浅谈回转窑烟气氧化锌脱硫系统工程设计.pdfVIP

中国石油和化工勘察设计协会硫磷专委会暨全国化工硫磷中心第十五次年会论文集 浅谈回转窑烟气氧化锌脱硫系统工程设计 熊小鹏1曹霞2张登凯3 (1．中国瑞林工程技术有限公司江西南昌330038； 2冲国瑞林工程技术有限公司 江西 南昌 330038 3．中金岭南公司丹霞冶炼厂 广东韶关512000) 摘要：主要论述了回转窑烟气氧化锌脱硫工艺的基本原理、工艺设计、设备选型及生产实 践情况。氧化锌脱硫系统采用含氧化锌的浆液吸收回转窑烟气中的S02，吸收后的亚硫酸锌浆液利 用废电解液中的稀硫酸分解，获得高浓度的S0。和硫酸锌溶液，S0：气体返回锌精矿焙烧制酸系统 制酸，硫酸锌溶液回浸出车间回收锌。经过将近一年的生产实践，各项工艺指标均达到设计值， 特别适合于低浓度S02烟气的尾气处理。 关键词：回转窑烟气氧化锌脱硫硫酸分解 1概述 中金岭南公司丹霞冶炼厂回转窑烟气脱硫属企业内部环境治理改造项目，为充分利用冶炼厂 氧化锌资源优势，中国瑞林与业主对国内氧化锌脱硫工艺经多方考察、研究、比较，最终决定采 用中国瑞林自主开发的专有技术——氧化锌一酸解法组合式两段脱硫工艺。脱硫剂采用回转窑氧 化锌烟灰或锌焙烧装置产出的锌焙砂(其中含锌≥60％)；反应产生的SO：气体全部返回锌精矿焙 烧制酸系统制酸；酸解用稀酸采用锌氧压浸出系统的废电解酸液。 本工程属中国瑞林工程技术有限公司EPC总承包项目。2012年5月施工图方案设计通过审查， 年5月投入试生产，一次投产成功。 2氧化锌脱硫系统工艺 2．1 氧化锌脱硫系统工艺的基本原理 氧化锌脱硫工艺的技术原理主要是用含氧化锌的烟灰或焙砂配制成吸收浆液，在吸收设备中 与低浓度SO。烟气接触，生成亚硫酸锌，同时利用废电解液分解亚硫酸锌生产硫酸锌溶液。具体 反应如下： 在吸收塔中，氧化锌浆液与烟气中的S02发生以下主反应： Zn0+S02+5／2H20—ZnS03·5／2H20 Zn0吸收S0z的反应机理可认为， S0z溶解于水中： 中国石油和化工勘察设计协会硫磷专委会暨全国化工硫磷中心第十五次年会论文集 S02+H20—112S醌一HS03-+H+ lIS03-一S醌”‘+H+ H+--．-Zn2++1-120 继而：Zno+2 Znz’+S032。—·ZnS03 或：Zn2++HSO。．-Zn(HS03)2 由于亚硫酸是二元酸，所以可能生成两种盐。在ZnO过剩时为中性盐(ZnSO。)，在S02过剩 时为酸性[Zn(1Is03)z]。 亚硫酸锌利用废电解液酸解，其反应如下： ZnS03-5／2H20川2s04—+ZnS吼+S02f+7／2m0 酸分解工艺在一定温度下作业，反应进行的比较完全。 2．2设计基础数据 2．2．1进口烟气条件 2台回转窑进氧化锌脱硫系统烟气条件见表1。 表1氧化锌脱硫系统进口烟气条件 2．2．2要求达到的设计指标 中金岭南公司丹霞冶炼厂要求达到的设计指标： S02排放指标：≤200mg／Nm3 尘的捧放指标：≤70mg／Nm3 2。3工艺流程及主要设备选型结果 2．3．1工艺流程说明 由于回转窑系统混合烟气S晚浓度较高，为达到脱硫指标，采用二级高效管道式反应脱硫塔 脱硫，脱硫后尾气经尾气烟囱排放．具体工艺流程说明如下： 来自回转窑系统混合烟气通过脱硫引风机将混合烟气输送至氧化锌脱硫系统。混合烟气首先 进入一级高效管道式反应脱硫塔，烟气在逆喷管中从顶部自上而下与自下而上的氧化锌浆液逆流 接触，气液充分接触后，S02与氧化锌浆液反应，生成亚硫酸锌浆液，同时烟气温度降至’50C， 然后进入二级高效管道式反应脱硫塔，吸收反应原理同一级高效管道式反应脱硫塔，进一步吸收 47 中国石油和化工勘察设计协会硫磷专委会暨全国化工硫磷中心第十五次年会论文集 烟气中的S02，最终使≥98．6％的S02被吸收。 脱硫塔设计为塔槽一体的结构，吸收浆液——氧化锌乳浆液贮存于塔底贮液槽内，大部分经 循环泵送至