一种铅锌冶炼尾气制酸系统硫酸质量稳定控制装置的制作方法

1.本实用新型属于尾气制酸技术领域，具体的说，涉及一种铅锌冶炼尾气制酸系统硫酸质量稳定控制装置。


背景技术：

2.一般情况下，铅锌共存在矿中，而铅锌在冶炼时需要分别回收，因此，一般的冶炼企业同时具有铅冶炼设备和锌冶炼设备。铅和锌的冶炼烟气中均含有大量二氧化硫，并分别配备对应的尾气制酸装置，将尾气中的二氧化硫用93%浓度的硫酸吸收后制备为工业级98酸（工业硫酸）。
3.工业硫酸的质量会受到冶炼过程指标控制的影响，一般情况下，锌尾气制酸系统比较稳定，尾气制酸系统产生的硫酸产品质量稳定；铅尾气制酸系统由于铅冶炼工艺原因，系统控制指标波动大，导致尾气制酸系统硫酸质量差，经常会出现硫酸发黑、发黄或发绿等颜色异常问题，产品达不到质量要求。


技术实现要素：

4.发明人经大量实验研究，发现铅尾气制酸系统硫酸发黄的主要原因是烟气中含有高浓度的no
x
，含有no2的so3烟气一起被硫酸吸收生成亚硝基硫酸铅尾气制酸系统硫酸发绿的主要原因是低浓度的干燥酸与fe反应，生成浅绿色的硫酸亚铁。
5.为解决铅尾气系统硫酸颜色异常的问题，本实用新型提供了一种铅锌冶炼尾气制酸系统硫酸质量稳定控制装置，根据铅冶炼制酸系统和锌冶炼制酸系统共存的特点，通过设置将锌干燥循环泵与铅干燥循环罐连通的管道并在连接管道上设置锌铅气动调节阀，在铅尾气制酸系统硫酸颜色异常时，可直接用锌尾气制酸系统的硫酸串至铅尾气制酸系统，提高铅尾气制酸系统干燥酸和吸收酸酸浓，可有效解决铅尾气制酸系统硫酸颜色异常的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：
7.所述的铅锌冶炼尾气制酸系统硫酸质量稳定控制装置包括铅尾气制酸系统和锌尾气制酸系统。所述铅尾气制酸系统包括铅干燥塔1、铅干燥循环罐2、使硫酸在铅干燥塔1和铅干燥循环罐2之间循环的铅干燥循环泵3，铅干燥塔1、铅干燥循环罐2、铅干燥循环泵3通过管道连接；所述锌尾气制酸系统包括锌干燥塔7、锌干燥循环罐8、使硫酸在锌干燥塔7和锌干燥循环罐8之间循环的锌干燥循环泵6；锌干燥塔7、锌干燥循环泵6、锌干燥循环罐8通过管道连接；锌干燥循环泵6出口管设有连通至铅尾气制酸系统的管道，且连接管道上设有锌铅气动调节阀5。
8.作为优选，锌干燥循环泵6出口管连通至铅尾气制酸系统的铅干燥循环罐2。
9.作为优选，所述铅干燥循环泵3出口设有连通至锌尾气制酸系统的管道，且连接管道上设有铅锌气动调节阀4。
10.作为优选，所述铅干燥循环泵3出口连通至锌尾气制酸系统的锌干燥循环罐8。
11.作为优选，所述的铅干燥塔1的塔底设有带阀门的取样管。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型通过设置将锌干燥循环泵与铅干燥循环罐连通的管道，并在连接管道上设置锌铅气动调节阀，在铅尾气制酸系统硫酸颜色异常时，可直接将锌尾气制酸系统的硫酸串至铅尾气制酸系统，提高铅尾气制酸系统干燥酸和吸收酸酸浓，同时起到加大铅尾气制酸系统的成品酸出酸量，对铅尾气制酸系统的不合格酸进行置换，可有效解决铅尾气制酸系统硫酸颜色异常的问题。
14.通过设置铅干燥循环泵与锌干燥循环罐连通的管道并在连接管道上设置铅锌气动调节阀，调节气动调节阀开度，增大锌制酸系统的硫酸串铅制酸系统的量，提高铅尾气制酸系统干燥酸和吸收酸酸浓，实现快速扭转硫酸颜色异常的效果。可将颜色异常的硫酸输送至锌干燥循环罐，加快调节速度。
15.本实用新型结构简单、充分利用了生产中铅冶炼制酸系统和锌冶炼制酸系统共存的特点，并利用锌尾气制酸系统硫酸质量比较稳定、铅尾气制酸系统硫酸质量波动大的特点，同时分析铅尾气制酸系统硫酸颜色异常产生的主要原因，通过用锌尾气制酸系统向铅尾气制酸系统串酸，解决了铅尾气制酸系统因控制指标波动造成的硫酸颜色异常问题。
16.本实用新型结构简单，仅需要在现有设备中增加硫酸管道，却解决了目前铅尾气制酸系统硫酸发黑、发黄或发绿等颜色异常的质量问题，技术方案简单、实用，设备改造投入少。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图；
18.图中，1-铅干燥塔、2-铅干燥循环罐、3-铅干循环泵、4-铅锌气动调节阀、5-锌铅气动调节阀、6-锌干循环泵、7-锌干燥塔、8-锌干燥循环罐。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
