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1、1、总论1.1 工程由来工业硫酸作为一种根本的化工原料,用途格外广泛,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的化工工程,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状况,这为投资建硫酸生产企业供给了有利条件,假设能在九江市建一硫酸生产企业,其生产和销售前景将格外看好。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
2、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本钱,肯定程度上也制约着园区内进一步的招商引资工作。九江中伟科技化工瞄准这一难得的商机,以股份合作制形式拟投资建一年产 6 万吨生产规模的硫酸生产线,工程投资约 1500 万元人民币,年销售额2023 万元人民币,利税可达240 万元人民币,企业的最终进展规模为年产 20 万吨工业硫酸,该工程的建设不仅可以解决湖口县局部就业问题,同时也将带动园区和地方经济的进展。依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特托付九江市环境保护工程设计争辩所担当该建工程的
3、环境的影响评价工作。在承受托付后,评价单位报告编制人员屡次前往工程选址进展实地踏勘,调查及资料收集,并征求环保治理部门对该建设工程的意见和建议,依据环境影响评价的相关技术标准要求,编制了该工程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,评价单位依据市环保局批复意见及大纲内容编制九江中伟科技化工年产 6 万吨硫酸生产线工程环境影响报告书。本报告书在编制过程中得到了建设单位的大力支持和协作,特此致谢。1.2 评价目的本次评价通过对工程所在地环境现状调查,摸清该区域环境质量现状,把握该区域环境功能区划和自然、社会经济概况;分析本工程污染物排放状况,推测工程建设期及投产后对四周环
4、境影响程度和范围,论证工程环保设施的可行性;提出污染防治的对策与建议;充分分析建设工程工艺的先进性和清洁生产状况,提出合理化建议;开展公众参与和调查,论证建设工程的可行性。进而为工程建设、工程设计和环境治理供给科学依据,以促进经济建设和环境保护的协调进展。1.3 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工程环境保护治理条例和江西省人大常委会公布的江西省建设工程环境保护条例;国家环境保护总局公布和环发1999107 号关于执行建设工程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/T2.12.3-93、2.41995;国家进展打算委员会、国
5、家环境保护总局下发的计价格2023125 号文件国家计委、国家环境保护总局关于标准环境影响询问收费有关问题的通知;杨州庆松环境化学工程设计争辩所编制的“九江中伟科技化工 6 万 t/a硫精砂制酸装臵初步设计书”;九江中伟科技化工与九江市环境保护工程设计争辩签订的关于托付编制该工程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年产 6 万吨硫酸生产线工程环境影响评价大纲的批复;建设单位供给的其它相关资料。1.4 环境保护目标与环境敏感目标(1) 保护工程选址四周长江水质,使其水质把握在目前的GB38382023类标准。(2) 保护工程四周的居民居住区空气环境质量维持GB30951996二类
6、标准。(3)保护工程地下水环境质量维持GB/T14848-9三类标准。名称与厂址的相对方位距离厂界km人口个该地区周边存在的主要环境敏感目标列入表 11。表 11工程工程主要环境敏感目标合昌水泥厂S2.5300蓝天玻璃厂S1.6600钟山药业WSS1.8300梅家湾WS2.0170湖口县城WS8.03.51.5 评价标准1.5.1 环境质量标准(1) 空气环境质量承受环境空气质量标准GB30951996中二类区标准,具体限值详见表 1-2。序号污染物名称浓度限值mg/Nm3标准来源GB30951996 中二类区标准表 12环 境 空 气 质 量 标 准小时平均日平均年平均1二氧化硫0.500.
