某新建铜冶炼项目采用具有国际先进水平的富氧熔炼工艺和制酸工艺。原料铜精矿含硫30%，年用量4 1*104 t 。补充燃料煤含硫0.5%，年用量1.54*104 t。年工作时间7 500h。 熔炼炉产生...
某新建铜冶炼项目采用具有国际先进水平的富氧熔炼工艺和制酸工艺。原料铜精矿含硫30%，年用量4 1*104 t 。补充燃料煤含硫0.5%，年用量1.54*104 t。年工作时间7 500h。
熔炼炉产生的含SO2冶炼烟气经收尘、洗涤后，进入制酸系统制取硫酸，烟气量为1 6*104 m3/h，烟气含硫100g/m3 。制酸系统为负压操作，总转化吸收率为99.7%。制酸尾气排放量19.2*104m3/h，经80m高烟囱排入大气。原料干燥工序排出的废气由100m高烟囱排入大气，废气排放量为2 0*104 m3/h，SO2浓度为800mg/m3 。对污酸及酸性废水进行中和处理，年产生的硫酸钙渣（100%干基计）为8 500t。年产生的冶炼水淬渣中含硫总量为425t。环保行政主管部门要求本工程SO2排放总量控制在1 500t/a以内。 SO2排放控制执行《大气污染物综合排放标准》，最高允许排放浓度分别为：550mg/m3（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用），960mg/m3（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产）。最高允许排放速率：排气筒高度80m时为110kg/h；排气筒高度100m时为170kg/h 。
（注：S、O、Ca的原子量分别为3 2、1 6、40 。）
问题：
1．计算硫的回收利用率。
2．计算制酸尾气烟囱的SO2排放速率、排放浓度和原料干燥工序烟囱的SO2排放速率。
3．列出下列硫平衡中字母代表的具体数值。
4．简要分析本工程SO2达标排放情况，并根据环保行政主管部门要求对存在的问题提出解决措施。
参考解析:
1．(1)硫的回收利用量为：1 6*1 04*1 00*99. 7%*10-6*7 500=119 640(t/a)。
(2)硫的投入量为：4 1*1 04*30%+1. 54*1 04*0．5%=123 000+77 =123 077(t/a)。
(3)硫的回收利用率为：1 1 9 640/1 2 3 0 7 7*100% =98. 8%。
2．(1)制酸尾气烟囱的SO2排放速率为：1 6*1 04*1 00*(1-99. 7%)*2*10-3=96(kg/h)。
(2)制酸尾气烟囱的SO2排放浓度为：9 6/(19.2*104)*106 =500(mg/m3)。
(3)原料干燥工序烟囱的SO2排放速率为：20*1 04*800*10-6=16 0(kg/h)。
3.A=12 300;B=77;C=119 640;D=360;E= 600;F=2 000;G=425;H=52。
4.(1)制酸尾气烟囱的SO2排放速率为96kg/h，排放浓度为500mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》最高允许排放浓度960mg/m3（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产）的要求和排气筒高度80m时的110kg/h排放速率要求。
(2)原料干燥工序烟囱的SO2排放速率为160kg/h，排放浓度为800mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》排气筒高度100m时的170kg/h排放速率要求，但不满足最高允许排放浓度550mg/m3（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用）的要求。
(3)本工程SO2排放总量为：(96+160)*7 5 00*10-3=1 920(t/a)，不能满足环保行政主管部门要求本工程SO2排放总量控制在1 500t/a以内的要求，总量控制指标不达标。
(4)应重点对原料干燥工序排放的SO2进行脱硫治理：①原料配比加入石灰石进行预脱硫；②对尾气采用碱液吸收、活性炭吸附、氨法、石灰石一石膏法等进行烟气脱硫，确保脱硫效率达到50%以上，从而排放速率和排放总量均可达标。