焙烧过程中，除上述反应外，当温度较高和过剩空气量较少时，有部分FE3O4生成。烧渣呈棕黑色，其反应为3FES5O2FE3O43SO2综合FES2分解反应，S2的氧化反应和上式FES焙烧生成FE3O4的反应，则得总反应式为3FES28O2FE3O46SO2当空气不足时，不但FES燃烧不完全，单质硫也不能全部燃烧，结果，到后面净化设备中冷凝成固体，即产生通常所说的“升华硫”。此外，二氧化硫在炉清（FE2O3）的接触作用下，尚能生成少量的三氧化硫。硫铁矿中钙、镁等的碳酸盐，受热分解产生二氧化碳和金属氧化物，这些金属氧化物与三氧化硫作用能生成相应的硫酸盐。2、二氧化硫的催化氧化反应2SO2O22SO3QSO3H2OH2SO431132生产工艺过程硫铁矿接触法生产硫酸，由于钒触媒对炉气成分及有害杂质有严格的要求，所以因原料等因素的不同有不同的生产工艺，其基本过程则可概述为以下六大工序铜尾砂经凉晒干燥处理脱水后（原料水份8），通过沸腾炉顶部的料仓给料机定量送入沸腾炉，并将原料的含硫量控制在30左右（为使于控制反应条件，对于原料中含硫量高于30的则掺入干燥的反应炉渣），在900温度下，迅速反应，生成SO2气体浓度为128，沸腾焙烧炉产出的烟气，经余热锅炉回收余热，降温至400，经旋风除尘和电除尘，使尘含量降至02G/NM3后进入净化工段，本生产拟采用水洗方法对炉气进行净化处理，具体为流程为“文、泡、电”的水洗工艺，除去炉气中的有害物质。自净化工段来的炉气补充适量空气调节SO2的浓度至9后进入干燥塔，经喷淋9394的硫酸干燥使水份降至01G/NM3，当干燥的SO2气体浓度在82时进入转化工段，在催化剂存在的条件下与空气中的O2反应生成SO3，再用98的硫酸吸收生成硫酸。本项目生产的详细工艺流程见图33。表37生产6万吨100H2SO4物料平衡表输入输出项目质量/KG项目质量/KG干矿粉506107SO2409107矿石含水440106SO3102106原料预处理SO2炉气制取炉气净化二氧化硫转化尾气处理干空气162108O2860106空气含水113106N2123108H2O553106烧渣374107损失15106总计187108总计187108硫精砂6325TH其中硫2642TH空气18016NM3H焙烧炉气17835NM3H矿渣566TH其中硫0025TH余热锅炉72TH（汽）245MPO225净化稀酸05100TH05TH折100其中硫0159TH补充空气空气23099NM3H图34物料平衡31133建设项目拟采用的工程技术原料铜尾砂入库后,堆晒,达含水8后,经打砂机送入沸腾炉的料斗。焙烧采用温度可调的氧化焙烧（德国最新技术），渣、尘采用重力沉降、离心分离等设备除下，采用机械运输。净化采用部分循环水洗净化工艺，“文、泡、电”流程。配置为内喷文氏管、气液分离器、溢流泡沫塔、电除雾器、循环槽等。净化工序排污水，流至全厂设置的污水场，经处理合格后外排。转化采用最新的“32”式两次转化工艺，换热系统采用高效低阻力换热器，换热流程用适宜的式流程，全转化系统采用应力消除设计和装配，转化率996，尾气中SO2含量880MG/M3。干吸采用高效、低阻力大条拱、大长城矩鞍环填充塔，塔内高新型管式分酸器和两层合金丝网除沫器。酸循环流程采用塔槽泵器塔；循环槽酸泵采用高效耐用的LSB或LRSP型立式合金泵；冷却器采用高效耐用的新型阳极保护浓酸（316L合金）冷却器。3114工程污染源分析转化干嗓吸收进一吸22267NM3H出一吸20604NM3H进二吸20509NM3H工艺水138TH成品酸折10075TH其中硫2449TH放空尾气20385M3H其中硫0009TH31141废气工艺废气接触法生产硫酸的生产废气主要为制酸尾气，根据本项目的生产规模，制酸尾气的烟气排放量约为200385M3/H，由于生产工艺过程中采用二转二吸工艺流程，工艺过程对二氧化硫的转化率高达996以上，吸收率大于9995，其尾气中的二氧化硫和酸雾较一转一吸大为降低，一般尾气中二氧化硫的浓度可控制在880MG/M3以下，二氧化硫的排放速率为179KG/H。