1.硫铁矿制硫酸余热锅炉工艺设计的毕业设计
我国生产硫酸以硫铁矿为主要原料。在焙烧硫铁矿时会产生大量反应热,从能源角度而言,这些热量属于二次能源,通常称谓余热(或称废热)。用余热锅炉回收这部份热量产生蒸汽,既可利用能源、降低硫酸生产成本,又可减少对环境的热污染。硫酸余热锅炉通常分两个部份回收热量:一是为保持稳定的焙烧温度从沸腾层中吸收部份热量;二是自沸腾焙烧炉出口炉气中回收部份热量。 余热锅炉一般分为烟道式和管壳式两大类。硫酸余热锅炉属于烟道式余热锅炉,这是根据制酸炉气的特性而采用的。由于硫铁矿制酸余热锅炉分两个部份吸收热量,因此余热锅炉也由两大部份组成,即沸腾层冷却管组和锅炉本体(一般所谓硫酸余热锅炉是指锅炉本体)。前者装置于沸腾焙烧炉内,通常称为沸腾层埋管;沸腾焙烧炉出口的炉气则导入锅炉本体,回收余热。沸腾层冷却管组与锅炉本体各自形成单独的汽水系统,但共用一个汽包。1 硫铁矿沸腾焙烧炉气的特性及硫酸余热 锅炉的特殊性 硫铁矿沸腾焙烧炉气温度为950℃左右,含S0:12%左右、并含微量的SO。,含尘300~400g/m。,尘的主要成份为Fe20。或Fe。O。,烟气量则随制酸能力而定,炉气进锅炉处一般为负压。
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2.硫酸生产法
硫磺制酸[4]
硫磺制酸以固体硫磺为原料,采用快速熔硫、液硫过滤、液体硫磺燃烧、余热回收以及“3+1”两转两吸生产工艺。为尽量利用液体硫磺焚烧产生的高温位热能和二氧化硫转化产生的中温位热能,在焚硫炉后设置中压火管废热锅炉,在转化工序一段触媒层后设置高温过热器,二段设置换热器,三段设置换热器和省煤器,四段设置低温过热器和省煤器。系统产生中压过热蒸汽并入蒸汽管网,可送至发电装置;大型装置空气风机多用蒸汽透平驱动。 3、冶炼烟气制酸[5] 有色金属冶炼烟气中含有大量的二氧化硫,二氧化硫要是直接排空不仅是对资源的浪费,而且还对环境有巨大的危害。随着冶炼烟气制酸在化工原料生产领域起着越来越重要的作用,硫酸行业采用稀酸洗净化工艺使污水排放量减少,循环洗涤后污水中大量有价金属得到富集,对综合回收具有实际意义。为更好地利用冶炼烟气制酸,近年来国内外出现不少行之有效的改进冶炼技术和其它措施,有些还在试验阶段。大致流程如下:
(a)烟气净化工序(以江铜集团贵溪冶炼厂新建660kt/a铜冶炼烟气制酸系统为例)[6] 为适应冶炼烟气气量、气浓周期性波动较大、烟尘成分复杂、多变的特点,有效去除烟气中的铜、砷、氟等有害杂质,确保烟气的净化指标,强化烟气净化效果,借鉴贵冶硫酸二系列及硫酸一系列三期工程改造的生产经验,660kt/a硫酸装置净化采用稀酸洗涤、绝热蒸发冷却工艺。净化流程为一级动力波洗涤器(单级一次逆喷)一气体冷却塔(填料塔)一二级动力波洗涤器(单级一次逆喷)一两级电除雾器。净化工序产出的稀酸经戈尔膜过滤器去除悬浮 烟气 净化 干吸 转化
4 物、二氧化硫脱吸后送废酸处理装置。 (b)干洗工序 干吸工序采用低位高效布置、循环酸泵后冷却工艺。 (c)转化工序 该装置转化工序设计采用与硫酸二系列类似的高浓度二氧化硫转化技术,在干燥塔人口加人空气,控制进转化器二氧化硫含量为12%。转化采用11-Vlll、“3+1”转化换热流程,同时考虑低温位废热的回收利用.
