冶炼烟气制酸工艺设计规范

PAGEPAGE24前言根据住房和城乡建设部建标〔2006〕136号文“关于印发《2006年工程建设标准规范制定、修订计划（第二批）》的通知”要求，由中国恩菲工程技术有限公司主编，中国瑞林工程技术有限公司、中铝长沙有色冶金设计研究院有限公司等单位参编。共同组成《冶炼烟气制酸工艺设计规范》编制组，对原《冶炼烟气制酸工艺设计规范》（YS5024-95）进行全面修订，修订编制后标准名与原名一致，即《冶炼烟气制酸工艺设计规范》，由过去的行业标准升级为国家标准。此次编制工作是在《冶炼烟气制酸工艺设计规范》1995年版（YS5024-95）的基础上进行修改和补充。对标准已过时的技术条文进行修改，并补充进新的内容。标准包括《冶炼烟气制酸工艺设计规范》和《冶炼烟气制酸工艺设计规范条文说明》两部分。对原《冶炼烟气制酸工艺设计规范》（YS5024-95）主要进行了以下修改和补充：①新增加了第二章术语部分。②补充进了新的工艺技术内容。③按照新的国家排放标准，修正了相关技术参数。编制组总结了国内有色金属冶炼烟气制酸的设计经验，征求了全国各有关单位的专家意见，对其中的一些重要问题进行了专题研究和反复讨论，最后召开了专家审查会，会同有关部门共同审查定稿。本规范的内容共8章41节，包括：总则、术语、工艺流程、物料平衡、热量平衡、设备选择计算、设备布置、管道等。本规范有黑体字标志的条文22条，为强制性条文，必须严格执行。本规范由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理工作，中国恩菲工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。在执行中如发现需要修改补充之处，请将意见和建议反馈给中国有色金属工业工程建设标准规范管理处(北京复兴路12号，邮编100038)，以供修订时参考。目录前言1总则2术语3工艺流程3.1烟气净化3.2干燥与吸收3.3转化与换热3.4成品酸储存与运输3.5尾气脱硫3.6废酸处理4物料平衡4.1一般规定4.2烟气净化4.3干燥与吸收4.4转化与换热4.5尾气脱硫46废酸处理5热量衡算5.1一般规定5.2烟气净化5.3干燥与吸收5.4转化与换热5.5尾气脱硫6设备选择与计算6.1烟气净化6.2干燥与吸收6.3转化与换热6.4成品酸储存与运输6.5尾气脱硫6.6废酸处理7设备布置7.1烟气净化7.2干燥与吸收7.3转化与换热7.4成品酸储存与运输7.5尾气脱硫7.6废酸处理8管道8.1一般规定8.2材质8.3流速与规格8.4热应力计算及补偿器选择8.5管架8.6阀门8.7管道敷设8.8保温8.9涂色本规范用词说明1总则1.0.1冶炼烟气制酸设计与其他化工设计一样，需要有一套完整的设计原则和规定，便于统一有色冶炼烟气制酸工艺设计技术要求，提高设计质量和技术水平，达到综合利用资源、节能减排以及清洁生产的目的，为此,特制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的冶炼烟气制酸工程项目的工艺设计。1.0.3冶炼烟气制酸工艺设计的生产规模应和冶炼生产能力相适应。冶炼烟气制酸工艺应根据冶炼烟气性质及条件，经过综合分析、全面论证确定。1.0.4冶炼烟气制酸工艺在总结生产经验的基础上，应积极采用新技术、新材料、新设备，做到技术先进、经济合理、安全可靠、节能减排。1.0.5设计应对中温位热进行回收，根据烟气性质、烟气条件等，应考虑低温位热的回收和利用。1.0.6于改建或扩建工程，应在满足生产要求、安全规范的前提下，充分利用原有设施。1.0.7过程控制及参数检测的设计，应采用集散控制系统，提高自动化程度。1.0.8制酸过程产生的“三废”必须妥善处理，不得产生二次污染。烟气净化外排废液过滤产生的废渣因为含有有价金属，应充分利用；废酸与生产过程排放的其他酸性溶液，必须进行处理或回收利用；硫酸尾气，如不能达到政府要求的排放限值，必须设置独立的脱硫装置。1.0.9设计应充分考虑相关的施工及验收要求，执行相关的施工及验收规范。当设计对施工及验收有特殊要求时，应在设计文件中加以说明。1.0.10冶炼烟气制酸设计，除应执行本规范外，还应执行政府现行的相关标准、规范的规定。2术语2.0.1冶炼烟气smeltingoff-gas各种金属硫化物在冶炼过程中，从冶金炉、窑设备中排出的含二氧化硫烟气。2.0.2烟气杂质Impurity冶炼烟气中含有的灰尘、酸雾、烟雾等有害杂质。2.0.3露点Dewpoint冶炼烟气中含有三氧化硫和水，两者结合生成硫酸雾，在一定压力下，当温度低于某一值时，酸雾凝结液化成为露，酸雾开始凝结液化时的温度称为露点。烟气中水和三氧化硫含量不同，露点也不同。2.0.4废液Effluent从酸厂排放的各种溶液，净化工序外排的稀硫酸溶液（废酸）、设备和管道的冲洗水（酸性废水）、锅炉排污、冷却水排污等。2.0.5废酸Wasteweakacid根据烟气中的尘、三氧化硫、水、砷、卤族元素化合物或其它有害杂质，为满足净化循环液中此类杂质浓度的最高限值计算需要从净化工序排出的稀硫酸溶液。2.0.5烟气净化与冷却Gascleaningandcooling除去烟气中的尘、酸雾、烟雾等有害杂质成分，同时降低烟气温度满足产品硫酸水平衡要求。2.0.6绝热饱和Adiabaticsaturation在绝热的条件下利用烟气热量使洗涤液中的水蒸发，烟气中水蒸汽达到饱和状态，烟气总热量不变，该状态称之为绝热饱和状态，对应的温度为绝热饱和温度。2.0.7干燥与吸收Dryingandabsorption干燥—采用浓度大于93%的硫酸与净化后烟气接触，烟气中的水被硫酸吸收。干燥后烟气含水应低于0.1g/Nm3。吸收—采用浓度大于98%的硫酸与转化后的三氧化硫气体接触，SO3被硫酸吸收。2.0.8转化Conversion在一定温度下，二氧化硫在触媒的催化作用下与氧反应生成三氧化硫。2.0.9起燃温度Ignitiontemperature在一定温度下,钒触媒活性组分开始熔融，发挥二氧化硫转化成为三氧化硫的催化作用。该温度被称之为触媒的起燃温度。2.0.10自热操作Auto-thermaloperation二氧化硫转化为三氧化硫的反应热与冷烟气（双接触工艺应包括中间吸收塔出口烟气）被加热到触媒起燃温度时需要的热量相平衡，转化处于自热操作，又称自热平衡。2.0.11单接触Singlecontactprocess二氧化硫烟气在转化器与氧反应生成三氧化硫经吸收后不再继续进行第二次转化。2.0.12双接触Doublecontactprocess二氧化硫烟气在转化器与氧反应生成三氧化硫经中间吸收塔吸收后，含少量二氧化硫烟气返回转化工序进行第二次转化，二次转化气体再经最终吸收塔吸收其中的三氧化硫。2.0.13湿法硫酸Wetcontactprocess净化后含饱和水蒸气的湿烟气不经过干燥直接转化，转化生成的三氧化硫与水化合生成硫酸蒸气，经冷凝生成硫酸。2.0.14尾气脱硫Tailgasdesulfuration采用化学法对最终吸收塔排出的烟气进行处理，最大限度降低排放气体中有害物的含量。2.0.15废酸处理Wasteacidtreatment采用化学或物理方法处理净化外排稀硫酸溶液，回收有价资源。2.0.16中温位热mediumlevelheat中温位热指二氧化硫转化为三氧化硫的反应热。2.0.17低温位热lowlevelheat在干燥和吸收过程中，烟气显热、冷凝水潜热、三氧化硫生成硫酸反应热以及稀释热等，称为低温位热。2.0.18管道组成件pipingcomponents组成管道的各种元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道特殊件等。