硫酸雾浓度小于45MG/M3，排放速率为085KG/H。排气筒的高度拟定为25米,这一高度无法满足大气污染物综合排放标准（GB162971996）中二级标准高度要求，排气筒高度应改为40M。开炉烟气硫酸生产在刚开炉时，由于其炉温尚未达到所需温度，沸腾炉内所释放出的烟气无法制酸，这部分外排烟气中的SO2将会对大气产生一定程度的污染，建设单位拟采取用砂石和重油代替硫精矿沸腾燃烧，达到升炉温的目的，同时排出的废气仅为燃烧的重油之烟气，所含污染物量极少，且全年开炉时间仅为35次，每次的持续时间约2小时左右。当炉温达到要求时，再投入硫精矿进入正常生产状态。表38废气排放情况及其污染控制措施一览表排放量项目吸收塔尾气NM3/H20385排放量NM3/A489240污染物名称SO2硫酸雾KG/H1793排放量T/A1434污染控制措施采用先进可靠的（32）五段二次转化工艺技术，转化率达996以上，成品吸收率可达9999以上。3182废水本工程废水来源主要有厂区生活污水和生产车间生产废水。渣带走180T/D13T/D2613T/D生活污水工程建成后劳动定员56人，全厂在岗人员按30人/日计，以人均生活污水排放量为020M3/岗位D统计，则生活污水日均排放量6吨，厂区内的生活污水经专用处理装置处理后排江。生产废水本工程生产废水主要来自净化工段、冲洗设备、地面水、定期排放等。沸腾炉出来的炉气含有一定量的尘、重金属等杂质，它必须经过净化工序，将废气中的各种有害物质加以除去，达到生产要求后方可进入下一步制酸工序。通常对炉气的净化工序主要有干法和湿法之分，由于干法往往达不到净化要求，故硫酸厂对炉气的净化采用湿法较多，湿法又分酸洗和水洗，本项目的建设单位拟采用“文、泡、电”的水洗工艺流程，此水洗工艺方法一般每生产吨硫酸，外排酸性水约12吨。按本项目的设计规模，每天硫酸生产量为180吨，故废水的产生量为2400T/D，废水的水质与原料成份有密切关系，根据本项目所选用的原料成分特点，废水中的主要污染物应为重金属和酸，其中有害物质主要为酸度、铜、铅及砷，这些有害物质在废水中的浓度随着物料中各元素的含量变化而波动，表39列出的是部分硫酸厂废水水质成分，本工程生产工艺水平衡见生产工艺用水平衡图图35。地面冲洗废水主要含酸，一般其酸的浓度为003H2SO4。2400T/D20T/D焙烧工段炉渣增湿硫酸工段炉气净化冲洗地面污水处理装置余热锅炉蒸气图35工艺生产用水平衡图排放表39部分硫酸厂废水水质表厂名砷MG/L氟MG/L总酸度G/L厂名砷MG/L氟MG/L总酸度G/L南化公司318157838苏州硫酸厂05525721710上海硫酸厂513103025杭州硫酸厂1439吴泾化工厂255607523四川化工厂2460610根据本项目的生产原料成分，该项目废水的水质成分见表310。建设单位对此类酸性废水拟采用石灰中和法加以处理，最后达标排放，废水处理装置预计投资额为40万元。表310废水排放情况硫酸（）ASMG/LCUMG/LPBMG/LZNMG/L0515555053183废渣硫铁矿渣产生于硫铁矿生产硫酸时，在沸腾炉中高温焙烧脱硫、氧化后的产物。脱硫后的矿渣，在沸腾炉底部排出的为粗渣。从余热锅炉及电除尘器排出的小于3MM的矿渣粒为细渣，粗细比为73。用于磁选的硫酸废渣的化学组成如表311所示。表311硫酸废渣的化学组成总FESPSIO2CAOMGOAL2O342480305005122316154552废渣主要是沸腾焙烧产生的废渣和旋风除尘器除尘产生的矿尘，废渣的组成与生产原料有很大关系。由于它的主要成分是FE2O3，所以通常经过磁选后可以出售给钢铁厂或水泥厂作为生产原料。本项目沸腾焙烧渣和矿尘产生量约为37400吨，拟出售给其它企业对其进行磁选处理，铁精矿卖给钢铁企业。