3.冶炼烟气的组成与特点
酸
铜精砂中砷一般以铜的硫化物形态存在,主要是以砷黝铜矿(3Cu2S.As2S3)和硫砷铜矿(Cu3AsS4)存在。含砷矿物在采选过程中基本不溶于水而赋存在铜精砂中。在熔炼过程中,铜精砂中的砷由于高温绝大部分进入冶炼烟气中,并以As2O3的形态存在。而冶炼烟气通过净化、干吸、转化的工艺流程制成硫酸。制酸工艺采用一转一吸时,烟气中As2O3绝大部分进入制酸尾气中,经尾气处理系统进行处理和回收,使尾气达标排放。但现有尾气处理工艺存在着处理费用高,且尾气排放难以达标的问题,所以冶炼烟气制酸企业大都通过技术改造尽可能采用两转两吸制酸工艺,使制酸尾气能够达标排放。而烟气中的As2O3及其它杂质则进入定期抽出的污酸中,再对污酸进行处理,回收其有用金属。分析一些企业的排出污酸中含砷量一般均达3~10g/L,特殊情况高达20g/L,并含其它有害杂质。如贵冶和金隆铜业公司的污酸成分,
影响因素
由于污酸中硫酸含量约在100g/L左右,pH≈0,在中和反应过程中一般控制pH=1.5~3.5,故对后续除砷反应影响甚微。污酸中砷主要以三价砷的形态存在,即AsO+离子,分析砷的电位—pH图,在硫化去砷反应中,应控制氧化还原电位在-50~+50mv之间,经生产实践证明,在此控制条件下,砷的去除率可达95%,而铜的去除率可达98%以上。
采用分步硫化工艺处理污酸,在处理后的反应液中砷浓度一般低于100mg/L,能够回收污酸中的有用金属,并为污水处理站的达标排放创造了条件。但硫化工艺设备投资和处理成本较高,处理成本中Na2S的费用约占处理费用的20%~30%,吨酸处理成本约百元左右。高投入和高成本制约了一些中小型企业对该工艺的运用。已有资料显示采用电积法处理含砷污酸其成本低于硫化法,目前已形成试验规模,相信能很快在生产中得到运用
4.急求600mw电厂烟气脱硫经济评价论文
给你一个目录看看 烟气脱硫系统采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,脱硫效率大于95%。
一炉配备一套烟气脱硫装置(FGD),二氧化硫吸收系统为单元制。不设置GGH(烟气—烟气热交换器),采取提高后续烟道和烟囱的防腐措施,以增加脱硫系统运行的稳定性和可靠性。
脱硫系统设置100%旁路烟道,以保证脱硫装置在任何情况下不会影响电厂机组安全运行。制浆系统按规划容量6*600MW统一考虑。
石膏脱水按100%考虑,石膏脱水后含水率≤10%,石膏除综合利用外,还考虑可由汽车运往电厂干灰场堆放。脱硫废水由脱硫岛内脱硫废水处理设施处理。
脱硫工程所需设备按关键和主要设备进口、部分设备国内配套的方式考虑。所有设备必须满足给定的气象条件和其他环境条件,原则上,除吸收塔、增压风机外其它设备应布置在室内,安装在室外的设备都应配备防雨及防冻的措施。
石灰石—石膏湿法脱硫主要有下列系统和设备:SO2吸收系统;烟气系统;吸收剂供应与制备系统;石膏脱水系统;FGD供水及排放系统;FGD废水处理系统;压缩空气系统;钢结构、楼梯和平台;附属管道和辅助设施;阀门和配件;保温、紧固件和外覆层;设备及设施的起吊设施;仪表和控制等。 一、SO2吸收系统 主要包括,但不限于此: 1、吸收塔:每炉一座带有玻璃鳞片树脂涂层或橡胶衬的钢制塔体及附属设备等。
2、浆液喷淋系统:包括吸收塔氧化浆池(位于吸收塔下部)、搅拌装置、3台循环泵、管线、喷咀、支撑、加强件和配件等。 3、吸收塔氧化风机系统:每座吸收塔有2台氧化风机(其中一台备用)及附属设备等。
