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1、煙氣脫硫工藝設(shè)計(jì)及規(guī)范PPT 精品文檔優(yōu)質(zhì)文檔 僅供學(xué)習(xí) 精品文檔優(yōu)質(zhì)文檔 僅供學(xué)習(xí)目 錄術(shù) 語通用規(guī)定石灰/石灰石-石膏法氨 法鈉 法氧化鋅法氧化鎂法活性焦(炭)法高分子有機(jī)溶液法循環(huán)流化床法噴霧干燥法海水法雙氧水法術(shù)語0.設(shè)計(jì)規(guī)范:對(duì)設(shè)計(jì)的具體技術(shù)要求,是設(shè)計(jì)工作的規(guī)則。規(guī)范里的限定性詞語規(guī)定了對(duì)該條文執(zhí)行的嚴(yán)格程度:“應(yīng)該”就是必須執(zhí)行;“不宜”就是可執(zhí)行可不執(zhí)行;1.吸收劑:指脫硫工藝中用于脫除二氧化硫(SO2)等有害物質(zhì)的反應(yīng)劑,非氣液接觸脫硫用反應(yīng)劑又被稱為“脫硫劑”;2.煙氣凈化:指除去煙氣中的煙塵、揮發(fā)性金屬及其化合物、氣態(tài)非金屬化合物等對(duì)脫硫過程有害的雜質(zhì);3.再生塔:通過加
2、熱的方式,實(shí)現(xiàn)再生吸收劑、回收SO2的裝置。也稱為“解吸(析)塔”;4.副產(chǎn)物:吸收劑與煙氣中SO2等反應(yīng)后生成的物質(zhì)。達(dá)到產(chǎn)(成)品標(biāo)準(zhǔn)的也稱為“副產(chǎn)品”;5.廢水:脫硫過程中產(chǎn)生的含重金屬、酸以及其他有害雜質(zhì)的溶液。達(dá)到一定酸濃度的溶液也稱為“廢酸”;6.液氣比:指吸收塔入口循環(huán)液體積流量與吸收塔入口煙氣體積流量(濕基)的比值,單位L/m3(標(biāo)況)。7.裝置可用率:指脫硫裝置每年正常運(yùn)行時(shí)間與主裝置每年總運(yùn)行時(shí)間的百分比。 裝置可用率=(A-B)/A100% 式中:A:主裝置每年的總運(yùn)行時(shí)間,h。 B:脫硫裝置每年因脫硫系統(tǒng)故障導(dǎo)致的停運(yùn)時(shí)間,h。8.脫硫效率:脫硫裝置脫除的SO2量與未經(jīng)
3、脫硫煙氣中所含SO2量的百分比。 脫硫效率=(C1-C2)/C1100%式中: C1:脫硫前煙氣中SO2的折算濃度,mg/m3; C2:脫硫后煙氣中SO2的折算濃度,mg/m3。9.液氣比:指吸收塔入口循環(huán)液體積流量與吸收塔入口煙氣體積流量(濕基)的比值,單位L/m3(標(biāo)況)。10.生石灰消化:指生石灰(CaO)與適量的水反應(yīng),生成消石灰(Ca(OH)2)或者生成消石灰漿液。11.氨回收率:指氨法脫硫工藝中氨的量與用于脫硫的氨的量之比。12.吸收塔內(nèi)飽和結(jié)晶:吸收塔內(nèi),利用進(jìn)口煙氣的熱量,使副產(chǎn)物溶液達(dá)到飽和并析出晶體的過程,又稱為塔內(nèi)結(jié)晶。13.吸收塔外蒸發(fā)結(jié)晶:吸收塔外,利用蒸汽等熱源,將
4、副產(chǎn)物溶液進(jìn)行蒸發(fā)并析出結(jié)晶的過程,又稱為塔外結(jié)晶。14活性焦:指一種以煤為主要原料,經(jīng)過炭化、活化后所制備的圓柱狀多孔材料,用于脫除煙氣中的二氧化硫。15.吸附硫容:指把一定質(zhì)量的活性焦填充于吸附柱中,指定二氧化硫濃度的污染氣體,在恒溫、恒濕、恒壓下以一定的速度流過,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)活性焦吸附二氧化硫增重所占填充樣品質(zhì)量的百分比。16.高分子有機(jī)溶液:指脫硫工藝中用于低溫吸收二氧化硫(SO2),高溫解吸出SO2,可循環(huán)利用的液體反應(yīng)劑。17.富液/貧液:富液指溶劑類脫硫工藝中吸收了二氧化硫(SO2)的吸收液;貧液指經(jīng)過再生二氧化硫(SO2)后的吸收液。18.海水恢復(fù)系統(tǒng) :指將吸收塔出口脫硫后
5、的海水經(jīng)中和、曝氣等方法使最終排放的海水水質(zhì)恢復(fù)到滿足相關(guān)水質(zhì)要求的系統(tǒng)。一般包括曝氣池、曝氣風(fēng)機(jī)和曝氣器等。19.曝氣池:指利用中和、曝氣方法對(duì)海水進(jìn)行水質(zhì)恢復(fù)處理的構(gòu)筑物。工藝選擇:1. 煙氣脫硫工藝應(yīng)根據(jù)主體工藝操作制度、煙氣性質(zhì)(包括二氧化硫濃度和氣量的波動(dòng)) 、二氧化硫排放控制總量、脫硫效率、脫硫劑供應(yīng)、自然資源情況、脫硫副產(chǎn)物的綜合利用、廢水/廢渣排放、廠址條件以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素,綜合比較后確定。 2. 應(yīng)考慮煙氣及煙塵中的有害成分對(duì)脫硫劑活性、脫硫副產(chǎn)物質(zhì)量的影響,對(duì)達(dá)到一定量、對(duì)環(huán)境有害的成分應(yīng)集中無害化處理。 3. 除海水脫硫工藝外,應(yīng)選用副產(chǎn)物綜合利用的脫硫工藝,不應(yīng)選