酸性废水在采用中和法的废水处理工艺过程中会产生一定量的污泥，按本项目炉气净化水洗酸性废水的产生量和污染物特性，如用石灰中和法处理此类生产废水，污泥产生量约为5500吨/年，污泥中的主要成分为硫酸钙，可出售给水泥生产企业用作生料。3184噪声该建设项目产生噪声的主要设备为鼓风机和离心机等设备，噪声源强度约95100分贝之间，锅炉起动和安全阀排汽管排汽均产生噪声。拟采取的降噪措施主要有在风机的进出口装消声器、设备固定隔振等以降低噪声源强，同时对操作人员操作室、值班室等处采取设置隔声措施来降低对工作人员的影响。锅炉起动和安全阀排汽管排汽均装有消声器，焙烧与制酸系统风机等产生的噪声，通过建筑物的隔声，随距离的增加而衰减。各强噪声源设备采取降噪和隔声措施后，其噪声污染可得到有效控制，另外厂区内各建筑物及绿化区的树木等对机组运行噪声有一定的吸声作用效果，通过上述措施，拟建厂区厂界噪声可控制在执行标准内（昼间65分贝、夜间55分贝）。硫精矿（干燥）沸腾炉焙烧余热锅炉风机鼓风炉渣（副产）炉气水蒸汽至用户旋风静电除尘器灰渣污水处理设施工艺补充水冷凝器电除雾器干燥塔催化二次转化四级换热二次吸收硫酸成品SO2炉气（经SO2风机）98硫酸吸收塔尾气成品酸储罐图例废气污染源废氷污染源固体废物污染源嗓声污染源酸泥废水排放40清洁生产评述本工程制酸工艺的技术特点是以硫精矿砂为原料，采用沸腾炉焙烧制得SO2炉气。高温炉气利用中压废热锅炉回收热能后经过旋风除尘和电除尘两级干法除尘，再经水洗涤净化、浓硫酸干燥后通过两次转化、两次吸收制取产品硫酸。净化工段采用“文、泡、电”水洗流程；干吸工段采用93硫酸干燥、98硫酸两次吸收、三塔两槽流程；转化工段采用催化剂，32两次转化流程。本工程采用的硫酸工艺是目前最具先进性的两转两吸烟气制酸工艺，是属于推广的清洁生产工艺，其符合清洁工艺的主要内容表现在采用高品位硫铁矿、采用先进的生产工艺、废渣的综合利用利用、废钒催剂的回收与利用、沸腾炉炉气余热副产蒸汽等。41原料采用高品位硫铁矿图36生产工艺流程污染源分布框图我国化工产品的原料采用粗料政策多，绝大多数原料粗加工后由产地直接运到生产厂，不仅增加了运输费用，还造成生产过程中产生大量废弃物而增加了处理费用。我国硫铁矿由于含硫品位较低，硫的烧出率低，矿耗很高，由表41可以看出，将硫铁矿含硫品位由25提高到42，每生产1T硫酸排出烧渣量减少50。另外，低品位矿中往往砷、氟含量较高，使净化系统负荷增加；废水中氟、砷含量增高，增加了废水治理的难度和费用，而且砷和氟还会影响催化剂的寿命。本工程的原料硫精矿含硫量为4159，矿耗840KG/T酸，废渣量620KG/T酸。表41硫铁矿品位与硫烧出率、矿耗和矿渣量硫铁矿含硫量/硫烧出率/矿耗/（KG/T酸）硫渣量/KG/T酸硫铁矿含硫量/硫烧出率/矿耗/（KG/T酸）硫渣量/（KG/T酸）253093819864139011501174938354298889912986882037719605742、采用先进的生产工艺在我国生产以中、小企业居多，绝大多数仍沿用20世纪5060年代落后的生产工艺，高投入、高消耗、高产出，致使许多原材料变成“三废”流入环境，造成严重污染。目前，全国硫酸行业仍采用一次转化一次吸收加尾气吸收工艺的占70，二氧化硫排放大大超标，对环境造成严重污染。为了达到硫酸厂的清洁生产、减少对环境的污染、充分提高硫的利用率，人们研究开发了两次转化两次吸收流程替代污染严重的一次转化一次吸收的旧工艺。这种工艺的特点是在转化之间加一次吸收，其依据是吕查德里原理，即反应过程中降低反应生成物浓度，有利于平衡向生成物方向移动。这样将一次转化后的反应混合气中三氧化硫吸收除去（降低反应生成物浓度），同时又相应提高了混合气中氧含量（提高反应物浓度），具有较高的O2/SO3比，因此在第二次转化过程中二氧化硫的氧化反应易于进行，而且速度大大提高。