4、除雾器:每座吸收塔一套两级除雾器,整套包括进出口罩、冲洗水系统的喷嘴、管道和附件等。 5、事故烟气冷却系统(如果需要) 6、石膏排浆泵:每座吸收塔2台100%容量的石膏排出泵(其中一台备用)。
7、其它:整套FGD装置内部、以及进入和离开FGD装置的所有输送管线,包括管道及衬里,接触浆液和酸液的设施;所有输送介质管道的伴热管线,紧固件等;设备及设施的起吊设施;吸收塔及系统内的防腐。 二、烟气系统 烟气系统是指从锅炉岛引风机后水平主烟道引出到脱硫后烟气再返回水平主烟道的整个烟风道系统及设备。
烟气系统至少包括,但不限于此: 1、增压风机:每炉提供一台增压风机及附属设备等 2、挡板门:每炉提供两套带有密封空气的双百叶窗式挡板门(进出口挡板)和一套带有密封空气的单轴双叶片百叶窗式挡板门(旁路挡板)及它们的附属设备等。每两炉提供三台100%容量密封风机(其中一台公用备用)和两套密封空气电加热装置,全套带有:底座、挡板、电机、联轴、风道及支架等。
3、烟道:提供的烟道和附属设备应是完整的相互连接的烟道段,包括从原烟气的接入到净烟气的排出,与钢结构水平主烟道的连接(包括支架)、旁路烟道的防腐及旁路挡板的安装(包括平台扶梯)等。 三、吸收剂供应与制备系统 吸收剂供应与制备系统为4*600MW机组脱硫装置公用系统,将分期建设。
石灰石由卡车运至厂区,卡车卸下的石灰石经地下料斗、给料机,由斗提机送至石灰石贮仓贮存。再由称重给料机输送至湿式球磨机内磨浆,石灰石浆液经旋流器分离后,大颗粒物料再循环,溢流物料存贮于石灰石浆箱中,再泵送至吸收塔补充与SO2反应消耗了的吸收剂。
全套至少包括,但不限于: 1、卸料及储存系统:—套汽车来料计量设备;地下料斗;全套输送装置;金属分离器;每两炉一座石灰石贮仓,容积满足BMCR工况下燃用设计煤时2*600MW机组7天石灰石耗量;每个石灰石贮仓配一套带抽风机的仓顶布袋过滤器及附属设备等 2、吸收剂制备及输送系统:磨机的称重给料机,每2*600MW机组一套;每两炉一台湿式球磨机,每台磨机的出力按2*600MW机组BMCR工况下燃用设计煤时150%的石灰石浆液量考虑,并满足燃用校核煤时石灰石浆液量要求;每台磨机一个磨机循环浆液箱,设两台100%容量磨机浆液循环泵(一台备用),循环输送石灰石浆液至旋流分离器;每台湿磨配1套旋流分离器组;四套FGD装置设二座石灰石浆液箱,其有效容积不小于4*600MW机组BMCR工况下燃用设计煤时6小时的石灰石浆液量;每两炉设三台100%容量石灰石浆液泵(两运一备)。 四、石膏脱水系统 石膏脱水系统为4*600MW机组脱硫装置公用系统,将分期建设。
1、第1级FGD石膏脱水系统 整套至少包括:每炉一套100%容量的石膏旋流器;四套FGD装置设二个公用的石膏浆缓冲箱;一个公用的石膏旋流器溢流箱;一套公用的废水旋流器;一个废水旋流器溢流箱;2台100%容量废水旋流器给料泵(其中一台备用)及附件;2台100%容量废水输送泵(其中一台备用)及附件;所有的附属设备等。 2、第2级FGD石膏脱水系统 把石膏浆脱水至含水量为10%或更少的全部必需设备,至少包括,但不限于此:每两炉设一台真空皮带脱水机,每台处理量按2*600MW机组BMCR工况下燃用设计煤时150%的的石膏浆液量考虑,并满足燃用校核煤时石膏浆液量要求;每台皮带过滤机配一台真空泵;所有其它必需的泵和箱;石膏冲洗水和滤布冲洗水系。
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