3工艺流程3.1烟气净化3.1.1进入烟气净化工序的冶炼烟气，应符合下列规定：（1）烟气量波动范围：50%～100%（2）二氧化硫浓度（干基）①单转单吸工艺：＞3.0%②双转双吸工艺：＞5.0%③湿法硫酸工艺：＞2.0%（3）烟气含尘量：＜1g/Nm33.1.2烟气净化后有害杂质含量，应符合产品质量及安全生产的要求。净化出口（或入干燥塔）烟气杂质含量，必须符合表3-1的要求。表3-1净化后烟气主要杂质含量（mg/Nm3）烟气杂质砷氟氯汞尘酸雾含量/mg·Nm-3≤1≤0.5≤0.50.2≤1.2≤5其他重金属含量应满足工业硫酸标准规定。3.1.3出气体冷却塔烟气温度应满足成品硫酸水平衡要求3.1.4净化循环酸杂质含量，应符合下列规定：（1）三氧化二砷采用稀酸洗涤工艺，应根据在可能最低温度下三氧化二砷的结晶浓度，确定循环酸最高三氧化二砷含量。（2）氟、氯循环酸中氟、氯浓度以净化效率达到表3-1规定值为前提进行确定，同时兼顾废酸排放量尽可能少的原则。（3）尘循环酸中固相尘含量因洗涤设备而异，如空塔、动力波、文丘里、填料塔等，应选择不同的固相尘浓度。3.1.5根据烟气性质、杂质成分及含量、产品及生产要求等选择烟气净化工艺。3.1.6净化工艺流程宜选用：一级洗涤塔（器）—气体冷却塔（器）—二级洗涤塔（器）—级电除雾器—二级电除雾器。3.1.7净化工序电除雾器必须按两级布置，严禁选用一级电除雾器。3.1.8电除雾器后必须设置安全水封，不得采用补气阀和爆破片替代安全水封。3.1.9稀酸冷却宜选用板式冷却器，冷却器的酸侧入口和水侧入口应设置过滤器。3.1.10当烟气含氟较高时，应采取固氟措施，满足表3-1指标要求。3.1.11当烟气含汞较高时，根据烟气中的汞含量，合理设置除汞设施。3.1.12净化应设置二氧化硫脱出装置，脱出的二氧化硫应返回净化工序。3.1.13外排废酸在排放前应进行液固分离，滤渣回收，滤液作为废酸送往废酸处理工序。3.1.14应设置循环冲洗系统连续或间断对电除雾器阳极进行冲洗，冲洗外排液应返回第一级洗涤塔（器）或排往废水处理工序。3.2干燥与吸收3.2.1干燥与吸收的工艺流程应与转化工艺相对应，满足产品浓度要求。3.2.2酸冷却宜选用“泵后冷却流程”。3.2.3燥与吸收的串酸应通过方案比较确定，宜采用“泵后串酸流程”。3.2.4干燥塔进出塔酸浓度差不宜超过0.5%，吸收塔进出塔酸浓度差不宜超过0.8%。3.2.5产品为93%硫酸，应设置成品酸脱吸塔；产品为98%硫酸，可不设成品酸脱吸塔。3.2.6送往成品酸库的硫酸温度应低于40℃，如达不到温度要求，应设置成品酸冷却器。3.2.7所有泵槽应设置排气管线，泵槽液面维持微负压，排气总管接到干燥塔入口管。3.2.8最终吸收塔出口管与干燥塔入口管之间应设置连通管线，满足开停车需要。3.2.9对于烟气量及烟气二氧化硫浓度比较稳定的制酸厂，应回收低温位热。3.3转化与换热3.3.1正常烟气条件下，应采用成熟可靠的常规转化工艺。3.3.2应根据烟气二氧化硫浓度是否达到自热平衡确定采用单接触或双接触工艺。3.3.3除满足自热平衡外，入吸收塔（包括一次转化气和二次转化气）烟气温度应高于露点。3.3.4根据所需达到的总转化率合理确定转化段数，对于常规接触法工艺，二氧化硫浓度与转化工艺的选择可参见表3.4.1。表3.1常规接触法制酸二氧化硫浓度与转化工艺选择转化入口SO2浓度V%宜采用的转化工艺3～6单接触5～18*双接触≥2湿法硫酸*：等温转化工艺除外。3.3.5转化烟气氧硫比(O2/SO2)宜控制在0.95以上，不应低于0.8。3.3.6换热流程应根据转化工艺、温度控制要求及中温位热回收方案等选择。3.3.7高浓度转化工艺宜选择预转化、三氧化硫循环、等温转化工艺等。3.3.8转化器应尽量装填高效触媒以提高转化率，满足排放要求；各层触媒的种类和装填量应进行模拟计算，通过优化确定。3.3.9开工系统宜选择燃油、燃气以及电加热升温方案，预热气量一般取入转化最大气量的25～35%。3.3.10双接触工艺的开工预热系统应满足同时预热一次转化气和二次转化气的预热量。3.4成品酸储存与运输3.4.1成品酸库设计包括硫酸储存和装卸酸设施，储酸及装卸酸流程应简捷方便、安全可靠。3.4.2成品酸宜采用大酸罐储存。3.4.3成品酸运输应根据建设地运输条件和用户要求确定，运输方式一般采用火车槽车或汽车槽车。3.4.4装酸宜采用自动计量，也可采用计量槽计量。采用计量槽计量时，计量槽容积应与槽车容积相匹配，便于计量。3.4.5应根据不同的运输设备（如火车、汽车或船舶)合理设计装酸设施。3.5尾气脱硫3.5.1尾气脱硫工艺应根据冶炼操作制度、烟气性质、二氧化硫浓度、气量及其波动性、二氧化硫排放限值、脱硫剂供应、自然资源、脱硫副产物的再利用、脱硫废水/废渣排放及处理、厂址条件、技术经济指标等因素，综合比较后确定。3.5.2脱硫工艺应首选二氧化硫吸收/解析（吸）工艺。3.5.3锌冶炼或铅锌冶炼联合企业，宜选择氧化锌脱硫工艺。3.6废酸处理3.6.1废酸处理工艺应根据废酸成分、资源回收及处理后排液要求，根据冶炼工艺及自然条件，经技术经济比较后确定，选择的工艺应成熟可靠。3.6.2对于含砷和重金属离子较高的废酸宜采用硫化法与中和法相结合的处理工艺；其他可采用中和处理工艺。规定如下：（1）含砷浓度＜500mg/L的废酸，宜采用碱中和处理工艺。（2）含砷浓度≥500mg/L的废酸，宜采用硫化法与碱中和组合处理工艺。（3）硫化剂宜采用硫化钠、硫氢化钠等，不宜采用硫化氢气体。3.6.3废酸处理产出的固体废物应合理处置，规定如下：（1）含砷、重金属固体废物必须与一般固体废物分开处置，严禁产生二次污染。（2）排出的废液满足回用或废水处理站的要求。（3）排出的废气必须符合相关排放标准。4物料平衡4.1一般规定4.1.1设计基础应包括如下内容：（1）烟气量及成份烟气量（Nm3/h）烟气成分（%）：SO2、SO3、O2、CO2、CO、N2、H2O等。（2）烟气杂质及含量（g/Nm3）Cr、Fe、Co、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Se、Hg、SiO2、F、Cl等。（3）入硫酸厂总硫。（4）烟气温度、烟气压力。（5）冶炼操作制度。4.1.2物料计算应符合下列规定（1）净化率按照烟气中三氧化硫全部损失、废酸经脱吸后损失的二氧化硫忽略不计计算净化率。酸雾除去比例，应根据选择的工艺和设备按照生产实践经验选取。（2）转化率双接触工艺≥99.5%单接触工艺≥96%（3）吸收率≥99.95%（4）二氧化硫风机出口烟气应满足下列要求：尘 ≤1.2mg/Nm3水分 ≤100mg/Nm3酸雾 ＜30mg/Nm34.2烟气净化4.2.1烟气净化的物料平衡，应包括烟气量、硫（包括二氧化硫和三氧化硫）、水等组分的物料平衡，当烟气含砷、氟、氯、硒、汞等杂质较高时，还应做这些杂质的物料平衡计算。4.2.2烟气量的计算应符合下列规定：（1）应计算进入净化系统空气中的水分。（2）冶炼烟气具有烟气量、二氧化硫浓度波动的特点，应对最大、正常、最小烟气条件分别做物料平衡计算。4.2.3硫平衡计算应符合下列规定：（1）进入烟气净化的总硫量应包括烟气中的二氧化硫量和三氧化硫量。（2）外排废酸量（折100%H2SO4）应按烟气中的三氧化硫全部生成硫酸计算。（3）外排废酸量及浓度应按砷、氟、氯、尘（固相）等在循环酸中的最大允许含量分别计算，选取其中酸量大、浓度低的数值。4.2.4净化出口烟气温度的确定，应符合下列规定：（1）净化出口温度可视为气体冷却塔出口温度。