6、用副產(chǎn)物拋棄脫硫工藝。 4. 脫硫裝置負(fù)荷波動(dòng)應(yīng)適應(yīng)主裝置的負(fù)荷變化。 5. 脫硫裝置入口煙氣含塵量應(yīng)小于 1g/Nm3。 6. 脫硫效率應(yīng)滿足國(guó)家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧趴偭靠刂频囊?,脫硫裝置可用率應(yīng)不低于 95%。 通用規(guī)定:設(shè)計(jì)基礎(chǔ):設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)包括下列內(nèi)容:1、煙氣量(標(biāo)態(tài));2、煙氣成分(濕基,實(shí)際含氧量)、煙塵成分及煙塵濃度: 序號(hào)成分單位序號(hào)成分單位1N2%9Fmg/Nm32O2%10Clmg/Nm33CO2%11Asmg/Nm34H2O%12NOXmg/Nm35CO%13H2Smg/Nm36SO2mg/Nm314二噁英類ngTEQ/Nm37SO3mg/Nm315其它8Hg
7、mg/Nm33、煙氣正常溫度()、事故煙氣溫度();4、煙氣壓力(Pa)及波動(dòng)范圍;5、脫硫劑成分; 6、所在地水質(zhì)分析資料; 7、所在地氣象資料; 8、主工藝的操作制度。物料衡算:1、標(biāo)準(zhǔn)煙氣流量和實(shí)際煙氣流量轉(zhuǎn)換時(shí),煙氣可視為理想氣體。 2、 物料衡算的主要參數(shù),應(yīng)包括二氧化硫、三氧化硫、氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、氮氧化物等的體積流量;煙塵和揮發(fā)物包括氟、氯、汞、砷、鉛、硒等對(duì)脫硫反應(yīng)和環(huán)境排放有影響的有害物質(zhì)濃度;煙氣溫度、煙氣壓力等。 3 、 煙氣量、煙氣成分波動(dòng)較大時(shí),應(yīng)對(duì)最大、正常、最小煙氣條件下分別做物料平衡計(jì)算。4、計(jì)算結(jié)果中脫硫后的煙氣中二氧化硫濃度須換算成干基、 基準(zhǔn)過量 (過
8、剩)空氣系數(shù)的數(shù)值。5 、采用濕法脫硫工藝,煙氣應(yīng)達(dá)到 100%絕熱飽和,水蒸氣含量應(yīng)為絕熱飽和溫度下的 100%,煙氣溫度取比飽和溫度高 12。熱量衡算:1、 吸收應(yīng)按絕熱過程計(jì)算,吸收塔(脫硫塔)的熱損失可忽略不計(jì)。 2 、吸收塔(脫硫塔)的熱平衡內(nèi)容,應(yīng)包括入口煙氣顯熱、入口煙氣水蒸氣潛熱、反應(yīng)熱、吸收劑(脫硫劑)帶入熱、補(bǔ)充水帶入熱、排放漿液(廢水)帶出熱、出口煙氣顯熱、出口煙氣水蒸氣潛熱。 3、吸收劑制備、副產(chǎn)品(副產(chǎn)物)處理等可不做熱量平衡計(jì)算。 設(shè)備選型:1:各類設(shè)備的選型應(yīng)滿足長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行的要求。2:增壓風(fēng)機(jī)大容量吸收塔的脫硫增壓風(fēng)機(jī)宜選用靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)或高效離心風(fēng)機(jī)。
9、當(dāng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙氣含塵量能滿足風(fēng)機(jī)要求,且技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí),可采用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。 煙氣量小于 360Nm3/s 時(shí),每座吸收塔宜設(shè)置一臺(tái)增壓風(fēng)機(jī);當(dāng)多臺(tái)主機(jī)排煙合用 1 座吸收塔時(shí),應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比較后確定風(fēng)機(jī)數(shù)量。