20.如图1所示，所述的铅锌冶炼尾气制酸系统硫酸质量稳定控制装置包括铅尾气制酸系统和锌尾气制酸系统。
21.本实用新型在现有铅尾气制酸系统和锌尾气制酸系统中，主要做了以下改造：1）在锌干燥循环泵6出口管与锌干燥塔7的连接管道上设置三通管，通过三通管设置连通至铅干燥循环罐2的管道，并在与铅干燥循环罐2连通的管道上设置锌铅气动调节阀5，并将锌铅气动调节阀5的的操控引入操作室的dcs系统。2）在铅干燥循环泵3出口管与铅干燥塔1的连接管道上设置三通管，通过三通管设置连通至锌干燥循环罐8的管道，并在与锌干燥循环罐8连通的管道上设置铅锌气动调节阀4，并将铅锌气动调节阀4的操控引入操作室的dcs系统。其余设备均有现有设备，本实施例，主要针对上述两个改进点以及与改进点有关联的设备进行说明。铅尾气制酸系统包括铅干燥塔1、铅干燥循环罐2、使硫酸在铅干燥塔1和铅干燥循环罐2之间循环的铅干燥循环泵3，铅干燥塔1、铅干燥循环罐2、铅干燥循环泵3通过管道连接。锌尾气制酸系统包括锌干燥塔7、锌干燥循环罐8、使硫酸在锌干燥塔7和锌干燥循
环罐8之间循环的锌干燥循环泵6；锌干燥塔7、锌干燥循环泵6、锌干燥循环罐8通过管道连接。
22.目前，锌尾气制酸系统的硫酸质量较为稳定，但铅尾气制酸系统的硫酸质量容易出现波动，且质量问题集中在硫酸发黑、发绿、发黄的颜色异常上。铅尾气制酸系统的硫酸发黑的主要原因是铅冶炼过程中燃料燃烧不充分，导致有机物进入尾气系统，并导致二氧化硫尾气中含有有机物，这些有机物经制酸后导致硫酸发黑。而对于颜色发绿、发黄的原因，目前尚未见相关研究。针对硫酸发黑，目前常用的方法之一是向发黑硫酸中加入双氧水进行脱色，但该方法会影响尾气制酸系统的水平衡，且会额外增加制酸成本；另外一种方法是向发黑硫酸中加入合格酸，用合格酸稀释发黑硫酸，该方法需要向系统中补加大量的合格硫酸，增加输送费用，且对于大型的铅锌冶炼企业，一旦出现铅冶炼尾气差，需要补加的合格硫酸量较大，给企业的生成造成较大困难。
23.本实用新型中，当铅尾气制酸系统干燥酸和吸收酸酸浓低、硫酸颜色发黑时，打开锌铅气动调节阀5，将锌尾气制酸系统的高浓度硫酸送至铅尾气制酸系统。锌尾气制酸系统干燥酸酸浓均较高，铅尾气制酸系统因净化出口烟气温度较高，干燥酸浓偏低，通过将锌尾气制酸系统的高浓度硫酸送至铅干燥循环罐2，提高铅硫酸干燥酸酸浓，（1）利用浓h2so4在高温下的强氧化性脱色的发生化学反应：c 2h2so4(浓)
ꢀ→ꢀ
co2↑ꢀ
2so2↑ꢀ
2h2o，高温时浓h2so4的强氧化性对铅干燥酸和吸收酸中的c氧化为co2消除黑色物质而脱除黑色。不需要使用双氧水，也不需要大量运输车辆，即可实现铅尾气制酸系统硫酸质量的控制，操作简单、投入少，成本低。
24.当铅尾气制酸系统发绿或发黄时：由于产生黄色的亚硝基硫酸溶于浓硫酸而不分解，但73℃时易分解，发生的化学反应为2nohso4→
h2so4 hno3 no。通过将锌尾气制酸系统的硫酸输送至铅尾气制酸系统，加大铅尾气制酸系统成品输出量，稀释铅尾气制酸系统中亚硝基硫酸（nohso4）的浓度，从而提高铅干燥酸和吸收酸的色度和透明度。
25.当铅尾气制酸系统发绿或发绿时：调节锌铅气动调节阀5的开度，提高铅尾气制酸系统干燥酸和吸收酸酸浓，杜绝低浓度的铅尾气制酸系统干燥酸与fe反应，避消除绿色的feso4，进而有效脱除绿色。
26.本实用新型通过设置连通在锌干燥循环泵6至铅干燥循环罐2的管线，在铅尾气制酸系统发生颜色异常时，只需要调节锌铅气动调节阀5的开度，即可同时解决铅尾气制酸系统出现的三种颜色异常问题，结构简单、实用。通过在铅干循环泵3出口设置与锌干燥循环罐8连通的管线，并在管线上设置铅锌气动调节阀4，可加速铅尾气制酸系统中不合格酸的置换速度，同时加快铅尾气制酸系统干燥酸和吸收酸的提浓，快速解决硫酸颜色异常的问题。
27.为了更便于观察铅冶炼系统的尾气是否存在会导致硫酸发黑的异常情况，在完成尾气吸收的主要设备（也是第一个设备）——铅干燥塔1的底部设置带有双阀门的取样管9。通过设置取样管9，可随时观察铅干燥塔1内硫酸情况，并规定操作人员每隔两小时取样观察一次，可及早发现硫酸质量，提早在成品变黑之前向铅干燥循环罐2内补给干净硫酸，相比于等发现铅尾气制酸系统成品酸变黑后再补给合格酸的方式，不仅处理效率提高，且可减少补给量。
28.最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽
管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。