（2）干吸加水量或加水比例根据烟气二氧化硫浓度、生产工艺等确定。（4）当电除雾器绝缘箱采用气封时，干吸加水量应包括漏入电除雾器空气中的水分。4.2.5水平衡计算包括以下内容：（1）进净化烟气含水量。（2）脱吸塔空气含水量。（3）电除雾器气封空气含水量。（4）工艺加水量。（5）出净化烟气含水量。（6）外排废酸含水量。4.2.6采用绝热蒸发、稀酸洗涤净化流程，洗涤塔（绝热增湿塔）出口烟气温度确定应符合下列规定。（1）洗涤塔出口烟气温度比其饱和温度高2℃。（2）洗涤塔出口烟气水蒸汽的饱和度为100%。 4.3干燥与吸收 4.3.1干燥与吸收的物料平衡计算，应包括补充空气量及空气中的含水量、干吸塔进出口烟气各组分（SO2、SO3、H2O等）的平衡、塔和泵槽的物料平衡（进出口酸量、串酸量、加水量、硫酸浓度等）。4.3.2物料平衡计算工艺操作参数，应以生产实践为依据，可参照表4.3.2选用，部分操作指标应通过计算确定。表4.3.2干燥与吸收操作参数项目干燥塔中间吸收塔最终吸收塔气体入口温度(℃)≤40160～200160～180气体出口温度(℃)35～5060～9060～90喷淋酸入口温度(℃)＜49＜83＜83喷淋酸出口温度(℃)＜70≤120≤100喷淋酸浓度（%）93～9598～98.598～98.5喷淋酸密度[m3/(m2·h)]≥18≥18≥18操作气速（m/s）1.2～1.81.2～2.51.2～2.5效率（%）—>99.95>99.95气体出口水含量（g/m3）＜0.1——4.3.3干燥塔入口烟气含水量，应包括下列部分：（1）电除雾器出口烟气含水量。（2）当从干燥塔前补充空气时，应计入空气中的含水量。4.3.4干吸塔的喷淋酸量应通过进塔、出塔酸的浓度差计算，在未确定塔径前，不宜通过喷淋密度计算循环酸量。4.3.5应根据烟气二氧化硫浓度、循环冷却水温度、环境温度以及市场需求等确定产品酸浓度。4.3.6串酸计算应符合如下规定：（1）当生产98%硫酸和104.5%硫酸时，98%硫酸和104.5硫酸对串，向98%硫酸中加水；（2）当生产98%硫酸和93%硫酸时，98%硫酸与93%硫酸对串，向98%硫酸中加水。4.4转化与换热4.4.1转化物料平衡计算指转化器各触媒层进出口烟气的物料平衡计算，应包括总转化率和分段转化率的确定，触媒总量及各层分配率的确定。4.4.2触媒损耗量可按优质触媒使用7～12年、普通触媒使用5～8年全部更换进行计算。4.4.3对于气量和二氧化硫浓度周期性波动的烟气，应分别对正常、最大、最小气量等工况进行物料平衡计算。并合理确定热交换器换热计算的气量和浓度。4.4.4采用燃油、燃气预热升温时，物料平衡计算还应包括燃烧炉进出口的燃料、空气、燃烧气的平衡计算。4.4.5转化系统物料平衡计算结果应以表格形式列出，气相物料应列出气体成分、体积百分比、质量流量及体积流量（标准状况下）。4.5尾气脱硫4.5.1尾气脱硫的物料平衡计算，应包括脱硫塔进、出口烟气主要组分（SO2、SO3、H2O等）的平衡以及各塔、槽物料平衡（循环液组分、循环液量、补充吸收液及排放液等）。4.5.2物料计算用工艺参数，应根据试验数据或参考同类工艺生产实践数据选取。4.5.3物料平衡计算结果应包含以下主要内容：（1）脱硫塔出口烟气量及烟气成分；（2）产品产量及主要成分；（3）吸收剂消耗量；（4）解析（吸）剂消耗量(采用吸收解析工艺)；（5）其他物料消耗量；（6）外排废液量及成分4.6废酸处理4.6.1应根据3.6.2选择的处理工艺分段进行物料平衡计算，如硫化段、中和段、试剂制备等。4.6.2物料计算中有关化合物或离子态物质的单位应以g/l和kg/d表示。4.6.3根据主反应和主要副反应反应式、反应酸碱度、需要控制的氧化还原电位值等，计算各环节进出口的物料平衡，计算结果以列表或物料平衡图形式表示。4.6.4应对废酸中主要元素如砷、铜、镉、锌、汞等分别做物料平衡计算。5热量衡算5.1一般规定5.1.1烟气制酸三个主要工艺过程绝热进行，烟气绝热蒸发冷却、三氧化硫吸收和二氧化硫转化。5.1.2高温烟气在净化过程中与稀硫酸接触，烟气热量使洗涤液中的水蒸发，烟气的显热转变成为蒸发的那部分水蒸汽的潜热，烟气总热量不变，烟气温度降低。该过程又被称之为绝热蒸发冷却。5.1.3转化器外部采取高效保温措施，触媒层的热损失可忽略不计，在热量衡算时，触媒层气体出口热量近似等于气体入口热量与转化反应热之和，转化反应在绝热状态下进行。5.2烟气净化5.2.1烟气净化的热量平衡计算，应包括洗涤塔、冷却塔和冷却设备的热量平衡。5.2.2热量平衡计算原则，应符合下列规定：（1）洗涤塔出口烟气温度计算按本规范第4.2.6条规定进行。（2）洗涤塔的循环酸温度可取烟气绝热饱和温度。5.2.3热量平衡计算内容，应符合下列规定：（1）洗涤塔（绝热增湿塔）热平衡计算项目应包括：①入口烟气显热。②入口烟气中水蒸汽的潜热。③三氧化硫生成硫酸的生成热。④入塔酸热量。⑤出口烟气显热。⑥出口烟气中水蒸汽潜热。⑦出塔酸热量。（2）气体冷却塔热平衡计算项目应包括：①入口烟气显热。②入口烟气中水蒸汽潜热。③水蒸汽冷凝热。⑤喷淋酸带入热。⑥出口烟气显热。⑦出口烟气中水蒸汽潜热。⑧出塔酸带出热。（3）酸冷却器的换热量：①冷却塔入塔酸热量。②冷却塔出塔酸热量。由后向前串的液体中酸雾稀释热和热损失忽略不计。5.3干燥与吸收5.3.1干燥与吸收的热量平衡计算应包括塔、酸冷却器及泵槽的热平衡计算。5.3.2干燥塔热平衡计算项目应包括：（1）入口烟气显热。（2）入口烟气中水蒸汽潜热。（3）烟气中水蒸汽冷凝热。（4）喷淋酸带入热。（5）93%H2SO4稀释至出塔酸浓度的稀释热。（6）烟气带出热。（7）出塔酸带出热。（8）热损失。注：计算时热损失可忽略。5.3.3吸收塔热平衡计算项目应包括：（1）入口烟气显热。（2）喷淋酸带入热。（3）塔内反应热；1)冷凝热SO3（气）→SO3（液）2)生成热SO3（液）→100%H2SO43)稀释热100%H2SO4→出塔酸浓4)浓缩热98%H2SO4→出塔酸浓（4）烟气带出热。（5）出塔酸带出热。5.3.4泵槽和酸冷却器的热量平衡计算，应符合下列规定：（1）根据串酸流程和产酸方案，应分别对各泵槽和酸冷却器进行热平衡计算。（2）各泵槽热量输入应计算不同浓度硫酸的混合热。（3）阳极保护酸冷却器进口酸温：93%硫酸不应高于70℃，98%硫酸不应高于120℃。（4）板式酸冷却器进口酸温应根据板片材质确定，酸温在90℃以下可采用哈氏合金C-276，酸温在90℃以上可采用D-205或其他。5.4转化与换热5.4.1转化系统热平衡计算原则（1）确定各层气体入口温度及转化率，计算各层气体出口温度及各热交换器的换热负荷。（2）开工预热炉和预热器应进行热平衡计算。（3）回收中温位热时，应对中温位热回收设备进行热平衡计算。5.4.2转化器热量平衡计算，应符合下列规定：（1）转化器各层出口热量应等于入口烟气热量与反应热之和；。（2）计算反应热采用的温度应为该层的平均温度,不宜以温升系数（λ）法进行热量平衡计算。5.4.3冷热交换器的冷端壁温及进中间吸收、最终吸收塔的烟气温度不应低于烟气中硫酸蒸气的露点。5.4.4对于烟气量和浓度有周期性波动的冶炼烟气，应以确定的基准气量和浓度作为系统热量平衡计算的依据，并以最大波动范围内极端烟气条件对系统热平衡进行校核计算，包括旁路全开时换热器的热平衡计算。5.4.5转化系统散热损失宜根据经验数据选取。5.5尾气脱硫5.5.1尾气脱硫的热平衡计算，应包括塔（器）、槽的热量平衡计算。5.5.2脱硫塔的热平衡计算应包括：（1）烟气带入热。（2）吸收剂带入热。（3）反应热。（4）烟气带出热。