由一转一吸改为两转两吸，使尾气中SO2含量由（15002500）106降到（200500）106。本工程硫酸生产工艺“两转两吸”与“一转一吸”工艺比较，SO2总转化率从9597提高到995以上，尾气排放的SO2从30004000PPM大幅降至70F00000000000000000000000000000000根据厂址处近年定时观测的云、风、日照等气象资料，采用导则HJ/T2293推荐的PASGUILL稳定度分类法，计算统计出该地各级稳定度出现频率，见表63。表63年、季稳定度出现频率单位不稳定中性稳定稳定度季节ABCDEF春191611042845418886174夏2216014132348512171192秋21162101284464129124253冬09678215862112398221全年1813710726252811595210由表可见，全年中性D类稳定度出现频率最高，为528，不稳定A、B、C类次之，为262，稳定E、F类出现频率最小，值为210。夏季不稳定类出现频率最高，值323，冬季最小为158，春、秋季为284；春、冬季中性类稳定度出现频率较大，值分别为541、621，秋季值最小，为464，夏季的值为485；秋季稳定类出现频率较高，值为253，春季的值较小，值为174，夏、冬两季值分别为192、221。该表还表明，春、夏、秋3季与年有相同的规律，呈中性偏不稳定，即中性稳定度出现频率最高，不稳定类次之，稳定类出现频率最小。冬季呈中性偏稳定，即中性稳定度出现频率最高，稳定类次之，不稳定类出现频率最小。612预测模式根据该项目排放源特征及评价范围内地形特征，本评价选取以下模式进行预测1地面轴线浓度2EXPZEZYHUQXC式中CX地面轴线浓度，MG/M3Q污染物排放源强，MG/S烟囱出口处环境平均风速，M/S,10HS/10P1010米高处平均风速，M/SHS烟囱几何高度，M；P风廓线指数；Y横向扩散参数，YR1XA1；Z纵向扩散参数,ZR2XA2；RN扩散系数，N取1、2、3、4；X下风距离，MHE有效源高，HEHSH,MH烟气抬升高度，M。按国标HJ/T212393环境影响评价技术导则中的公式选取、计算。最大落地浓度及出现距离对于有风正常排放点源扩散模式，其地面浓度CMMG/M3及其距排气简的距离XMM，按下式计算12PHUEQCE式中2121211/EPE22/1/1EMHX613参数的选取（略）614预测结果及分析地面轴线最大落地浓度及出现距离预测结果分析表工程排放污染物SO2最大落地浓度及其出现距离稳定度ABCDF风速（M/S）1525293416距离（M）3003003005002000SO2浓度（MG/M3）0111200775006750055400373占执行标准百分比22241551351108746结果表明，工程所排出的SO2的小时平均最大落地浓度在0037301112MG/M3之间，出现在距离污染源3002000M之间，极大值（01112MG/M3）出现在A类稳定度下，距离污染源300M左右。62水环境影响预测与评价本项目由于拟采用水洗炉气净化工艺，在生产过程中每天水洗酸性废水排放量达2400吨，从工程分析章节中可知，废水中含硫酸浓度达05，废水中同时还含有一定量的砷、铅、铜等有害物质，此类生产性废水如果不加以有效处理，实现达标排放，酸性废水排入长江则对江水会产生一定程度的污染，形成一条明显的污染带，随着金砂湾工业园的进一步发展，还会影响下游企业的取水安全。同时，重金属的超标排放，枯水期长江水量的减少，污染程度会明显加剧，危害长江水体的安全。当对炉气净化废水采取有效的治理后，由于长江的巨大稀释自净能力，达标废水对纳污水体长江的影响有限，不会给排污口附近的水体带来明显的污染危害，长江水质可经维持在目前的保护标准以内。本生产线所排放的另一股生产废水为设备生产冷却水，这类生产废水不与物料接触，所含污染物少，每天此类废水的排放量约为10000吨，其水温约为50左右，对受纳水体的影响不大。