[发明专利]冶炼烟气制酸工艺及专用设备列

说明书

技术领域

本发明涉及硫酸生产方法，具体涉及一种冶炼烟气制酸工艺及专用设备列。

背景技术

目前我国生产硫酸的原料主要包括硫铁矿、硫磺和冶炼烟气。其中，硫铁矿对全国制酸的贡献率约为20%，但该份额正在下降。硫磺是主要的制酸原料，对全国制酸的贡献率达到70%，但供给严重依赖进口。冶炼烟气是制酸的重要补充原料，对全国制酸的贡献率接近10%，其主要为铜、铅、锌、镍、钴等有色金属的冶炼烟气。通过冶炼烟气制酸既能够防止有色金属冶炼工业中释放的大量二氧化硫对环境的污染，又能够将回收的二氧化硫转化为硫酸从而变废为宝，故具有较好的环保和经济效益。

总的来讲，现有冶炼烟气制酸的工艺步骤大致上包括：先将来自于工业窑炉的高温烟气引入余热锅炉，使高温烟气受到冷却；然后将余热锅炉排出的烟气引入烟气净化系统，使烟气中的粉尘等有害杂质尽可能的去除；此后将烟气净化系统排出的气体引入触媒转化系统，从而借助触媒催化作用将二氧化硫转变为三氧化硫，进而再将触媒转化系统排出的气体引入成酸系统中并最终获得硫酸产品。上述步骤中，烟气净化系统大多采用“干式收尘＋湿式净化”的传统工艺路线，但有少数采用“全干式收尘”的工艺路线。

上述的“干式收尘＋湿式净化”，首先是利用旋风除尘器与电除尘器所组成的收尘系统去除掉烟气中的大部分粉尘，这时，电除尘器出口气体的含尘量仍然达到数百毫克/标米3，故烟气须进一步的进入到湿式净化工序，从而通过水洗涤或稀硫酸洗涤使烟气的含尘量进一步降低，并附带除去烟气中的砷、氟等有害物质。由于经过该“干式收尘＋湿式净化”的二氧化硫气体几乎被水蒸气所饱和，因此必须通过干燥后才能引入触媒转化系统。

上述“全干式收尘”的工艺路线则是为了解决“干式收尘＋湿式净化”所存在工艺流程长，并且会产生制酸废水的问题，而在近年来发展起来的新型制酸烟气净化工艺。该工艺直接取消了原“干式收尘＋湿式净化”流程中的洗涤、干燥等工序，而是以布袋除尘器加以代替，因此，“全干式收尘”的工艺路线实际上使用了由旋风除尘器、电除尘器和布袋除尘器组成的三级除尘设备。

但“全干式收尘”仍存在以下主要问题：第一，流程仍然较长，且布袋除尘器的除尘效率不高，布袋除尘器出口含尘量在20毫克/标米³左右；第二，为保证布袋的使用寿命，必须严格控制电除尘器的出口含尘量：一般认为，电除尘器的出口含尘量应控制在50～100毫克/标米³为益，否则会使布袋反吹周期过短，从而降低布袋的使用寿命，而要将电除尘器的出口含尘量控制在上述范围，不仅会增加电除尘器工作负担，并且会降低其除尘效率；第三，布袋除尘器可耐受的气体温度一般在250℃以下，故布袋除尘器出口气体温度较低，无法达到触媒转化系统中所用触媒的起燃温度，因此，目前须在布袋除尘器与触媒转化系统之间设置预热炉，并通过燃烧供热，增加系统能耗。

发明内容

本发明首先要提供一种流程短、热利用率高的冶炼烟气制酸工艺及专用设备列。此外，本发明还要提供一种冶炼烟气制酸中的收尘系统，其不仅流程较短，而且能够达到理想的除尘效率。

首先，本发明的冶炼烟气制酸工艺，所述的冶炼烟气产生于有色金属冶炼用的工业窑炉，其中含有大量的粉尘以及适宜制酸的二氧化硫，该工艺具体的步骤为：首先将来自于工业窑炉的高温烟气引入烟气余热回收系统，使高温烟气受到冷却；然后将烟气余热回收系统排出的烟气引入收尘系统，使含尘烟气受到充分的气固分离净化；此后将收尘系统排出的气体直接引入触媒转化系统，进而再将触媒转化系统排出的气体引入成酸系统中并最终获得硫酸产品；其中，所述收尘系统由烟气过滤装置构成，或由前后串接的预除尘装置与烟气过滤装置组成，且所述的烟气过滤装置使用烧结无机多孔过滤材料；正常工况下，通过所述烟气余热回收系统和收尘系统对冶炼烟气所造成的温度消减刚好将所述烟气过滤装置的出口气体温度保持在满足触媒转化系统工作要求的范围之内，并且该烟气过滤装置的出口气体含尘量在10毫克/标米³以下。