（5）产品或排放液带出热。5.5.3泵槽热平衡计算应包括：（1）循环液带入热。（2）补充吸收剂带入热。（3）反应热。（4）循环液带出热。（5）排放液带出热。5.5.4热平衡计算结果应包含以下主要内容：（1）脱硫塔出口烟气温度。（2）排放液温度。6设备选择与计算6.1烟气净化6.1.1洗涤塔选择与计算，应符合下列规定：（1）逆流式洗涤塔处理的工况气量宜采用进、出口平均温度和平均压力进行计算，并流式洗涤塔的处理工况气量宜采用进口温度、进口压力进行计算。（2）逆流式洗涤塔烟气速度可选用1.0～1.6m/s；并流式洗涤塔烟气速度可选用2.5～4.5m/s。（3）喷淋密度可选用15～25m3/(m2·h)。（4）洗涤塔可采用玻璃钢或钢衬防腐材料制作,烟气入口段应采取耐高温、耐腐蚀措施。6.1.2气体冷却塔选择与计算应符合下列规定：（1）处理工况气量宜采用塔进、出口平均温度和平均压力进行计算。（2）烟气速度可选用1.2～2.0m/s。（3）喷淋密度可选用15～35m3/(m2·h)。（4）分酸装置宜选择槽式分酸器或喷头。（5）填料支撑宜选择条梁，填料材质宜采用聚丙烯。（6）气体冷却塔宜采用玻璃钢制作。6.1.3电除雾器选择与计算，应符合下列规定：（1）电除雾器的除雾指标应满足本规范3.1.3条要求。（2）除雾效率计算可按下式计算：η=1-e（-Aw/v）其中：η除雾效率%A沉淀极（阳极）总面积m2w酸雾（颗粒）漂移速度m/sv气体流量m3/s（3）电除雾器处理工况气量宜采用进、出口平均温度、平均压力进行计算。（4）阳极管内烟气流速可选用0.7～1.2m/s。（5）烟气在管内的停留时间可选用4～7s。（6）电除雾器的材质可选用聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、玻璃钢（C-FRP）、铅（Pb）、不锈钢等。6.1.4沉降槽选择与计算，应符合下列规定：（1）沉降槽的容积、烟尘的沉降速度应根据烟尘性质、成份并通过实验确定。（2）沉降槽材质宜选用玻璃钢，也可选用钢衬胶或钢衬玻璃钢等。（3）沉降槽的形式可选圆锥形、斜板（管）形等。6.1.5稀酸板式换热器选择与计算，应符合下列规定：（1）稀酸板式换热器应根据循环液硫酸浓度、进出口温度、进口压力、压力降、其他组分浓度以及冷却水（循环水）要求等选择。（2）稀酸板式换热器的传热系数宜取4000～5000w/m2.k。（3）板片厚度宜取0.5～0.7mm，沟槽深度不宜小于4mm。（4）板片及垫片材料应根据酸浓，氟、氯等腐蚀性介质的含量，经综合经济比较后确定。（5）为减少堵塞而导致的换热器拆卸清洗的频率，应在稀酸进口的背面安装内置过滤器，用于阻隔大颗粒的杂质。6.1.6稀酸泵选择原则（1）稀酸泵的扬量和扬程应根据输送介质、塔（器）、槽的操作参数及布置要求等通过计算确定，其富裕系数可取1.1～1.15。（2）稀酸泵宜选用卧式离心泵，要求零泄露宜选用磁力驱动泵。（3）接触介质部件宜选用超高分子量聚乙烯或耐酸橡胶等。6.2干燥与吸收6.2.1干燥塔、中间吸收塔和最终吸收塔应根据工艺条件及相关设计参数计算确定规格。6.2.2塔、槽独立布置，塔宜采用碟形底结构；塔、槽连体布置，塔宜采用平底或碟形底结构。6.2.3干燥塔和吸收塔（中间、最终吸收塔）的选择与计算，应符合下列规定：（1）工况烟量可按照进、出口平均温度和平均压力进行计算。（2）塔的操作气速应按表4.3.2选择。（3）塔的填料面积、填料高度应通过计算确定。6.2.4填料支承应选用开孔率大、阻力小的条梁或球拱。6.2.5干吸塔除雾器选择（1）干燥塔宜采用网垫式除雾器。（2）吸收塔宜采用烛状纤维除雾器。6.2.6干燥塔、吸塔塔分酸装置宜选用槽管式或管式分酸器。6.2.7干燥塔、吸塔塔主体宜采用钢衬耐酸瓷砖、钢衬合金钢或全合金钢结构。6.2.8干吸泵槽宜采用卧式或立式，泵槽宜采用钢衬耐酸瓷砖、钢衬合金钢或全合金钢结构。6.2.9浓酸泵选择与计算应符合下列规定：（1）浓酸循环泵宜选用液下泵，不易选用卧室泵。（2）最大流量宜取正常流量的1.1～1.15；最大扬程宜取正常扬程的1.05～1.1。（3）流量＜600m3/h的泵，转速宜采用1450rpm；流量＞600m3/h的泵，转速宜采用980rpm。（4）泵安装底座底面至泵吸入口的垂直距离为插入深度，泵吸入口与泵槽底部距离宜取300mm；泵吸入口应配带滤网，以防吸入杂物。（5）高温浓硫酸液下泵宜采用填料密封，若输送介质为发烟酸时，密封型式应采用组合式干气密封。（6）吸收采用共用泵槽时，最终吸收酸泵扬量应考虑串酸和产酸量。6.2.10浓酸冷却器常用的有管壳式和板式，管壳式有带阳极保护和不带阳极保护之分，设计时应通过技术和经济综合比较后确定。（1）浓酸冷却器选型计算应包括：热负荷、平均温差、换热面积、冷却水量等。（2）传热系数应合理选择，板式酸冷却器，宜取1800～2500W/m2·K，成品酸冷却器宜取1500W/m2·K；阳极保护管壳式酸冷却器，宜取800～1000W/m2·K。（3）酸冷却器材质应根据硫酸的浓度和温度等合理选择。带阳极保护管壳式酸冷却器的换热管宜选用316L不锈钢焊管；壳体、管板、折流板以及补偿器宜选用304L不锈钢，耐最高酸温120℃（单侧保护）；板式酸冷却器板片根据介质温度选用，哈氏合金C-276最高耐温90℃，酸温高于90℃时，可选用D-205。6.3转化与换热6.3.1转化器选择与计算（1）转化器直径应根据处理的标况气量及选择的气速（标况）计算。（2）通过触媒层的气速宜选0.30～0.50Nm/s。（3）转化器各触媒层布置顺序应根据管线布置便捷、维修及触媒装卸方便以及设备投资经济性等综合比较确定。（4）处理浓度和气量波动较大以及低浓度烟气宜采用大蓄热量转化器。（5）转化器设计温度不应低于650℃，设计压力不宜大于100kPa。（6）转化器各触媒层人孔应按2个设置，且按照180°对称布置。（7）应采用活性高、通气阻力小、载尘能力强的触媒，触媒层应留有足够的净空。触媒装填系数宜取200～260L/d·t（100%硫酸）。（8）为获取高的转化率、防止一层触媒过热和减少换热面积，单接触第一层上部及最后一层，双接触第一层上部及二次转化各层宜采用低温触媒。（9）应考虑装置长时间运行后转化器阻力的增加，特别是第一层。（10）采用全不锈钢转化器时，底部应设置滑动支撑；6.3.2热交换器选择与计算（1）应选择设计阻力小、传热效率高的热交换器。（2）换热器换热面积的计算，应根据烟气条件合理选择计算基础。对于二氧化硫浓度周期性波动的烟气，换热面积应留有一定的富余。（3）热交换器的材质应合理选择，兼顾实用性和经济性。热热交换器宜选用适宜的不锈钢或同等材料，冷热交换器宜选碳钢、不锈钢或同等材料。6.3.3开工炉及预热换热器选择与计算（1）预热空气量宜取正常操作气量的30～35％。（2）预热能源应根据建设地区方便获取选择，宜选用油、气及电。（3）开工炉和预热器应根据燃料种类、预热气量、预热气出口温度、预热器材质等计算、设计和选择。（4）提高出炉烟气温度，可减小预热器的换热面积，出炉烟气温度受预热器材质的限制，预热器冷侧未通气时不应高于450oC。采用碳钢材质的预热器，通气后不应高于600oC；采用耐热材质（包括渗铝钢），炉气温度宜控制在600oC～700oC；采用耐温级别更高的材质时，炉气温度还可以提高。预热气体出口温度不应高于500oC。（5）采用电炉预热时，应根据所需预热量计算电炉功率。预热时，电炉出口气体温度不宜高于500oC。6.3.4风机的选择（1）风机应根据冶炼操作制度、烟气量、系统阻力、负荷调节要求、当地自然条件（包括海拔高度）等进行选择。