7、150.062总悬浮颗粒物0.300.203二氧化氮0.240.120.08(2) 地表水长江环境质量承受地表水环境质量标准GB38382023中类水域水质标准,见表 13。表 13地 表 水 环 境质 量 标 准序 号工程名称标准值mg/l标 准 来 源1PH6.58.52COD203cr铅0.054氟化物以 F-计1.0GB38382023 中类水域水质标准5铜1.06锌1.07砷0.051.5.2 排放标准污染物最高允许排放浓度mg/m3最高容许排放速率kg/h无组织排放监控浓度限值浓度mg/m3SO29600.40硫酸雾450.12 工艺废气排放执行大气污染物综合排放标准GB16297
8、1996中二级标准; 表 141997 年 1 月 1 日后建设单位污染源大气污染物排放限值排气筒m二级监控点152.6周界外浓度204.3最高点150.77周界外浓度201.3最高点 废水排放执行污水综合排放标准GB89781996中一级标准;序号123污染物名称PHCODcr总铜标准限值691000.5标 准 来 源GB89781996 中一级标准表 1-5废 水 污 染 物 排 放 标单位:mg/l(PH 除外)4总铅1.05氟化物106总砷0.57总锌201.5.3 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
9、24 m/s,卫生防护距离为 600 米。平均风速m/s最小距离m平均风速m/s最小距离m4400表 16硫酸厂卫生防护距离标准物质名称临界量吨SO2SO3生产场所4030贮存区100752、重大危急源辩识GB182182023。3、一般工业固体废弃物贮存、处臵场污染把握标准GB185992023。1.6 评价工作等级及评价范围1.6.1 大气环境依据建设工程性质与特点,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。依据初步分析,尾气中二氧化硫的排放浓度约为 880mg/m3,烟气排放量为 2104m3/h,P=5.87107,依据 HJ/T2.2-9
10、3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。1.6.2 地表水经工程分析知,本工程生产工艺所排污水主要为冷却水和炉气净化水洗用水,冷却废水实行直排方式,水洗废水实行处理达标后再排放,由于水洗工艺承受“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,由于工程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/T2.2-93环境影响技术导则-水环境等级
11、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。1.7 评价内容与评价重点1.7.1 评价内容依据工程特征、厂址四周自然、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:工程分析建设工程四周地区环境现状调查及评价环境影响分析总量把握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治理与环境监测总量把握公众参与1.7.2 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2.1 自然环境概况2.1.1 地理位臵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
12、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大路相通, 是我省的北方门户。本工程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,工程选址所在地的水、陆交通格外便利。地理位臵图见图 21。2.1.2 地质地貌湖口县处于淮阳山字型构造的前弧地带,境内地貌较简单,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。2.1.3 气候特征本工程所在地处中亚热带向北亚热带的过渡区,气候温存,四季清楚,年平均气温15.417.1,最热月 7 月平均气温 2829,最冷月 1 月平均气温 35,
13、极端最高气温 3942,极端最低气温-1012。雨量充分,年降水量 13001600毫米,但雨量安排不均匀,年降水量的 4050%集中在其次季度。全年日照充分,太阳辐射的年总量为 102.3114.1 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 3.2m/s。2.1.4 水文状况本工程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,一般状况下鄱阳湖的汛、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
14、湖内常因长江水位较高而消灭江水倒灌现象。依据九江水位站多年实测水位资料,本工程处水位特征如下:历年最高水位:20.27 米(1995.7.9) 历年最低水位:4.58 米(1929.3.28) 多年平均水位:11.90 米最大水位变差:15.69 米工程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 1.86m/s,江面宽度 1.31.8 公里,水深 4.10 米。鄱阳湖湖口段出流的径流水文状况:历年最大流量28800m3/s,多年平均流量4610m3/s。2.2 社会环境与人文环境概况湖口县全县土地面积 669.33 平方公里,其中山地面积 22.
