铜冶炼烟气制酸装置扩能改造实践.pdf
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1、硫酸工业Sulphuric Acid Industry第 3 期2023 年 6 月No.3Jun.2023铜冶炼烟气制酸装置扩能改造实践陈洪春,刘建萍,张均杰(烟台国润铜业有限公司,山东烟台 264002)摘要:介绍了某铜冶炼企业制酸装置扩能改造与运行的情况。针对电收尘器腐蚀严重和 95 瓷轴频繁断裂、塑料电除雾器管束变形、主风机电机效率低、转化工序二段入口温度高、转化一段出口管道漏气等问题,采取了电收尘器 95 瓷轴用热风吹扫、塑料电除雾改为导电玻璃钢电除雾、更换主风机电机、转化工序换热器加短路管线、更换自制膨胀节等措施,保证了设备的稳定运行。关键词:铜冶炼烟气制酸扩能改造实践中图分类号:
2、TQ111.16 文献标志码:B 文章编号:1002-1507(2023)03-0043-03Practice of capacity expansion and transformation of copper smelting flue gas acid plantCHEN Hongchun,LIU Jianping,ZHANG Junjie(Yantai Guorun Copper Industry Co.,Ltd.,Yantai,Shandong,264002,China)Abstract:The expansion,transformation and operation of an
3、 acid plant in a copper smelting enterprise are introduced.In response to the serious corrosion of the electric dust collector and frequent fracture of the 95 ceramic shaft,deformation of the tube bundle of the plastic electric mist collector,low efficiency of the main fan motor,high inlet temperatu
4、re of the second stage of the conversion process,and air leakage in the outlet pipeline of the first stage of the conversion,measures such as using hot air blowing for the 95 ceramic shaft of the electric dust collector,replacing plastic electric mist removal with conductive fiberglass electric mist
5、 removal,replacing the main fan motor,adding short circuit pipelines to the heat exchanger of the conversion system,and replacing self-made expansion joints have been taken,to ensure the stable operation of the equipment.Key words:copper smelting;flue gas acid production;capacity expansion;transform
6、ation practice某铜冶炼企业于 2017 年进行技术改造时冶炼采用“三连炉”炼铜工艺。熔炼采用 24 m2侧吹炉1 台,入炉富氧空气中氧气的体积分数为 85%;吹炼采用 40 m2多枪顶吹连续吹炼炉 1 台,入炉富氧空气中氧气的体积分数为 37%;100 t 阳极炉 2 台,入炉富氧空气中氧气的体积分数 85%。设计粗铜产能 100 kt/a,硫酸产能 370 kt/a。原有制酸系统净化工序采用绝热蒸发稀酸洗涤工艺;干吸工序采用常规的三塔、浓硫酸泵后冷却流程;转化工序采用 -换热、“3+1”二转二吸流程;二吸塔出口烟气采用双氧水脱硫后排放,硫酸实际产能为200 kt/a。为适应烟气
7、量不变、烟气中二氧化硫浓度大幅提升的新烟气条件,制酸系统需进行配套扩收稿日期:2022-12-23。作者简介:陈洪春,男,烟台国润铜业有限公司工程师,主要从事生产技术管理工作。电话:15564528765;E-mail:。能改造。技改前对制酸设备的选型进行了详细的考察论证,以确定新增设备的功能、规格、型号及数量等,改造后熔炼及制酸系统达产达标。针对设备在试生产过程中暴露出的一些问题,技术人员进行了有针对性的改进和完善,满足了工艺要求。1改造内容在满足高浓度二氧化硫烟气条件的前提下,工艺路线选用技术成熟、运行可靠、安全环保、系统硫酸工业442023 年第 3 期停产时间短、投资合理的工艺。设备选
8、型要具有国内先进性,选用节能、操作简单、满足工艺要求的设备。在此思路的指导下,技改时充分依托原有硫酸系统进行了配套改造:对原有系统的部分设备进行改造提升,主要有净化工序新增电收尘器、高温接力风机,更新塑料电除雾器,储酸系统扩容等;新增 1 套干吸系统、1 套转化系统及配套的电气仪表系统等。改造后净化工序二级电除雾器出口的烟气通过阀门分为两部分:一部分烟气到原有干吸、转化工序处理,另一部分烟气到新增干吸、转化工序处理。两套系统的二吸塔出口烟气经各自的双氧水脱硫系统脱硫后,进入 DN 1400 的玻璃钢烟囱,经在线监测达标外排。1.1净化工序技改前,熔炼炉、吹炼炉的烟气混合后进入 2台并联的 35
9、 m2电收尘器,电收尘器出口的烟气进入净化工序一级洗涤塔入口。改造后 2 台原有电收尘器用于处理熔炼炉余热锅炉出口的烟气,新增 1台 35 m2三电场电收尘器用于处理吹炼炉余热锅炉出口的烟气。为防止稀硫酸对电收尘器产生腐蚀,绝缘箱、三电场灰斗选用不锈钢材质。此外,分别在 2 台侧吹炉电收尘器出口、1 台顶吹炉电收尘器出口增加 1 台高温接力风机,将侧吹炉、顶吹炉烟气分开,风机变频调速,以保证侧吹炉和顶吹炉各自需要的负压。1.2干吸工序干吸工序的主要设备干燥塔、吸收塔为钢衬瓷砖结构;浓硫酸冷却器和成品酸冷却器选用不锈钢阳极保护酸冷却器;分酸器选用管式结构;干燥塔采用 NS-80 丝网除沫器;一吸
10、塔和二吸塔分别选用高速型和高效型玻璃纤维除雾器;地下槽为钢衬瓷砖结构,用于事故处理放酸和产酸计量。1.3转化工序转化工序的主要设备有:1 台四段立式转化器,一段壳体选用不锈钢材质,其余各段选用碳钢材质,转化器内部全部衬耐火砖;4 台旋流网板式换热器;1 台热管锅炉;2 台升温电炉。转化器一段和二段的三氧化硫烟气出口管道选用 304 不锈钢材质,其余选用碳钢材质。1.4尾气脱硫工序尾气脱硫工序的主要设备有:3 000 mm 的玻璃钢脱硫塔以及循环泵、管线、电气、仪表等配套设备。脱硫剂选用质量分数为 27.5%的双氧水,脱硫产生的稀硫酸连续加入到干吸循环槽中,回用至系统。2生产运行情况按照冶炼系统
11、试生产计划,制酸系统于 2017年 7 月 初 开 车,2018 年 冶 炼 系 统 满 负 荷 生 产后,制酸装置达产达标。转化系统 SO2转化率在99.90%以上,排放的尾气中(SO2)50 mg/m3。制酸装置电单耗(含收尘、污酸污水处理)平均在 75 kWh/t 以 w(H2SO4)100%硫酸计,综合能耗为-2 kgce/t,单位产品电耗、单位产品综合能耗指标进一步降低,节省了能源,为企业带来了经济效益。GB 291412012工业硫酸单位产品能源消耗限额中单位产品综合能耗行业先进值为-30 kgce/t,因 2 套干吸系统未设置低温热回收系统,净化系统烟气降温用的间接冷却器阻力大、
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