淺論某銅業公司2套硫酸裝置干吸串酸流程異同

胥 永

(中國瑞林工程技術有限公司， 江西南昌 330031)

在國內硫酸工業近幾十年的發展中，不僅材料在革新，設備、工藝也在不斷的改進，而制酸干吸系統的實質就是濃酸吸收煙氣中的水分及濃酸中的水分與SO3反應后制成w(H2SO4)98%或者93%硫酸的過程。

隨著冶煉系統的規模越來越大，與之配套的煙氣制酸系統也越來越大，對工藝、設備的要求也越來越高。現通過對浙江某銅業公司一、二期硫酸干吸串酸流程的對比，分析各自工藝在實際應用中的優缺點。

1 一期硫酸干吸串酸流程

該公司一期項目于2013年7月建成投產，設計礦產粗銅產能為100 kt/a，配套硫酸產能為400 kt/a。制酸干吸系統的串酸方式為：干燥酸通過干燥塔循環泵槽液位的控制，由干燥塔循環泵出口到酸冷卻器前的管道上串至一吸塔循環泵槽；一吸酸通過干燥塔循環泵槽酸濃的控制,由一吸塔循環泵出口經過一吸酸冷卻器降溫后管道上串至干燥塔循環泵槽；一吸塔酸通過一吸塔循環泵槽液位的控制，由一吸酸冷卻器出口的管道上串至二吸塔循環泵槽；成品酸通過二吸塔循環泵槽液位的控制，由二吸酸冷卻器出口的管道上串至成品酸中間槽，加水調節濃度后再由成品酸輸送泵送入成品酸冷卻器冷卻后，送往酸庫[1]。串酸流程見圖1。

2 二期硫酸干吸串酸流程

該公司二期項目通過技改將礦產粗銅的產能由100 kt/a提高到300 kt/a，相應配套增加1套產能為800 kt/a的硫酸裝置。配套增加的硫酸干吸系統的串酸方式為：干燥酸通過干燥塔循環泵槽液位的控制，由干燥塔循環泵出口到干燥酸冷卻器前的管道上串至一吸塔入口酸管道上；一吸酸通過一吸塔循環泵槽和二吸塔循環泵槽之間的連通管道自流至二吸塔循環泵槽；二吸酸通過干燥酸濃度的控制，由二吸酸冷卻器出口的管道上串至干燥塔循環泵槽。

圖1 浙江某銅業公司一期硫酸裝置干吸工序串酸流程

成品酸由二吸塔塔底分流進入成品酸中間槽，加水調節濃度后，再由成品酸輸送泵送入成品酸冷卻器冷卻后，送往酸庫。

串酸流程見圖2。

圖2 浙江某銅業公司二期硫酸裝置干吸工序串酸流程

3 分析和討論[2-3]

從上述一、二期硫酸干吸串酸流程可以看出：

1) 為了維持干燥塔循環泵槽液位平衡，干燥酸從干燥塔循環泵出口串至一吸循環系統，不同的是一期干燥發串至一吸塔循環泵槽，二期干燥發串至一吸酸冷卻器后上酸管道；一期干燥發直接串至一吸塔循環泵槽的做法會導致干燥系統中少量溶解在硫酸中的SO2隨硫酸一并串至一吸塔循環泵槽，并進一步串至二吸系統，使得二吸塔出口SO2含量過高；二期采取干燥發串至一吸塔酸冷卻器后上塔酸管道內，進入一吸塔解吸后進入后面的轉化流程，此串酸方式可以很好的避免二吸塔出口SO2含量過高問題。當然，一期只要和二期一樣把干燥發串酸引入一吸酸冷卻器后上酸管道上就可以很好的解決二吸塔出口SO2含量過高的問題。

2) 一、二期硫酸產能分別為400 kt/a和800 kt/a，為了維持干燥酸濃和一吸塔循環泵槽的液位，一期采取了由一吸酸冷卻器后串酸至干燥塔循環泵槽和二吸塔循環泵槽的做法；二期采取的是由二吸酸冷卻器后串至干燥塔循環泵槽和一、二吸塔循環泵槽連通的做法。若二期采用一期相同的串酸方式，則一吸塔循環泵和一吸酸冷卻器將增大35%；而采取目前的串酸方式可以很好的避免設備規格過大，使得設備大小更均衡，減小了由于設備過大帶來的風險，同時由于一部分串酸改為利用循環槽之間的液位差來達到串酸的目的，省去了增大泵的流量來提供動力串酸，從而降低了運行費用。

3) 一期成品酸通過二吸塔循環泵槽液位的控制由二吸酸冷卻器出口的管道上串至成品酸槽；而二期成品酸由二吸塔塔底分流進入成品酸中間槽，實際上是一吸塔循環泵槽、二吸塔循環泵槽、成品酸槽三槽連通，減小了單獨一個槽溢槽的風險。

4) 一、二期串酸相比，二期比一期少了2套泵后串酸，即少了由一吸塔酸冷卻器出口管道串至二吸塔循環泵槽的串酸和由二吸酸冷卻器出口管道串至成品酸槽的串酸，減少2個閥門組，節省了投資，同時減少了故障點。

5) 一期的串酸方式中 ，二吸系統酸無法串至干燥系統，若進硫酸系統SO2濃度降低至某特定值或者凈化出口煙氣溫度升高，將無法保持干吸系統水平衡；換句話說，一期的串酸方式允許的煙氣中SO2濃度或者凈化出口煙氣溫度波動范圍較二期串酸方式窄。

6) 若串酸管道發生泄漏，一期可以關閉前端閥門進行帶壓管段更換，泄露嚴重時可短時停車處理，而二期要更換串酸管道(循環槽之間的連通管道)的話需要較長時間停車處理。若吸收塔底部回酸管道泄漏，二期泄漏量較大，處理壓力較一期大。故二期在一吸塔循環泵槽、二吸塔循環泵槽連通管道和二吸塔循環泵槽、成品酸槽連通管道上設置了事故截斷閥門，以化解由于吸收塔底部回酸管道泄漏使二期處理壓力大的問題。

4 結語

通過浙江某銅業公司一二期硫酸干吸串酸流程的分析比較，可以得出二期串酸流程較一期串酸流程更優越，尤其是規模較大的煙氣制酸系統，在解決二吸塔出口SO2含量過高、減小設備規格、降低運行費用、減小酸液溢槽風險、節省投資、適應進硫酸系統SO2濃度和凈化出口煙氣溫度波動等方面更有優越性。而一期的串酸方式在解決串酸管道發生泄漏時更佳。結合一、二期特點，只要在二期的基礎上多設置2個閥門就可以避開二期串酸管道泄漏時處理壓力大的問題，即在一吸塔循環泵槽、二吸塔循環泵槽聯通管道兩端各加設1個閥門，在二吸塔循環泵槽、成品酸槽聯通管道兩端各加設1個閥門，當連通管道泄漏時，關閉兩端閥門進行管道的更換，將極大地減小串酸管道泄漏帶來的處理壓力。

[1] 占壽罡，宋強.和鼎銅業在500 kt/a煙氣制酸及脫硫裝置設計與生產實踐[J].硫酸工業，2015(2)：17-21.

[2] 朱智穎.硫酸干吸工序串酸自控方案的可行性分析與優化[J].硫磷設計與粉體工程，2009(1)：24-29.

[3] 張晉.干吸生產自動串酸控制的解決方案[J].硫酸工業，2011(6)：48-52.