15、01%,水域面积 28.2%, 耕地面积 25.1%。经济水产种类有 100 余种,特种水产如鲥鱼、螃蟹、银鱼等著名中外。森林掩盖率提高到 16.6%,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,隐藏量大,质地优良,远销省内外。1998 年全县总人口 26.46 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 35598.9 万元,占总产值的 61.8%。湖口县金沙湾工业园区是湖口县近年重点进展的工业园区。园区内的其余人口则主要为园区内企业生产员
16、工,其中蓝天玻璃厂 600 名员工,江西钟山药业员工300 名,浔朋化工厂员工 200 名。3、 工程分析3.1 工程工程分析3.1.1 工程概况工程名称工程性质工程投资建生产规模及产品设职工总数规生产时间模工程占地建设地点表 31建设工程概况九江中伟科技化工年产 6 万吨硫酸生产工程建1500 万元年产 6 万吨硫酸56 人年生产天数 333 天,四班三运转3 万 m2湖口金沙湾工业规划园区内,具体位臵见工程地理位臵图31。3.1.2 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 GB534-2023 的国家标准。理化性能:纯品为无色、无臭、透亮的油状液体
17、,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 1.836520,93硫酸为 1.827620。熔化 10.35。沸点 338。有很强的吸水力量,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,几乎能与全部金属及其氧化物、氢氧化物反响生成硫酸盐,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,切不行注水入酸,以防酸液外表局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76的硫酸与金属反响会放出氢气。产品用途:工业硫酸作为一种根本的化工原料,用途格外广泛,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
18、,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展磺化、缩合等反响时,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。3.1.3 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 3-2 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、设备综合治理员11打算、统计、劳资等内容值
19、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563.1.4 厂区平面臵具体见厂区平面布臵图,图 32。本工程分二期进展,本次评价为第一期工程内容,从图 32 可以看出,生产装臵区在工程选址以北端,紧临长江,工厂的办公和生活区在厂区南面,特别是成品库设在工程选址的西北角,与长江仅有长江大堤相隔。3.1.5 供电1) 电源:以 3
20、80/220 伏 50 赫,三相四线制沟通电源,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100H SO 约 85 度,共计耗电 856104 度/年。24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工程用电要求。3.1.6 供水及排水3.1.6.1 供水工程生活、办公和锅炉用水:工程选址所在地的地下水源丰富,对于工程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,
21、可作为设备冷却、炉气洗涤、冲洗地面用水。3.1.6.2 排水工程冷却水直接排放,冷却水的用量为 392.5t/h,9420t/d。炉气洗涤等的用水量为:2160 t/d(90t/h),通过中和处理达标后排放。36t/dSO2 鼓风机制酸工段8880t/d酸冷却器480t/d冷却机焙烧工段240t/d鼓风机9420t/d排放9420t/d长江补充水循环冷却池图 33 冷却水循环利用图3.1.7 储运仓库状况及运输方法:建 1920m2 原料库,堆放高度为 2.5m,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。罐区状况:在避雷装臵安全保护区内建二座 10
22、00 吨容积的硫酸储罐。固体原、辅料的堆场状况:设有 2500m2 的堆晒场。3.1.8 主要技术经济指标序 号表 33拟建设工程主要技术指标指 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4.08二年操作时间小时8000三主要原料、燃料用量1硫精砂万吨/年5.062催化剂m3/h423轻柴油吨/年64电度/年856104四主要经济指标1工程总投资万元1500其中:固定资产万元13502销售收入万元/年20233利润总额万元/年2404税后利润万元/年1563.1.9 生产原料及来源本工程生产原料为硫铁矿,硫铁矿是硫化矿物的总称
23、,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 53.46%,而一般硫铁矿中含硫为 30%48%;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选购,初步拟定从瑞昌武山铜矿,江西德兴铜矿等地购得。成 份组份%成 份组份%成 份组份%S41.59As0.047SiO210.34表 34生产原料硫精矿成份Fe40.65Cu0.092P0.02Zn0.014Pb0.027H O27.22所用原料硫精矿的粒度应大于 200 目,占
