低浓度烟气非稳态转化制酸工艺的应用

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1、硫酸工业，"##$（$）：%&’#!综述·专论!"#$%"&’()(’*+,*"-.&/################################################################################低浓度烟气非稳态转化制酸工艺的应用’’"纪罗军，王海帆，陈忠和（’(南化集团研究院，江苏南京"’##)*；"(扬州市中兴硫酸设备厂，江苏扬州""%’’%）!!摘!要：介绍了我国有色冶炼低浓度烟气现状、非稳态转化工艺及其特点，重点论述了转化器、换向阀、催化剂、+,-控制系统和尾气处理系统，并分析了几套非稳态转化制酸装置的运行情况。非稳态

2、转化制酸工艺加尾气处理能够解决有色冶炼企业低浓度烟气［!（-."）#(/!&)(#!］污染问题，产品硫酸0（0"-.)）/"(%!左右，尾气经石灰中和处理后均能达标排放；但催化剂粉化较严重、转化率偏低（不能稳定在/1!以上）、换向阀轴套和填料盖易磨损、产品硫酸呈浅黑色等问题亟待解决。关键词：有色冶炼；低浓度烟气；硫酸生产；非稳态；转化中图分类号：23’’’(’$!!!文献标识码：4!!!文章编号：’##"5’%#6（"##$）#$5###%5#$!!非稳态转化制酸工艺最初由前苏联西伯利亚中和处理约"1#78，占到总量的1(6’!；直接排放催化研究所于"#世纪*#年代初期研究开发

3、。约’"##78，占总量的’/(1%!，约占全国-."排放［’］’//1年6月，沈阳冶炼厂从前苏联引进第一套非量的$("!。据不完全统计，"##%年国内有色稳态转化制酸装置，’//6年华东理工大学和上海金属工业副产-."量约为/###78，其中制硫酸约吴泾化工总厂共同开发的国内第一套拥有自主知$)##78，占到总量的6’(’’!；中和处理约’*##识产权的铅烧结烟气非稳态转化制酸装置在河南78，占到总量的"#(##!；直接排放约*##78，占到济源黄金冶炼厂投产。国内现有/套非稳态转化总量的*(*/!，约占全国-."排放量的1(’!。制酸装置在运行。我国一些中小型的铅、铜、镍、

4、锡、锑、钼等冶炼装置或采用较为落后的冶炼工艺，或原料本身含硫!"我国有色冶炼低浓度#$%烟气现状量低，使得烟气-."浓度很低，难以用常规制酸工随着国民经济的快速发展，有色金属工业发艺处理。我国有色冶炼低浓度-."烟气状况见表展迅猛，冶炼所产生的-."烟气量也随之增加。’。又由于烟气量很大（一般有几万91:;），直接"##"年国内有色金属工业副产-."量约为$"##采用中和处理的成本较高，同时也是对硫资源的78，其中制硫酸约)66#78，占到总量的6$(/)!；一种浪费。表’!我国有色冶炼低浓度-."烟气状况烟气!（-."），!项!目铜冶炼铅冶炼锌冶炼镍冶炼锡冶炼锑冶炼钼冶炼反射

5、炉&’(#鼓风炉约’(##(#%&#(#/#(#%&’(#约’(#电炉约"(#’(%&"(%烧结锅或烧结盘约’(#烧结机’(%&)(#回转窑、烟化炉#(’%&’(#直井炉&"(#!!随着国家环保要求的日益严格，-."烟气直!!收稿日期："##$5#%5""。接排放显然是不行的，一种方法是采用先进的冶!!作者简介：纪罗军，男，南化集团研究院工程师，主要从事期刊编辑及技术调研工作。电话：#"%5炼工艺获得高浓度的-."烟气直接制酸，但对于%66/%#$)。万方数据·/·硫酸工业3#$$/年第/期3中小企业，特别是资金紧张的小型企业投资过大向），使催化剂层高温热力区向相反的方向移动；

6、而难以实现；另一种方法是采用非常规的制酸技进转化器的冷!"#烟气受热后温度逐渐升高，而术来处理这部分低浓度!"#烟气，减少!"#烟气高温催化剂失去热量温度逐渐降低，两者在催化排放量。如果#$$%年有色金属工业副产!"#中剂层之间达到换热的目的。经过冷!"#烟气流动和处理及直接排放量的&$!用非常规的制酸技方向的几次变换后，在催化剂层的两端形成换热术制酸，则可生产硫酸’#$$()左右。区，在催化剂层的中间形成稳定的热力区，这样，!"#烟气从催化剂层任何一端进入都能进行氧化!"非稳态转化制酸工艺反应，并实现非稳态转化过程的自热平衡。对于烟气!（!"#）$*+!,-*$!，平均!（!

7、"#）典型的非稳态转化制酸工艺流程见图’。来#*%!左右的低浓度烟气是无法用常规两转两吸自冶炼系统的烟气（温度约&$$.）经电除尘器或一转一吸制酸工艺实现自热平衡的，但非稳态除尘后，温度约’%$.的烟气进入内喷文氏管洗转化制酸工艺可利用该浓度范围的!"#烟气生产涤器，用!（1#!"-）%!左右稀硫酸绝热增湿洗硫酸。在开车时，先将特制的非稳态转化器中的涤，烟气温度降至%%.左右；随后在填料洗涤塔催化剂层用热空气预热到-#$,-%$.，然后通入内与稀硫酸逆向接触，烟气温度降至&$.左右经温度/$