（2）在正常烟气条件下风机的效率应最高，同时风机应满足最大和最小工况参数。（3）风机的最小气量取决于转化预热气量，预热气量宜取正常气量的30～35%。最小流量应大于喘振流量的5%。（4）风机的全压应按系统通过最大气量时的阻力计算确定，并考虑填料、触媒、除雾器等设备由于长期运行阻力上涨，应留有一定的富裕，富裕量应根据生产实践选取，一般宜选取全压的1.1～1.2。（5）风机负荷调节宜采用速度调节和前导向调节。速度调节宜选择变频和液力耦合器。（6）风机的进、出口方位应符合平面布置的要求。6.4成品酸储存与运输6.4.1成品酸库的储酸量应根据运输方式、运输能力、销售半径等确定，储存周期宜取15～30d，也可根据具体要求适当调整。6.4.2储酸罐宜选择立式圆筒形结构，也可根据实际需要选择卧式圆筒形或球形结构，储酸罐应露天布置。6.4.3储酸罐应密封加盖，设置“呼吸管”，发烟酸储罐应设置三氧化硫回收装置。6.4.4储酸罐应设液位指示（现场显示和仪表显示），储酸罐有效容积不宜超过总容积的85%。6.4.5储酸罐应设溢流和排污，排污应设在储酸罐底部。6.4.6储酸罐材质，宜选用普通碳钢。6.4.7根据产品硫酸浓度以及建设地大气温度,确定储酸罐是否应采取防冻措施。6.4.8成品酸地下槽宜采用立式或卧式，材质宜选用钢衬耐酸瓷砖、钢衬合金钢或全合金钢。6.4.9地下槽泵选择应符合下列规定：（1）泵的扬量和扬程应通过计算确定，最大流量宜取正常流量的1.1～1.15；最大扬程宜取正常扬程的1.05～1.1。（2）地下槽泵宜选用立式液下泵，卸酸泵宜选用卧式泵（3）其他要求与本规范6.2.9条相同。6.5尾气脱硫6.5.1根据烟气条件计算、选择设备规格。6.5.2吸收塔选择与计算，应符合下列规定：（1）工况烟气量可采用进、出口平均温度和平均压力进行计算。（2）气速应根据采用的设备型式选择，见6.1.1、6.1.2款规定。（2）吸收塔的填料高度应通过计算确定，并校核在极端条件下设备的性能。（3）塔出口应设置除雾器。6.5.3泵的选择与计算应符合下列规定：（1）泵的扬量和扬程应根据输送流体性质、塔（器）、槽的操作参数及布置要求等通过计算确定，富裕系数可取1.10～1.15。（2）宜选用卧式离心泵，要求零泄露宜选用磁力驱动泵。（3）接触流体部件应选用耐腐蚀、磨蚀材料。6.6废酸处理6.6.1槽罐类设备的选择原则（1）储槽、中间槽、计量槽、溶解槽、反应槽、浓密槽（池）、沉降槽等槽罐类设备，应根据其功能及处理物料的性质、物料量、停留时间等，计算其有效容积。（2）有效容积宜取实际容积的80～85％，并结合槽罐结构、搅拌器规格及布置要求确定槽罐的台数和外形尺寸。（3）设备材质应根据流体特性选用玻璃钢、钢衬胶（或玻璃钢）、混凝土内衬胶（或玻璃钢）等。6.6.2过滤设备的选择（1）应根据处理物料量，物料含固量、粘度、温度、pH、颗粒粒径等物料特性，滤渣含湿量要求以及作业制度等选择过滤设备。（2）硫化渣过滤宜选用立式或卧式压滤机，石膏渣过滤宜选用离心机。（3）压滤机滤饼含水（指游离水）不宜大于70%，离心机滤饼含水（指游离水）不宜大于20%；6.6.3输送泵的选择（1）输送泵的扬量和扬程应通过计算确定，其富裕系数可取1.1～1.15。（2）宜选用卧式离心泵，要求零泄露宜选用磁力驱动泵。（3）应根据输送液体的流量、压力、温度、腐蚀性、含固量、操作制度（连续或间断）等要求，选择泵的类型。如底流泵，宜选用隔膜泵等。（4）接触流体部件宜选用耐腐蚀、磨蚀材料。7设备布置7.1烟气净化7.1.1净化工序应按照总平面总体布置要求，尽可能使电收尘出口至净化入口的烟气管道应最短。7.1.2各塔（器）应按照工艺流程顺序布置，宜采用单行排列，中心线对齐或切线对齐。7.1.3在符合管道敷设原则、满足操作维修需要前提下，塔（器）之间的间距应尽量小，但不应小于2.5m。7.1.4泵、槽类设备及稀酸冷却器宜布置在塔（器）一侧，另一侧宜设置检修场地或通道。7.1.5塔安装高度应符合下列要求：（1）利用塔内液体重力自流到泵槽或其他设备时，安装高度应根据塔内液面压力、流入设备高度、入口压力及管道压力降等因素确定。（2）塔（器）槽一体设备，布置高度应满足泵的入口压力大于必需汽蚀余量（NPSHr）。（3）单列布置的塔基础、平台标高宜取一致，基础高出地面不应小于0.2m。7.1.6循环泵布置应符合下列规定：（1）除寒冷地区外，稀酸循环泵宜布置在室外。（2）泵成排布置时，宜按泵进口端、出口中心线或泵端基础边对齐布置。（3）泵基础面高出地面应大于0.1m，两台泵之间净间距不宜小于0.8m。（4）2用1备泵的布置，备用泵宜布置在中间。7.1.5寒冷地区泵房布置应符合下列规定：（1）泵房内应设有排污沟，地面应留有坡度并应防腐。室内应设置通风设施，采暖温度不应低于5℃。（2）泵电机端或泵侧至墙面的距离不宜小于1.0m，留有抽出电动机转子及检修的距离。（3）泵房内应设置满足检修的起吊装置。7.1.6在寒冷地区建厂，稀酸泵、塑料电除雾器和安全水封应布置在室内，采暖温度不应低于5℃。7.1.7稀酸冷却器的布置，应符合下列规定：（1）稀酸冷却器的一侧敷设酸管和水管，另一侧应留有足够的净空拆装板片。（2）为方便调节循环酸温度或冷却负荷，稀酸冷却器的酸侧进出口管之间应设置旁通管，不宜在水侧设置旁通管。（3）两台以上稀酸冷却器的净间距不宜小于0.8m。（4）安装高度应满足稀酸冷却器内的酸和水的排放要求。7.2干燥与吸收7.2.1电除雾器至干燥塔、干燥塔至风机以及吸收塔与转化热交换器之间的烟气连接管，在满足工艺要求、方便操作检修的前提下，应力求最短。7.2.2干燥塔、吸收塔、泵槽、酸冷却器应根据工艺流程顺序布置，泵槽、酸冷却器宜布置在塔的一侧，另一侧敷设吸收与转化之间的烟气管道。7.2.3干燥塔和吸收塔应单列布置，两塔之间的净间距不应小于2.5m。7.2.4干吸塔安装高度确定应符合下列规定：（1）利用塔内液体的重力自流到泵槽或其他设备时，安装高度应根据塔内液位及液面压力、泵槽液位和管道压力降等因素确定。（2）干燥塔内液面压力为负压，干燥塔安装高度应确保塔内硫酸靠重力流回泵槽。（3）单列布置的干吸塔，主要操作平台宜采用同一标高。7.2.5塔人孔位置应设置钢结构操作平台及爬梯，相邻两层操作平台之间的净高差不应小于1.8m。7.2.6酸冷却器的布置，应符合下列规定：（1）酸冷却器宜布置在泵槽之间或泵槽一侧。（2）采用阳极保护管壳式冷却器时，应留有抽取主阴极的空间；采用板式冷却器时，应留有足够的拆装板片场地。（3）为方便调节酸温或冷却负荷，酸冷却器的酸侧进出口管之间应设置旁通管，不宜在水侧设置旁通管。（4）酸冷却器之间、酸冷却器与其他设备之间、酸冷器与建筑物之间的净间距不宜小于0.8m；采用阳极保护管壳式酸冷却器时，恒电位仪距离酸冷器的布线距离应小于100m。（5）酸冷器的安装高度应保证排酸顺利流进地下槽。7.2.7泵槽及地下槽布置应符合下列规定：（1）泵槽应设置操作平台，满足设备、管道、管件、阀门的安装和检修，靠近泵槽应设独立的泵检修设施。（2）地下槽应尽量靠近排酸设备及输送成品酸管道所在的管廊。（3）地下槽安装深度，应保证所有排放酸顺利自流进地下槽。（4）寒冷地区建厂的地下槽应布置在室内，并应设置防冻措施，采暖温度不应低于5℃。（5）需要把地下槽布置在建筑物内时，应设置吊装设备，并留有足够的检修场地。（6）地下槽布置在室外时，设备周边围堰高度应不小于当地最大降雨量。7.2.8在干吸区域内根据相关规范应设置洗眼器、淋洗器等安全设施。7.3转化与换热7.3.1转化工序应靠近干吸工序布置，两工序净间距在满足设备安装、检修要求以及安全规定的前提下应尽量短。