格靈化工公司硫鐵礦制酸裝置的運行總結

邵海莉（南京格靈化工有限公司 江蘇南京 210041）

南京格靈化工有限公司（以下簡稱格靈化工）60k t/a硫鐵礦制酸裝置依托上級公司梅山礦業公司自產的硫精礦，用焙燒爐生產脫硫鐵精礦，鐵精礦通過干法排渣、水利沖渣、用泵打到精礦大井進一步利用。該裝置由硫精礦脫硫、廢熱發電、制酸等系統組成，配套一臺1400KW/h汽輪發電機組。

為保證制酸裝置安全穩定生產，提高資源利用水平，2011年初對格靈化工6萬噸/年硫精礦制酸裝置進行大修改造，在原二系統硫酸裝置東側的預留用地上新建焙燒工段；在原址上改造原料工段、凈化工段、干吸工段和轉化工段；優化酸洗流程設備配置；增加電除塵提高酸渣回收率等。2011年4月15日大修改造投入生產至今一直非常穩定，硫酸產量已達到設計值，各項工藝指標均達到或優于設計值。現將該裝置運行情況簡單總結如下。

一、工藝概述

格靈化工利用礦業公司選礦廠陶瓷過濾機壓濾出的硫精礦，利用行車上礦至料斗，通過皮帶機把硫精礦輸送到焙燒爐內，在焙燒爐內進行沸騰燃燒產生爐氣SO2。公司的主要產品有：成品9 8%和9 2.5%酸；脫硫鐵精礦、中溫中壓蒸汽。利用沸騰焙燒爐的余熱加熱鍋爐用水，產生過熱蒸汽，驅動汽輪發電機組發電和向全礦外送蒸汽，以達到回收余熱的目的。焙燒工段排出的脫硫鐵精礦經干法排渣、水利沖渣后打到選礦廠進一步回收鐵精礦。爐氣經過凈化除塵降溫后，用濃硫酸干燥，再經過觸媒轉化為SO3，用濃硫酸吸收得成品98%酸或92.5%酸。

裝置工藝流程方框圖：

二、制酸裝置運行情況

1.焙燒爐

焙燒爐的設計焙燒面積為17.9m2，焙燒爐冷卻面積為28.5m2，焙燒強度為12t/(m2·d)。開車初期，焙燒爐的爐底溫度為750℃左右，達不到工藝指標的控制要求，在系統技術改造中，將焙燒爐沸騰層冷卻面積調整為18m2，沸騰層的操作溫度控制在850℃以上。由于原料配礦和操作控制上保持穩定，盡管焙燒爐長期處于弱氧化焙燒狀態，整改系統各項工藝參數均處于可控范圍。由于設計合理、操作穩定，運行三年多時間焙燒爐未出現低溫、高溫結疤及塌灰等不正常現象。

2.凈化工序

凈化工序采用電除塵、文氏管、泡沫塔、電除霧器的工藝流程。硫酸生產電除塵器出口爐氣溫度約320℃，酸洗流程的清水補加量較大，噸酸成本消耗高，在2013年6月份利用系統年度檢修的時間，在凈化工序安裝了板式換熱器，板式換熱器的爐氣進、出口分別連接電除塵器的出口氣道管和文氏管的進口氣道管。板式換熱器的空氣進、出口管道分別連接焙燒爐爐前風機的出口管和焙燒爐的氣室相連。將電除塵器出口爐氣中的低溫段熱量回收，實現了資源的最大化利用，創造了經濟效益。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和積極效果。

（1）提高了熱量回收率，電除塵器后設置板式換熱器，爐氣平均溫度由320±10℃降至210±10℃；焙燒爐氣室內的空氣溫度由40±10℃預熱至120±10℃，換熱效果較好。

（2）降低能耗：由于空氣換熱器出口爐氣溫度的降低，帶到凈化工段文氏管、泡沫塔的熱量減少，酸洗流程的循環酸溫溫度降低，需要移除的熱量就減少，直接減輕了酸洗板式換熱器和外循環冷卻裝置的冷卻負荷，同時減少了酸洗流程的清水補加量，降低了清水消耗和電消耗。

（3）提升產能：由于空氣換熱器加入的熱空氣補加到焙燒爐內，焙燒爐內的問題提高了20——30℃，提高了中溫蒸汽的利用率，增加了蒸汽發電產量。

3.干吸工序

本工段依托原有設備，新置干燥塔，干吸工段較改造前工藝、設備復雜，比常規的硫酸生產企業多出兩個塔，給工藝操作控制增加了難度。干吸工段又是硫酸生產的重要工序，指標波動或操作不當易造成吸收塔的分布不均勻，每個塔的噴淋密度波動大；若上酸量控制不好易造成主風機葉輪帶酸腐蝕和換熱器積酸腐蝕；若兩個塔之間的分酸控制不均，易造成循環酸的質量下降(透光率）和塔的阻力增加。針對上述問題，在開車初期，做了如下工作：

