年产6万吨硫酸生产线项目环评报告书_九江中伟科技化工有限公司(编辑修改稿)

年产6万吨硫酸生产线项目环评报告书_九江中伟科技化工有限公司(编辑修改稿)内容摘要：

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。 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 Q=500m3/min， H=3500mmH2O 柱的鼓风机，炉前打空气用的采用 Q=400m3/min、 H=2020minH2O的风机。 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 YSH95Ⅱ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。 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。 硫铁矿生产硫酸的反应原理： 焙烧反应 硫铁矿的焙烧过程主要分为以下两个步骤。 ①硫铁矿受热分解为一硫化亚铁和硫蒸汽。 其反应为： 2FeS2 2FeS+S2Q 此反应在 500℃时进行，随着温度的升高反应急剧加速。 ②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 S2+2O2 2SO2+Q 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： 4FeS+7O2 4SO2+2Fe2O3+Q 综合以上三个反应，硫铁矿焙烧的总反应为： 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2+Q 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： 3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2 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： 3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2 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。 二氧化硫的催化氧化反应： 2SO2+O2 2SO3＋ Q SO3+H2O H2SO4 ： 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 ％， 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 ≤ ，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93%～ 94%的硫酸干燥使水份降至 ， 当 干燥的 SO2气体浓度在 ％ 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 3－ 3。 表 3— 7 生产 6 万吨 100%H2SO4物料平衡表 输 入 输 出 项目 质量 /kg 项 目 质量 /kg 干矿粉 107 SO2 107 矿石含水 106 SO3 106 干空气 108 O2 106 空气含水 106 N2 108 H2O 106 烧 渣 107 损 失 106 总计 108 总 计 108 原料预处理 SO2炉气制取 炉气净化 二氧化硫转化 尾气处理 硫精砂 ／ h 其中硫 t／ h 空气 18016Nm3／ h 图 3— 4 物 料 平 衡 焙 烧 炉气 17835 Nm3／ h 矿渣 ／ h 其中硫 t／ h 余热锅炉 t／ h（汽） 225℃ 净 化 稀 酸 % 100 t／ h t／ h(折 100%) 其中硫 t／ h 补充空气 空气 23099 Nm3／ h 转 化 干嗓吸收 进 一 吸 22267 Nm3／ h 出 一 吸 20604 Nm3／ h 进 二 吸 20509 Nm3／ h 工艺水 t／ h 成品酸 (折 100%) t／ h 其中硫 t／ h 放空尾气 20385m3／ h 其中硫 t／ h ： 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“ 3+2”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ⅢⅠ－ⅤⅣⅡ式流程，全转化系统采用应力消除设计和装配，转化率≥%，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。 工程污染源分析 废气 ①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 202085m3/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 ％以上，吸收率大于 %，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。 硫酸雾浓度小于 45 mg/m3，排放速率为 kg/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》（ GB16297— 1996）中二级标准 高度要求，排气筒高度应改为 40m。 ②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 3— 5 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 3— 8 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 排放量 Nm3/h 20385 Nm3/a 489240 污染物名称 SO2 硫酸雾 排放量 kg/h t/a 污 染 控制措施 采用先进可靠的（ 3＋ 2）五段二次转化工艺技术，转化率达 ％以上，成品吸收率可达 ％以上。 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。 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 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１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， 渣带走 180 t/d 13t/d 2613 t/d 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 3— 9 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 3— 5。 地面冲 洗废水主要含酸，一般其酸的浓度为 0～％ H2SO4。 2400 t/d 20t/d 表 3— 9 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 3～ 18 15～ 78 3～ 8 苏州硫酸厂 ～ 5 ～ ～ 10 上海硫酸厂 5～ 13 10～ 30 2～ 5 杭州硫酸厂 — 3～ 9 吴泾化工厂 ～ 5 60～ 75 2～ 3 四川化工厂 2～ 4 ～ 60 6～ 10 根据本项目的生产原料成分，该项目废水的水质成分见表 3— 10。 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 3— 10 废 水 排 放 情 况 硫酸（ %） As(mg/l) Cu(mg/l) Pb(mg/l) Zn(mg/l) % 15 5 5 5 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 3— 5 工艺生产用水平衡图 排放 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 7:3。 用于磁选的硫酸废渣的化学 组成如表 3— 11 所示。 表 3— 11 硫酸废渣的化学组成 (%) 总 Fe S P SiO2 CaO MgO Al2O3 42～ 48 ～ 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。 噪声 该。