7.3.2转化器和换热器布置，应符合下列规定：（1）转化器和换热器应布置在风机出口侧。（2）转化器与换热器及换热器互相之间的距离在满足管道热补偿的前提下应尽量短。（3）转化器各层装卸触媒用人孔和操作平台应设置在交通便利的一侧；操作台宜采用独立的钢结构，不宜和转化器连成一体，操作平台外侧应留有足够场地供装卸触媒用。（4）应设置触媒筛分装置，方便触媒的筛分和装卸，满足环保及安全要求。7.3.3开工系统布置应符合下列规定：（1）采用油、气等燃料的燃烧炉和辅助设施应根据燃料种类，按照相关的安全规定布置。（2）电炉应根据设备数量、管道敷设以及检修要求等布置，大中型电炉宜落地设置，小型电炉可直接布置在管路上。风机布置应根据风机类型、操作维护要求、进出管道敷设要求、辅助设施要求等因素综合考虑，应符合下列规定：（1）二氧化硫风机应布置在干燥塔之后并尽量靠近干燥塔。（2）进出口管道及收缩（扩张）管规格及长度应合理设计，不应影响风机性能。（3）风机在室内布置时，应按风机最大部件的重量选用起吊设施。（4）应根据风机、电机最大部件的规格留有足够的检修场地。（5）风机基础应与厂房基础分开，风机基础较高时，应设置操作平台。（6）风机房应设置防噪音设施。7.4成品酸储存与运输7.4.1成品硫酸库必须遵循消防和危险化学品的有关管理规定设计。硫酸储存和装卸场所的选择，应全面考虑周边的自然环境和社会环境，根据企业及相邻企业或设施的特点，结合地形、风向等条件，合理布置。7.4.2成品硫酸库应充分考虑地震、软地基、湿陷性黄土、膨胀土等地质因素以及台风、雷暴、沙暴等气象危害因素，避免建在断层、滑坡、泥石流、地下溶洞、采矿陷落区界内、重要的供水水源卫生保护区、有开采价值的矿藏区等地段和地区。7.4.3成品硫酸库应布置在不受洪水、潮水或者内涝威胁的场地，当不可避免时，必须有可靠的防洪、排涝措施。7.4.4成品硫酸库在厂区总平面布置中应符合下列要求：（1）符合工艺流程、操作要求和使用功能。（2）储酸罐数量应不小于两个。（3）功能分区内各项设施的布置，应紧凑、合理；功能分区内部相互之间应留有一定宽度的通道。7.4.5储酸罐区域，不应布置与成品酸无关的管道。两个酸罐以上的酸罐区应设两个以上的旋梯，其顶部应设独立操作平台，罐顶平台及通道应与罐顶脱离，不得利用罐顶作为通道。7.4.6储酸罐区域必须设围堰，围堰的有效容积不应小于其中最大储罐有效容积的110%。7.4.7储酸罐之间、储酸罐与围堰之间以及储酸罐与其它建筑物之间的间距必须满足相关安全、防火要求。7.4.8围堰的设计高度应比计算高度高出0.2m，高度宜取1.0～2.2m，并应在围堰的适当位置设置踏步或坡道，数量应不少于2个。7.4.9围堰内应考虑排水，坡度不宜小于3‰，在最低处设污水收集池及排污泵。7.4.10与储酸罐配套的地下槽及辅助设施应布置在围堰外。7.4.11围堰内地面、设备基础及围堰内侧应采取防腐措施；围堰堤必须密实、不泄漏，有穿过的管道应做套管确保密封。7.4.12其他化学药品、有机物的储存必须远离储酸罐区。7.4.13储酸罐区内必须设洗眼器、淋洗器等安全设施。7.4.14成品酸宜采用火车槽车和汽车槽车运输，为方便成品酸的装运，应设置相应的火车、汽车装酸鹤位，装酸鹤位数量应根据硫酸产量及槽车周转周期确定。7.4.15为汽车槽车配套的装酸高位槽宜单列布置在平台上，平台标高应满足各种规格槽车的装运，高位槽基础高度应高出平台不小于0.1m，并应使硫酸能自流入汽车槽车内，装酸区域应考虑留有汽车通行、会车、拐弯用场地。7.4.16地下槽布置，应按7.2.7条规定执行。7.5尾气脱硫7.5.1尾气脱硫布置应满足总平面统一规划要求，合理布局。7.5.2尾气脱硫宜布置在最终吸收塔和烟囱附近。7.5.3脱硫废水排放及废渣堆放应结合主体工程统一考虑。7.5.4烟囱的布置应符合下列规定（1）烟囱高度应根据有关标准及规范计算确定。（2）在满足检修、安全等要求的前提下，与最终吸收塔之间的距离应尽量短。（3）烟囱内筒材质宜采用玻璃钢、高分子材料以及碳钢。（4）烟囱支撑形式宜选用钢架结构或钢筋混凝土，钢制烟囱可采用自支撑结构。7.6废酸处理7.6.1废酸处理应根据总平面统一规划要求布置。7.6.2同类型设备宜布置在一起，如压滤机、浓密池、泵等，布置原则参照本规范相关条款。7.6.3由于生产过程中可能会有SO2、H2S等有害气体产生，废酸处理宜布置在厂区的下风向。7.6.4属于危废品的固体物料，不得露天放置，也不应与普通固体物料放在一起。危废物料临时堆场应尽可能靠近物流的出口。7.6.5压滤机房配置，应符合下列规定：（1）压滤机房大小应根据压滤机规格，安装、操作、检修要求，与压滤机连接的各种管道的敷设要求，控制柜、辅助设施的布置要求等因素确定，宜靠近沉降槽布置。（2）压滤机房一般按照两层结构设计，压滤机宜布置在第二层，楼面应留有吊装孔便于设备安装和检修。（3）如废酸处理与烟气净化距离较短，两工序的压滤机宜布置在同一厂房内。7.6.6滤饼库应尽量靠近压滤机房，滤饼库大小应根据滤饼特性以及堆存要求确定。8管道8.1一般规定8.1.1管道应根据流体特性及操作条件，考虑各种荷载并结合环境影响因素等进行设计和选择。8.1.2管道及每个组成件的设计压力，不应小于运行中可能的内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。最严重条件应为强度计算中管道组成件需最大厚度及最高公称压力时的参数。8.1.3离心泵出口管道的设计压力应不小于吸入压力与出口压力之和。8.1.4管道的设计温度应取管道在运行时，压力和温度相偶合最严重条件下的温度；设计温度的确定应考虑流体温度、环境温度、阳光辐射等影响流体温度变化因素的影响。8.1.5设计最低温度应为管道组成件的最低工作温度，该温度不应低于管道材料的使用温度下限。8.1.6带伴热的管道设计温度应取外加热（包括电伴热）与管内流体温度中的较高温度。8.1.7外保温管道设计温度应按第8.1.4～8.1.6款确定。8.1.8硫酸系统的管道设计应考虑冶炼不同周期的烟气条件对管道内温度及压力的影响。8.1.9其他规定按照GB50316-2000（2008年版）相关条款执行。8.2材质8.2.1管道材质选用原则管道材质应根据流体特性及操作条件选用，应满足流体操作温度和压力的要求，并应保证操作温度和压力提高时的适应性和稳定性，并具备一定的经济性。在负压操作条件下使用的管道，应考虑材料耐负压的稳定性。8.2.2第一级洗涤塔出口至干燥塔入口间的湿含量较高的烟气管道，烟气温度＜80℃，宜选用玻璃钢；对于烟气氟、氯离子含量较高的烟气，玻璃钢防腐层应采用耐氟、氯腐蚀的材料制作。8.2.3稀硫酸管道可选用钢衬聚烯烃树脂（PO）、钢衬高密度聚乙烯（PE）、玻璃钢、硬聚氯乙烯管道（UPVC）、氯化聚氯乙烯管道（CPVC）或复合管等。8.2.4浓硫酸管道，当温度较低时，宜选用316L不锈钢管、铸铁管等；温度较高时，宜选用带阳极保护不锈钢管或高硅不锈钢管等。不宜选用碳钢管。8.2.5温度高于480℃的二氧化硫、三氧化硫烟气管道宜选用奥氏体不锈钢或喷（渗）铝钢管等，其他可采用碳钢管。8.3流速与规格8.3.1输送流体的流速应根据流体特性、管道材质、操作条件、允许管道压力损失等因素，经投资和运行费用综合比较确定。管径根据选择的流速计算确定。8.3.2输送容易堵塞的液体其流速不宜太小，也不宜采用公称直径小于25mm的管道。8.3.3气体管内流速范围见表8-1，表内流速为推荐值。