（1）統計干吸五個塔的上酸量；

（2）跟蹤酸濃的變化、酸溫的變化，氣體是否帶酸，根據主風機的振動情況和轉化換熱器的積酸情況規定酸泵的電流或頻率；

（3）關注干燥、一吸、二吸塔的阻力和絲網前后的壓差；

（4）指導崗位工打開主風機的排酸孔和換熱器的排酸孔，觀察排酸情況，分析氣體是否帶酸；

（5）關注干燥酸濃和吸收酸濃的波動范圍；

（6）關注循環酸的透光率；

經過一段時間的運行模式，干吸工段運行正常。

4.轉化工序

制酸采用“3+2”段床層轉化器，一段床層上部和五段床層采用S108催化劑外，其余均采用S101催化劑，催化劑裝填總量61.2m3。

在實際生產中硫酸產能達到200t/d,總轉化率為99.50%。在轉化器出口尾氣經氨吸收工序，進一步脫除尾氣中和酸霧，目前尾氣排入大氣中的二氧化硫濃度平均在20mg/m3。

5.DCS系統

設計采用浙大中控的DCS控制系統，對主要操作參數（如壓力、溫度、流量、電氣參數）及電機停運操作、機泵運轉狀態等進行實時監控。鍋爐給水自動調節、爐前風機和轉化主風機連鎖，文氏管斷水報警系統、環水斷水系統等，以保障生產系統的運行安全。

三、節能減排

節能減排已成為當今世界人們關注的問題。隨著工業生產的發展，能源消耗也日益增加，合理回收和利用能源是發展生產的重要條件之一，也是提高項目經濟效益的具體保證。設計中如何優化節能措施，是項目建設必須認真考慮的問題。本項目的主要節能措施如下：

真的假不了。核實情況后的陳主任同樣感到不可思議。臨進電梯前陳主任留了呂凌子手機號碼，問呂凌子有什么想法。呂凌子說我只有兩個要求，第一，盡快將兩家的防盜門換掉，第二，給每家賠償5萬元。呂凌子的想法很簡單，既然問題出在防盜門上，防盜門就是罪魁禍首，既然防盜門是罪魁禍首，作為小區管理方，物業公司就該承擔相應的賠償責任。10萬元的索賠款不算太多，也不算太少，在呂凌子心目中，這是一個較為合適的價位，物業公司完全可以接受。如果索賠成功，她會將自家應得的那份交給樓下兩口子，只有這樣，昨晚發生的事才能劃上一個圓滿的句號，從此一筆了斷。

1.充分利用硫精砂焙燒產生的高溫位熱能和SO2轉化產生的中溫位熱能，即在硫精砂焙燒爐后設置中壓廢熱鍋爐，副產3.82MPa，450℃中壓過熱蒸汽10.8噸/小時（原系統每小時回收7噸蒸汽）送往汽輪發電機發電和外供蒸汽。

2.轉化工段采用“3＋2”兩轉兩吸先進工藝，設置新型高效換熱器，利用SO2轉化的部分熱量來預熱二次轉化爐氣，使其達到最佳反應溫度。

3.焙燒和轉化工段的設備除焙燒爐和轉化器采用內襯耐火磚和保溫磚加外保溫外，其余設備和管道均采用外保溫方法隔熱，以最大限度地減少熱損失，提高熱能利用率。

4.干吸工段的冷卻用水采用循環水，減少水的消耗，節約水資源。

5.各種電氣設備均選用節能產品，變壓器的低壓側裝電力電容器補償無功功率，以提高供電系統的功率因數，降低無功損耗。

4.照明光源采用新型節能燈具，在滿足裝置照度及光色的條件下，減少燈具用量及燈具容量，達到節能目的。

本裝置采用的工藝技術滿足“環保”和“節能”的要求。

四、運行總結

1.點火過程采用熱渣熱渣快速點火法。

利用兩套焙燒爐的距離相距50米的地理位置優勢，一套系統焙燒爐下料口排出的熱渣可通過運輸轉移到另一焙燒爐爐膛內，提高點火焙燒爐爐內的熱量，當溫度達到200℃時可引燃硫磺礦，到420℃以上時硫精礦可自然。采用熱渣點火法能在短時間內，快速將爐內冷渣升溫到生產所需的爐溫，使系統生產快速轉到正常生產狀態。

在2013年1月份二系統階段性檢修后首次嘗試了熱渣點火法，又在2013年6月份二系統年度檢修后使用了該點火方法。通過兩次點火過程和方法的總結，得出了“一減、二拌、三點、四降”的先進操作方法。整個焙燒爐點火爐溫升至生產所需，只需要1.5小時。耗時短，輔材消耗少，人工強度低，環境污染小。

2.排渣系統采用濕法排渣。

為了減少沖渣廢水和減少渣水混合時的蒸汽被吸入焙燒系統造成對設備的腐蝕，本排渣采用干法增濕排渣工藝。硫精砂經焙燒爐焙燒后的排渣處理,設計方案中充分考慮到了排渣工藝的流暢環保。采用熱料埋刮板輸送機和溜管,將多點渣匯集到冷卻滾筒中去,進行水冷卻。冷卻后渣再經過水增濕后和水混合利用渣漿泵外送至礦業公司選礦廠再選。工藝技術方案安全可靠,布置合理,硫精砂燒渣在工藝流程中運輸的過程同時也是冷卻的過程。在運輸和冷卻的過程及各設備連接中,都在密封中進行。冷卻水是循環冷卻水。

硫精砂經焙燒爐焙燒后的渣通過溜管進入浸沒式冷卻輸送滾筒;廢熱鍋爐的塵和旋風除塵器的塵及電除塵器的塵,通過水冷式熱料埋刮輸送機也送入浸沒式冷卻輸送滾筒進行冷卻。冷卻后的渣塵都匯集到礦渣增濕器進行礦渣增濕。增濕后的礦渣直接溜到渣池,礦渣再由渣漿泵外送至礦業公司。