24、70,为一次球磨浮选尾砂。该厂的生产原料拟选购自瑞昌市丁家山铜矿、武山铜矿等地。3.1.10 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t1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:940603.1.11 主要生产设备:主要设备清单见表 36。序号名称规格单位数量备 注1皮带机B=500 L=16000 Q235 胶带台1表 36主 要 设 备 清 单2打砂机PC400-170 Q235 锰钢台13皮带机B=500 L20230 Q235胶带台14斗提机D250Q235胶带台15高位贮矿斗10m3Q23
25、5台111内喷文氏管内 500 硬铅、铅合金色喷头台112溢流泡沫塔内 2100/36008420PVC+FRP PP台113脱吸塔22007150 PVC 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122枯燥塔260012847钢壳衬瓷砖、合金等台123第一吸取塔260012847钢壳衬瓷砖、合金等台124其次吸取塔260012847钢壳衬瓷砖、合金等台125计量桶36003600 Q235台226浓酸贮库90009000 Q235台227尾气烟囱750 高25m Q235PVC 风绳台1二吸塔顶6调速给料机B=500 L=5200 配调
26、速机台17沸腾炉炉前鼓风机离心式炉床3.9m 12m2210m3 合金、火砖Q235台18Q=400m3/minH=20kPa220KW台19废热锅炉含阻机、 Q=8t/h 25kg/cm2火砖、20g 锅炉管、Q235软水系统等台110矿渣冷却输送机42519000 Q235 合金等套115SO 鼓风机离心2式A1330-1.35 Q=500m3/min H=3500H O 柱 400KW2台1留一台位臵1617换热器高效型 404m2 防腐 Q235 20g 16MnRI 换热器高效型 250m220g16MnRQ235台台2118转化器内 4600 H=15400 五段 Q235铸铁合金
27、耐热台1自购19换热器F=49m220g台120一段电炉YSH95-480-6 480KW金YSH95-240-4 300KW金1260 3300 Q235 合台121四段电炉1260 3300 Q235 合台13.1.12 主要设备的设计选型1、沸腾炉依据硫精砂粒度细、易粘结的特点,承受国内外牢靠的、先进的技术,对沸腾炉进展设计。 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。扩大部位设臵二次风装臵,以解决原料过细的冲突。 风帽:高密度布臵,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,
28、消退风帽漏灰和烧结现象。沸腾床直径:依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1. 02.0m/s,本设计选定 12m2,核算气速为 1.55m/s,比较适宜。 炉上部直径:依据烟尘率要求和烟尘的平均粒径,计算上部平均气速为0.5m/s, 烟尘率70%。炉体积:为保证烟尘的焙烧质量,到达酸浸率要求,计算出烟尘的焙烧时间0.2 秒,但考虑到烟尘混合不匀、炉体的有效利用等因素,依据阅历,选用烟尘焙烧时间为12.1 秒。炉内冷却设备:与锅炉配套,承受放射形管束式汽化冷却器,以氧化焙烧法 890 来计算、布臵冷却面积,为防负荷和原料波动另设4 根活动冷却套管,保证炉温度把握在合理的范
29、围内。炉出气口:国内外有设炉顶中部和侧面之分,主要是依据烟尘熔点而定,考虑铜尾砂的特点和今后可能的变化等因素,承受炉侧向下出气。2、废热锅炉废热锅炉拟选用自然循环式锅炉,型号为:QCF16/92082.45。为防烟尘粘结, I 烟道为空室,二室布臵过热区,3、4 室布臵蒸发区。炉气从 920冷到 450,炉堂内布臵汽化冷却管,保证炉床温度890,提高蒸汽产量。材质承受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7.2 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,应用格外广泛。本设计承受 60
30、m/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。底部增设气液分别器,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。本设计承受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 QS-KWSG2-152 管高效型电除雾器,250 导电 PVC 管,铅合金高效极线,整流机组承受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0.03g/Nm3。6、干吸塔设计承受高效、低阻力大条拱
31、填充塔,内260012847。填料承受大长城矩鞍型填料环,填充高度 4.5m。分酸器承受专利产品型管式分酸器,每平方米 25 个分酸点, 在塔顶设臵抽屉式两层合金丝网除沫器。7、转化器承受防漏气、防锈、防热变的最设计,形式为美国孟山都式, 460015400, 两次转化,“3+2”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制造的合金分布板,顶盖用 304 合金板制作,各段气体进出口设臵膨胀节,使管道不与转化器身直接焊接等。8、换热器设计承受防腐、防漏、高效、低阻力的型换热器。气体进出口,实行扩大
32、分布,加膨胀节;冷态 SO2气体进口部位加流线除雾棒。换热流程承受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,换为节约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臵,管道设计有足够的消退应力设臵,支撑全用弹簧的支架等,消退转化系统易漏气的弊病。9、SO2鼓风机、炉前风机鼓风机承受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,转化承受打 SO2气的 Q=500m3/min,H=3500mmH O 柱的鼓风机,炉2前打空气用的承受 Q=400m /min、H=2023minH O 的风机。3210、浓酸冷却器设