表8-1气体流速流体名称介质温度/℃流速/m·s-1二氧化硫烟气400～60022～35100～40020～32＜10014～25三氧化硫烟气400～65022～35250～40018～30＜25014～26放空尾气50～8012～20空气（低压风机）常温10～12空气（中压风机）常温12～16压缩空气（＜1.0MPa）常温15～20煤气(＜0.3MPa）常温8～12槽和罐的排气常温8～128.3.4液体管内流速范围可按表8-2的数据选用，表内流速为推荐值。表8-2液体流速流体名称使用条件流速范围（m/s）浓硫酸上塔酸管（泵出口）1.2～2.0重力下（自流）0.6～1.2不锈钢管压力下长距离输送1.0～1.4铸铁管压力下长距离输送1.0～1.2溢流管＜0.6稀硫酸（＜20％H2SO4）上塔酸管（泵出口）1.2～2.0重力下（自流）0.5～0.9水和碱液自流0.6～1.0压力下1.5～2.5冷凝水自流0.3～0.6气压冷凝水排水0.5～1.5粘度较大液体盐类溶液0.5～1.0石灰悬浮液压力下1.5～2.5泥浆压力下1.5～2.5易燃易爆液体＜1.0粘度大于浓硫酸液体0.2～0.48.3.5金属管道的壁厚，应根据使用压力、温度、管径、材料许用应力及壁厚附加量等计算确定。承受外压和内压的管道应分别计算其厚度。8.3.6对于金属衬里的管道组成件，其基层金属材料的厚度应符合耐压强度计算的厚度，计算厚度不应包括衬里的厚度。8.4热应力计算及补偿器选择8.4.1二氧化硫风机出口至最终吸收塔之间的所有烟气管道应进行热应力分析计算。8.4.2管道热胀冷缩应利用自身的弯曲和扭转产生的变形进行自补偿，如不能实现自补偿时，可采取下列措施改善管道的柔性：（1）改变管道走向。（2）调整支吊架的型式与位置。（3）改变设备、固定支架等的布置。8.4.3当采用“8.4.2”款依靠自然补偿不能改善管道的柔性时，应通过计算选择补偿器。8.4.4输送高温、干燥二氧化硫和三氧化硫的烟气管道，应选用不锈钢波形补偿器；输送低温、含湿量高的烟气管道，宜采用非金属补偿器。8.4.5卧式离心泵的进口管和出口管，可选用聚四氟乙烯橡胶复合波纹补偿器、聚四氟乙烯不锈钢复合波纹补偿器等。8.4.6对于热应力较大的高温烟气管道，除设置补偿器外，应设置拉杆，避免损坏设备接口。8.5管架8.5.1管架设置应符合下列规定：（1）保证管系安全可靠，且尽量不降低原有管系柔性。（2）管道支吊架的形式、位置应满足柔性计算的要求。（3）合理布置，管架应靠近设备、集中荷载处以及弯头和大直径三通分支管附近；管架应设置在直管段，不应设置在小半径弯头、支管连接等局部应力较大的位置；管架不应设置在反复热循环状态下管道因蠕变产生过量扭曲或下垂等部位；需要经常拆卸的管段，不应设永久性管架。（4）便于安装与检修，宜利用建筑物设置管架生根部件，在满足技术要求的前提下，减少不必要的支承件，应使结构简单，经济合理。8.5.2管架承载力应包括：（1）传递到构件上的管道、管件和绝热材料的质量。（2）管内流体质量及结冰、积雪、积灰等临时荷载。（3）风荷载、地震力及管内流体的水力冲击等。8.5.3输送蒸汽或其他湿气体的管道，尚应计入冷凝液的质量，冷凝液在管道中的填充量可按下列情况确定：（1）DN小于100mm时，按充满管截面的20％计算。（2）DN等于100—500mm时，按充满管截面的15％计算。（3）DN大于500mm时，按充满管截面的10％计算。8.5.4管架承受荷载除8.5.3条规定外，还应承受下列荷载：（1）管道热胀冷缩或连接设备发生位移产生的荷载。（2）弹簧支吊架向刚性支吊架的转移荷载。（3）压力不平衡式波纹补偿器的内压作用力及弹性力。（4）活动支吊架的摩擦力。8.5.5经柔性计算的管道，支吊架荷载应与柔性计算结果一致。8.5.6管架间距应根据管道敷设方式、介质输送特征和管道坡度等，按强度和刚度条件，通过计算确定。8.5.7有保温层的管道，管架高度应考虑保温层的厚度。8.5.8管架型式的确定，应符合下列规定：（1）管道在支撑点垂直方向有位移时，宜采用弹簧支吊架。位移较小宜采用可变弹簧支吊架，位移较大时宜采用恒力弹簧支吊架；无位移时应采用刚性支吊架；严禁在管道有位移处设置固定支架。（2）水平管道上允许有轴向和横向位移时，可设置滑动支架；水平管道上允许轴向位移而限制横向位移的地方，应设置导向支架。（3）管道在垂直方向位移较大时，宜选用恒力弹簧支吊架。（4）需要限制管道位移时，应设置限位支架。8.5.9管道支吊架与管道直接焊接时，与管道接触部分的材料应与管道材料一致或相当。8.5.10需要在泵进出口处设置支吊架时，支吊架的位置应靠近泵进出口；泵出口管垂直向上布置时，在距泵最近拐弯处设置支吊架，但不得在泵底座和泵基础上设置支架。8.5.11风机进出口管支架设置应靠近进出口，管架基础应与厂房和风机基础分开。8.5.12在管廊上敷设管道时，管架边缘至建筑物或其他设施的水平距离除按以下要求外，还应符合现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160、《工业企业总平面设计规范》GB50187及《建筑设计防火规范》GB50016的规定。管架边缘与以下设施的水平距离（1）至铁路轨外侧≥3.0m（2）至道路边缘≥1.0m（3）至人行道边缘≥0.5m（4）至厂区围墙中心≥1.0m（5）至有门窗的建筑物外墙≥3.0m（6）至无门窗的建筑物外墙≥1.5m8.6阀门8.6.1阀门应根据工艺流程、流体特性、设计温度、设计压力等选择，满足操作、维修要求。8.6.2稀、浓酸管道上的阀门应耐腐蚀，不泄漏、操作方便。8.6.3阀门的规格宜与管道规格一致。8.6.4对于大型、操作频繁及操作不便的阀门，宜选用电动或气动阀门。8.6.5烟气净化气体阀门宜选用玻璃钢碟阀、衬里碟阀。8.6.6稀硫酸阀门宜选用蝶阀、球阀等，材质可选用聚四氟乙烯(F4)衬里、聚全氟乙丙烯(F46)衬里、聚乙烯(PE)衬里、聚烯烃(PO)衬里、UPVC及聚丙烯等，不宜选用金属阀门。8.6.7转化气体阀门宜选用蝶阀或闸阀，材质宜选用不锈钢或合金钢。8.6.8干燥与吸收浓硫酸阀门宜选用球阀、闸阀、蝶阀、旋塞阀等，材质宜选用不锈钢、合金钢、聚全氟乙丙烯衬里或聚四氟乙烯衬里。8.6.9防止流体倒流的管道，应设逆止阀。8.6.10阀门布置应符合下列要求：（1）阀门安装高度应方便操作和检修，离地面或操作平台高度宜为1.2m。操作频繁的阀门，当位置较高时，应设置操作平台。所有手动阀门，应布置在便于操作的高度范围内。（2）水平管道上的阀门的阀杆宜垂直向上或左右偏45°，但不宜向下安装。垂直管道上阀门的阀杆、手轮应与操作巡回线方向平行安装。（3）对安装方向有要求的阀门应与介质流动方向一致。（4）阀门宜布置在热位移较小的位置。（5）严禁在靠近阳极保护酸冷却器酸进口的管路上安装阀门。8.7管道敷设8.7.1管道敷设应满足工艺及PID要求，应兼顾方便安装及操作检修。8.7.2管道敷设应避免“气袋"、“液袋"和“盲肠”现象；不影响门、窗开关；不挡梯子和设备人孔；不应敷设在电机、现场控制开关柜、取样分析点等上方；不应妨碍设备、管道、阀门等的检修；不宜将管道、管件和阀门的重量传递到设备上。8.7.3稀硫酸、浓硫酸及其他腐蚀性管道，不得在道路、铁路上方设置阀门、补偿器、法兰和螺纹接头等。8.7.4管道敷设应考虑坡度，坡度方向应与介质流动方向一致，且应符合下列规定：介质坡度硫酸i=0.005生产废水i=0.001一般气体和易流动液体i=0.005清洁排水i=0.005压缩空气i=0.0048.7.5各种管道宜集中平行敷设。敷设顺序应为：大管道靠内，小管道在外；常温管道靠内，热管道在外；支管道少的管道靠内，支管道多的管道在外；不经常检修的管道靠内，经常检修的管道在外。