制酸系统干吸循环槽的改造及运行

胡泽亚

(株洲冶炼集团股份有限公司,湖南株洲 412004)

制酸系统干吸循环槽的改造及运行

胡泽亚

(株洲冶炼集团股份有限公司,湖南株洲 412004)

文章主要介绍了株洲冶炼集团锌Ⅱ制酸系统干吸循环槽的改造及其运用。其中就不停产改造一吸、二吸循环槽的思路,一槽供两塔的具体搭接实施方案作了详细说明。为国内外同行业厂家提供了新的尝试及成功实践经验。

干吸循环槽;不停产改造;一槽供两塔

株洲冶炼集团于1996年4月下旬建成投产了一套100 kt/a的炼锌系统(简称锌Ⅱ系统),采用传统的焙烧-浸出-电解-铸型湿法工艺,其中焙烧工序采用一台109 m2鲁奇式沸腾炉进行沸腾焙烧作业,配套177 kt/a冶炼烟气制酸装置。该制酸装置干吸循环槽于2001年进行了一次大的改造,现将改造及运行情况介绍如下。

1 制酸工艺

制酸系统采用绝热蒸发稀酸洗涤,两转两吸的工艺流程如图1所示。

图1 锌Ⅱ系统制酸工艺流程

其中干吸工序流程选择的是如图2所示的流程。

图2 干吸工序流程

该流程板式酸冷却器传热系数高,省冷却面积,采用自动串酸调节酸浓度,泵后产酸。

2 干吸循环槽的改造

2.1 改造前的状况

干吸循环槽设计采用立式槽结构,由子母槽构成。两台循环泵置于子槽上(规格型号为LSB600-30,Q=600 m3/h),一开一备,其它串酸入口、回酸口、加水口等置于母槽上,壳体为钢衬耐酸瓷砖,顶盖为钢结构形式,子槽规格为Φ5 260×3 778 mm,母槽规格为Φ8 260×3 778 mm,v=116 m3,两槽连接处为钢性连接。

2001年后开始陆续发现一吸、二吸母槽底部及子母槽连接处出现漏酸现象,虽多次从外面焊补,但情况没有好转,继续恶化,到后来已无法继续正常生产。后经排除母酸后进槽检查发现瓷砖衬里及钢外壳连接处焊缝多处开裂。经分析确认,主要原因是由于子母槽结构差异造成受热、受力不均,时间一长耐酸瓷砖开裂,高温浓酸渗透腐蚀钢壳焊缝引起漏酸。因生产中无法及时发现,当时也无法有效修补。同时考虑到干吸工序为各自独立的循环系统,任何一套系统出现问题生产就无法进行,只能作停产大修处理,但大修工期长达两个半月以上,整个锌Ⅱ系统都将被迫停产,影响极大。

2.2 具体改造的情况

1.鉴于立式槽的缺点及现有的问题经公司有关技术人员的会诊以及北京有色冶金设计研究总院专家论证,决定充分利用现有设备和有效空间,新建卧式循环槽(规格型号为Φ3 194×15 970 mm,v=90 m3)。卧式槽内表面采用耐酸瓷砖衬里防腐,具有受力均匀,占地面积小,槽体整体一致等优点,克服了立式槽的不足,另外,下塔酸进槽酸管采用侧面开孔,减少对槽底耐酸瓷砖的冲刷。

图3 改造过程示意图

2.为了不影响系统的正常生产,决定先利用目前的二吸槽供酸给两塔用,将一吸循环槽退出撤除重建。具体搭接方法:(1)一吸下塔酸管接至二吸塔循环槽内,二吸塔两台循环泵(原一台使用,一台备用)的出口连接管断开,一端用盲板盲死,将另一端与一吸循环泵出口上塔管道相连接;(2)将钢平台以下管道均抬高800 mm;(3)将进一吸循环槽的酸管道及母酸管道用盲板盲死;(4)相应的辅助设施(如信号线、电缆线及水管等)作相应的调整。

改造过程示意图如图3所示。

3.改造过程。利用短期停炉几天的机会对二吸槽进行改造搭接,甩开一吸槽对其检修。这期间包括旧槽拆除,新卧式槽安装及衬里。再次利用短期停炉重新搭接,恢复一槽供一塔生产工艺。二吸槽的改造类同,整个改造于半年时间内完工,其中实际停炉检修搭接时间只用10 d,基本上保证了锌Ⅱ系统的正常生产。

3 运行情况

从改造后运行近1 a的情况来看,各项技术指标、产量、质量均达到或超过改造前的水平,具体情况列于表1。

表1 改造前后技术经济指标、产量、质量对比

4 结束语

1.制酸系统一吸、二吸槽的改造突破了传统思维,是从事硫酸工作工程技术人员集体智慧的结晶。

2.为公司挖潜增效节约了大量资金。系统少停产两个月可多生产硫酸[以ω(H2SO4)100%计]约: 60 d×550 t/d=33 000 t;可多产焙砂约:60 d×600 t/d=36 000 t;可多产电锌约:60 d×300 t/d= 18 000 t。共计节约资金达千万元以上。

3.为干吸循环槽的改造提供了新的尝试,今后包括干燥循环槽的改造也可照其思路实施,同时为国内外同行厂家提供了循环槽改造实践经验。

4.几点建议。(1)在一槽供两塔产酸工艺中,循环泵启动时应先启动其中一台运行,待运行正常后再启动另外一台,必要时需补充母酸,严禁两台泵同时启动,防止空槽,另外停泵时也一样,两台分开停止,严禁同时停止,防止冒槽;(2)从一槽供两塔的实践中可以看出,一吸、二吸上塔酸温的控制不存在问题,今后改造干吸工序一吸、二吸可以就用一个循环槽,节省投资和占地;(3)干燥循环槽的改造类同,但在串酸上要稍作改动,有待论证。

[1] 《化肥工学丛书》编委会.硫酸[M].北京:化学工业出版社, 1999.

Reformation and Use of Dry Absorption Recirculating Tank in Acid System

HU Ze-ya
(Zhuzhou S melter Group Co.,Ltd,Zhuzhou412004,China)

This paper mainly introduces the reformation and use of dry absorption recirculating tank in the Zhuzhou smelter zincⅡacid system.A detailed explanation of the thinking that transformation of recirculating tank and the overlapped specific implementation plan of a slot for two towers has been made,which provides a new and successful experience for domestic and foreign manufacturers.

dry absorption;reformation without interrupting;a circular trough slot for two tower reconstruction

TF803.2

A

1003-5540(2010)06-0018-02

胡泽亚(1972-),男,工程师,主要从事锌冶炼及烟气制酸技术和管理工作。

2010-08-20