33、计承受优于板式冷却器、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、修理便利、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,消退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) 进展热处理,制造应力消退得完全。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。3.1.13 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,其工艺流程依所承受的原料种类而
34、异。本工程所选用的生产方法为接触法,生产原料为硫精砂。3.1.13.1 硫铁矿生产硫酸的反响原理:1、焙烧反响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。其反响为:2FeS22FeS+S -Q2此反响在 500时进展,随着温度的上升反响急剧加速。硫蒸汽的燃烧和一硫化亚铁的氧化反响硫铁矿分解出来的硫蒸汽,瞬即燃烧成二氧化硫S +2O222SO +Q2硫铁矿分解出硫后,剩下的一硫化亚铁成多孔性物质,连续焙烧,当过剩空气量较多时,最终生成 Fe O 。烧渣呈红棕色,其反响为:2 34FeS+7O4SO +2Fe O +Q222 3综合以上三个反响,硫铁矿焙烧的总反响为:
35、4FeS +11O2Fe O +8SO +Q222 32在硫铁矿焙烧过程中,除上述反响外,当温度较高和过剩空气量较少时,有局部Fe O 生成。烧渣呈棕黑色,其反响为:3 43FeS+5OFe O +3SO23 422式为:23FeS +8O22Fe O +6SO3 42综合 FeS分解反响,S的氧化反响和上式 FeS 焙烧生成 Fe O的反响,则得总反响3 4当空气缺乏时,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Fe O 的接触作用下,尚能生成少量的三氧化硫。硫铁矿2 3中钙、镁等的碳酸盐,受热分解产生二氧
36、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响:2SO +O2SOQSO+H OH SO22332243.1.13.2 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,其根本过程则可概述为以下六大工序:原料预处理SO 炉气制取2炉气净化二氧化硫转化尾气处理铜尾砂经凉晒枯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,并将原料的含硫量把握在 30左右为使于把握反响条件,对于原料中含硫量高于 30的则掺入枯燥的反响炉渣,在 900温度下,快速反响,生成 SO2气体
37、浓度为 12.8,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0.2g/Nm3 后进入净化工段,本生产拟承受水洗方法对炉气进展净化处理,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整 SO2的浓度至 9后进入枯燥塔,经喷淋93%94%的硫酸枯燥使水份降至 0.1g/Nm3,当枯燥的 SO2气体浓度在 8.2时进入转化工段,在催化剂存在的条件下与空气中的O2反响生成 SO ,再用98的硫酸吸取生成硫3酸。 本工程生产的具体工艺流程见图 33。表 37生产 6 万吨 100%H SO 物料平衡表输入输出工程
38、质量/kg项 目质量/kg干矿粉5.06107SO24.09107矿石含水4.40106SO31.02106干空气1.62108O28.60106空气含水1.13106N21.23108H O25.53106烧 渣3.74107损 失1.5106总计1.87108总 计1.8710824硫精砂 6.325th 其中硫 2.642 th空气 18016Nm3h矿渣 5.66th焙 烧其中硫 0.025 th炉气 17835 Nm3h余热锅炉7.2 th汽 2.45MPO225稀酸 0.5% 100 th 0.5 th(折 100%)其中硫 0.159 th净 化补充空气空气 23099 Nm3h
39、转 化进一 吸22267出一吸20604进二吸20509Nm3h Nm3h Nm3h工艺水 1.38 th干嗓吸取成品酸(折 100%)7.5 t 其中硫 2.449 th放空尾气 20385m3h其中硫 0.009 thh图 34物 料 平 衡3.1.13.3 建设工程拟承受的工程技术: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:承受温度可调的氧化焙烧德国最技术,渣、尘承受重力沉降、离心分别等设备除下,承受机械运输。净化:承受局部循环水洗净化工艺,“文、泡、电”流程。配臵为内喷文氏管、气液分别器、溢流泡沫塔、电除雾器、循环槽等。净化工序排污水,流至全厂设臵的污水场,经处理合格后外排。转化:承受最的“3+2”式两次转化工艺,换热系统承受高效低阻力换热器,换热流程用适宜的式流程,全转化系统承受应力消退设计和装配,转化率99.6%,尾气中 SO2含量880mg/m3。干吸:承受高效、低阻力大条拱、大长城矩鞍环填充塔,塔内高型管式分酸器和两层合金丝网除沫器。酸循环流程承受:塔槽泵器塔;循环槽酸泵承受高效耐用的 LSB 或 LRSP 型立式合金泵;冷却器承受高效耐用的型阳极保护浓酸316L 合金 冷却器。3.1.14 工程污染源分析3.1.14.1 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,依据本工
限制150内