63硫铁矿渣堆场对环境的影响分析631堆放固废物的成份特性硫铁矿渣主要成份为SIO2和FE，经过高温固化，其中的有害元素不易溶出，属一般固体废物（无害渣），成份符合水泥生产原料要求，可作为副产外销，供水泥厂生产作掺和原料和添加剂。废水处理中和渣，含有少量金属元素的氢氧化物，经淋溶浸出后会产生少量金属有害元素，经类比分析远低于“危险废物浸出毒性鉴别标准值”，也属于一般固体废物。表51废渣浸出试验的有害元素浸出浓度（MG/L）浸出元素废渣种类CUPBZNCDAS硫铁矿渣0070028003300010051中和渣00350250064001500034危险废物浸出毒性鉴别标准值503500315硫铁矿渣对环境的危害程度，较之一些含重金属剧毒物的废渣要小得多，但在堆存过程中，细微粉尘遇风飘扬，形成红尘四处弥漫，污染空气；下雨时，废渣中的粉尘随雨水流入河道，形成铁锈红色带，对人造成严重心理上的憎恶。由于酸泥具有一定的酸性，富含硫酸类水份，对环境的影响较大，因此对酸泥的处置一定应先采用石灰进行中和处理，直至中和渣浸出液PH在69之间，方可再行处置。由于中和渣浸出液远低于“危险废物浸出毒性鉴别标准值”，因此也可和硫铁矿渣充分混合后综合利用。由于本工程产生的废渣可以经磁选后得到铁精矿销往临近的炼钢企业，目前企业已安排好生产销售渠道，可以全部得以综合利用，最终对外环境不造成污染影响。对污水处理装置产生的废渣，由于其成分主要是硫酸钙（俗称石膏），拟销往水泥行业用作生料。70环境风险分析本工程生产涉及到主要工艺物料SO2、SO3、硫酸均属于危险化学品，其中SO2具有强氧化性，浓硫酸具有强腐蚀性和氧化性，因此在生产和贮运过程存在着一定的环境风险因素。71工艺物料危害性分析1、SO2SO2易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸，对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用，大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而造成窒息，长期接触SO2会有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、支气管炎、嗅觉和味觉减退、肺气肿等、其毒性危险为中度危害。我国规定车间最高允许浓度为15MGM3。2、SO3SO2的毒性表现与硫酸基本相同，对皮肤、粘膜有强烈的刺激和腐蚀作用。可引起角膜炎、水肿、角膜混浊，以致失明；引发呼吸道刺激症状，重者发生呼吸困难的肺水肿；高浓度吸入会引起喉咙痉挛或声门水肿而死亡。慢性影响有慢性支气管炎。肺水肿和肝硬化。其毒性危险为中度危害。我国规定车间最高允许浓度为2MGM3。3、硫酸硫酸为油状液体，与水混溶。浓硫酸可使棉麻织物、木材、纸张等碳水化合物激烈脱水而炭化。对皮肤和粘膜有强烈的刺激和腐蚀作用，可引起结膜炎、水肿、角膜混浊，以致失明；引发呼吸道刺激症状，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度吸入会引起喉咙痉挛或声门水肿而死亡。慢性影响有慢性支气管炎、肺水肿和肝硬化。其毒性危害为中度危害。我国规定车间酸雾最高允许浓度为2MG/M3。72生产中风险因素分析1、在生产过程中，由于工艺物料具有腐蚀性，对建构筑物、设备、管道、仪表、电气设施，均会造成腐蚀性破坏，影响生产安全。2、工艺设备出现泄漏或操作不慎，使物料泄漏，易导致工人因接触或吸入有毒有害物质发生中毒；3、由于运输槽车阀门等部件密封不严，或设备老化，造成危险品物料泄漏或逸散，致使沿途环境遭受污染。4、在成品硫酸运输时，若管道、阀门等部件密封不严，或工作人员操作失误导致物料泄漏，由于物料的挥发性，而使周围区域空气中有毒有害物质浓度超过阈限