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,原料精铜矿含硫30%,年用量41×104t,补充燃料煤含硫0.5%,年用量1.54×104t。年工作时间7500h。
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16×104m3/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%,制酸尾气排放量为19.2×104m3/h。经80m高烟囱排入大气。
原料干燥工序排出的尾气由100m高烟囱排入大气,废气排放量为20×104m3/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8500t,年产生的冶炼水淬渣中含硫总量为425t/a。
环保行政主管部门要求本工程二氧化硫的总量控制在1500t/a以内,SO2排放执行《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32、16、40。
根据上述资料,回答下列问题。
1.计算硫元素回收利用率。
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.硫平衡(ABCDEFGH代表的8个数据计算)。(说明:给定表格,进入物料为精铜矿中含硫,煤中含硫;出物料为硫酸中含硫、制酸尾气含硫、干燥尾气含硫、硫酸钙渣含硫、水淬渣含硫、其他损失的硫)详细的硫平衡表如图所示。
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。
5.指出本项目产生的主要固体废物种类。
6.指出本项目工程分析中应主要给出哪些物料平衡核算。
7.若本项目需建设厂内燃料煤储煤场,应采取哪些环境保护措施?
8.若原料干燥工序和制酸尾气两排气筒的距离为160m,计算其等效排气筒高度与位置,并分析是否达标(已知排气筒高度90m时,硫、二氧化硫和其他含硫化合物生产企业最高允许排放速率为130kg/h)。