管道上下敷设顺序应为：热介质管道在上，冷介质管道在下；无腐蚀介质管道在上，有腐蚀介质管道在下；气体管道在上，液体管道在下；检修少的管道在上，检修频繁的管道在下；保温管道在上，不保温管道在下；金属管道在上，非金属管道在下。不宜在转动设备上方敷设酸管，严禁将硫酸管道敷设在地下。8.7.6管道间距应符合下列规定：（1）管道间距应便于管道安装及检修。管外壁、法兰外边、保温层外壁等最突出部分，距墙壁或柱边的净空不得小于100mm。（2）两管道的最突出部分之间的净间距应大于50mm。（3）手轮操作的阀门并排安装时，其手轮间距应大于100mm。8.7.7非金属管道的敷设，应符合下列规定：（1）非金属管道应远离通道敷设，与其他管道敷设在一起时，应设在最下层。（2）沿建、构筑物敷设时，管外壁与建、构筑物之间的净间距不应小于150mm。管架应设置管夹，管夹与管道之间应垫以3～5mm厚柔性衬垫。（3）架空水平敷设时，长度为1.0～1.5m的管道可用一个管夹，长度为2.0m及以上的管道用两个管夹，装在距管端200～300mm处。垂直敷设时，每根管道应有固定的管夹支撑，承插式管道的管夹应支撑在承口下面，法兰连接管道的管夹应支撑在法兰上面。（4）穿墙或楼板时，在墙壁或楼板穿管处，应预埋钢套管，套管两端应露出墙壁或楼板约100mm，套管内壁与非金属管最突出部应不少于30mm的间隙。（5）与泵等振动设备连接时，管道与设备间应加装一段柔性连接管或补偿器。8.7.8泵进、出口管道敷设，应符合下列规定：（1）泵进口管道应有0.02％坡度，当泵进口低于泵槽出酸口时，坡向泵；当泵进口高于泵槽出酸口时，坡向槽。（2）卧式泵进口管径应大于泵吸入口直径，需要设偏心异径管时，应管顶取平。8.7.9管道最高点应设置放气管，排气管公称直径不应小于15mm；管道最低点应设置排液管，排液管公称直径不应小于20mm；在可能积聚液体的部位亦应设置排液阀。排液管的阀门应靠近主管。8.7.10管道上的取样管的敷设，应符合下列规定；（1）设气体取样管时，水平管道取样管应从管侧引出；垂直管道取样管应与管道成45°，倾斜向上引出。（2）设液体取样管时，流体由下向上流动的垂直管道，取样管可设在管道的任意一侧；流体由上向下流动的垂直管道不应设取样管。水平管道内的流体在压力下输送时，取样管可设置在管道的任意一侧；靠流体自身重力流动时，取样管应设置在管道的底侧。8.7.11架空管道穿过道路、铁路及人行道等的净空高度指地面距管道隔热层或支承构件最低点的高度，净空高度应符合下列规定：（1）电力机车的铁路，轨顶以上≥6.6m；（2）铁路轨顶以上≥5.5m；（3）道路推荐值≥5.0m；最小值4.5m；（4）装置内管廊横梁的底面≥4.0m；（5）装置内管廊下面的管道，在通道上方≥3.2m；（6）人行过道，在道路旁≥2.2m；（7）人行过道，在装置小区内≥2.0m。（8）管道与高压电力线路间交叉净距应符合架空电力线路现行国家标准的规定。8.8保温8.8.1管道保温计算、材料选择及设计应按照《设备及管道保温技术通则》GB/T4272、《设备及管道保温设计导则》GB/T8175、《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264进行设计。8.8.2下列设备应进行保温：转化器、开工炉、换热器、锅炉、过热器、省煤器以及需要防冻的储槽（罐）等。8.8.3下列管道应进行保温：转化器与换热器之间连接管道、换热器之间连接管道、旁路管道、升温管道等。根据转化自热平衡及余热回收要求，保温还应包括二氧化硫风机出口管、中间吸收塔烟气进出口管及最终吸收塔进口管。8.8.4根据建设地气象资料，对不能保持连续流动的存液管道，如各槽加水管、安全封加水管、高位槽加水管、管道和设备冲洗水管及溢流管等应设置防冻保温。8.8.5保温材料选择应符合下列规定：（1）导热系数小，在25℃时，其导热系数不得大于0.08W/（m·k）。（2）耐温性好，在高温度下其结构不被破坏，机械强度不受影响。（3）机械强度高，硬质保温材料的抗压强度不应小于0.4MPa。（4）吸水（湿）率低，防水性好，防水率不应小于95%。（5）化学稳定性好，阻燃性好，抗腐蚀性强。8.8.6保温结构自内而外应由保温层、保护层组成。埋地管道及设备的保温结构应设防潮层，敷设在地沟内的管道保温结构应设防潮层。8.8.7保护层材料的选择；应符合下列规定： （1）良好的防水性能。（2）阻燃性好。（3）化学稳定性好，耐腐蚀性好。（4）在温度变化与振动情况下不易开裂。（5）施工、检修方便，外表美观，使用寿命长。（6）宜选用波纹（平板）铝合金板、不锈钢板及彩钢板，不宜选用镀锌钢板。（7）保护层厚度宜采用0.5～0.8mm。8.8.8保温层厚度应通过计算确定，当无特殊工艺要求时，保温的厚度应采用“经济厚度”法计算。但若经济厚度偏小以致散热损失量超过最大允许散热损失量标准或导致转化系统不能自热平衡时，应采用最大允许热损失量及维持系统自热平衡所允许热损失量计算厚度中的较大者。保温层厚度宜按下表选取:名称保温厚度/mm备注转化器200～250热热换热器200层间热热换热器150层间冷热换热器150省煤器150过热器200中间吸收塔除雾器壳体50防止酸冷凝管道t<150℃50150℃<t<300℃100300℃<t<450℃150t>450℃2008.9涂色8.9.1不同介质管道的识别色应按表8.9.1选用。表8.9.1硫酸装置常用管道识别色管道介质识别色颜色标准编号工艺气体管道中黄Y07空气淡灰B03压缩空气管淡灰B0398％酸管道紫色P0293％酸管道紫色P02稀酸管紫色P02硫化钠管紫色P02石灰乳管紫色P02水管艳绿色G03油管棕色YR05天然气管棕色YR05污水管黑色蒸汽管大红色R038.9.2无保温的金属管道应全长涂刷底漆和面漆(不锈钢，有色金属或合金管道除外)；非金属管、不锈钢管、有色金属管、合金钢管及保温管等可采用管道上涂刷识别色色环或带箭头的长方形识别色标牌标识，也可在管道上系挂识别色标牌标识，但标牌最大尺寸应以能清楚观察识别色来确定。8.9.3识别色标识的涂刷应符合下列规定：（1）色环的宽度为150mm。（2）识别色标识之间的距离宜大于10m（3）管道上第一个识别色标识与设备、阀门及管件法兰之间的距离宜为0.5m。（4）识别色标识宜涂刷或系挂在距管路起点、终点、交叉点、转弯处、阀门和穿孔两侧等位置0.5m的管路上以及其它需要识别的部位。各种管道应标写管内流体的名称及流向等，且应符合下列规定：（1）流体名称的标识可采用全称或化学分子式，例如：二氧化硫或SO2。流体名称应采用对比明显的白色或黑色标在识别色上或识别色色环间的管道上。（2）流体流向用箭头表示，应采用对比明显的白色或黑色标志在识别色上或识别色色环间的管道上。（3）采用标牌标识时，识别符号应涂刷在所有管路交叉点、阀门、转弯处、穿孔两侧及其他需要识别的部位。8.9.5管内流体如属GB13690所规定的危险化学品，还应设危险标识，具体标识规定按照GB7231相关条款执行。8.9.6消防标识：如有消防专用管道应遵守GB13495的规定且在管道上标识“消防专用”的识别符号，识别符号的标识应按照GB7231相关条款执行。本规范用词说明为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：（1）表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。（2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。（3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行。