對(duì)煙氣量在720840 Nm3/s 時(shí),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定,可設(shè)置 1 臺(tái)、也可設(shè)置 2 臺(tái)增壓風(fēng)機(jī);對(duì)于煙氣量在 9601200 Nm3/s 時(shí),宜設(shè)置 2 臺(tái)增加風(fēng)機(jī)。 增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)為滿負(fù)荷工況下的煙氣量的110%; 增壓風(fēng)機(jī)的壓頭應(yīng)為脫硫裝置在滿負(fù)荷工況下并考慮10溫度裕量下阻力的120%。 3:吸收塔(脫硫塔)吸收塔的選型應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 脫硫效率高、 阻力小、
10、 操作維護(hù)方便、投資低的要求。 吸收塔宜選用噴淋塔、填料塔、湍沖塔、旋流板塔等,應(yīng)選用耐磨損和耐酸、堿、氯離子、氟離子腐蝕的材質(zhì)。 吸收塔應(yīng)設(shè)置除霧器,除霧器應(yīng)滿足霧滴捕集效率高、阻力小、易沖洗、耐腐蝕、方便維護(hù)等要求。 4:泵類設(shè)備漿液循環(huán)泵數(shù)量宜按多用一備選擇; 循環(huán)泵過流部件應(yīng)耐磨損和耐酸、堿、氯離子、氟離子的腐蝕。 設(shè)備布置及管道敷設(shè)設(shè)備布置: 1 、應(yīng)按照工藝流程的順序布置,滿足煙道和管道短捷、順暢的要求。 2、公用設(shè)施宜與主體工程共用。 3 、在滿足安全、生產(chǎn)、維護(hù)的前提下,設(shè)備布置應(yīng)緊湊。 4、 符合環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生要求。 吸收塔(脫硫塔)布置:1、除寒冷地區(qū)外,塔設(shè)
11、備宜布置在室外。 2 、塔內(nèi)液體重力自流到泵槽或其他設(shè)備時(shí),安裝高度應(yīng)根據(jù)塔內(nèi)液面壓力、流入設(shè)備高度、流入設(shè)備內(nèi)部壓力及管道壓力降等因素確定。 3、吸收塔宜布置在煙囪附近,漿液循環(huán)泵(房)應(yīng)緊鄰吸收塔布置。氧化風(fēng)機(jī)宜布置在吸收塔附近,氧化風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)加設(shè)隔音設(shè)施。4、吸收劑制備及脫硫副產(chǎn)物處理場(chǎng)地宜在吸收塔附近集中布置, 或結(jié)合工藝流程和場(chǎng)地條件因地制宜布置。 增壓風(fēng)機(jī)布置:1 、濕法煙氣脫硫增壓風(fēng)機(jī)宜布置在吸收塔或煙氣凈化之前; 半干法煙氣脫硫的增壓風(fēng)機(jī)宜布置在脫硫塔之后。 2、 新建濕法煙氣脫硫項(xiàng)目,增壓風(fēng)機(jī)宜與引風(fēng)機(jī)合并。 泵類設(shè)備布置:1 、寒冷、多風(fēng)、多沙地區(qū)宜將泵布置在室
12、內(nèi); 2 、泵房設(shè)計(jì)應(yīng)符合泵站設(shè)計(jì)規(guī)范GB50265中防火、防爆、安全、衛(wèi)生、環(huán)保的規(guī)定,并應(yīng)設(shè)置采暖、通風(fēng)、采光、噪聲控制等措施; 3、 泵布置在室外時(shí),宜布置在管廊的下方或側(cè)面,也可布置在被吸入設(shè)備或吸入側(cè)設(shè)備的附近; 4、 在多雨地區(qū),泵應(yīng)布置在管廊下方或框架下面; 5、 布置泵時(shí)應(yīng)便于閥門安裝、操作和檢修; 6、 泵基礎(chǔ)邊應(yīng)設(shè)置帶蓋板的排水溝,也可使用排水漏斗和埋地管; 7、 當(dāng)移動(dòng)式起動(dòng)設(shè)施無法接近質(zhì)量較大的泵及其驅(qū)動(dòng)機(jī)時(shí), 應(yīng)設(shè)置固定式起吊設(shè)施,如吊梁、單軌吊車或橋式吊車。 煙囪:煙囪內(nèi)襯材料、出口直徑、高度等應(yīng)根據(jù)脫硫工藝、出口溫度、含濕量、環(huán)保要求以及運(yùn)行要求等因素確定, 煙囪
13、的設(shè)計(jì)應(yīng)符合 煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50051的規(guī)定。已建工廠新建脫硫裝置時(shí),應(yīng)對(duì)現(xiàn)有煙囪進(jìn)行分析鑒定,確保煙囪安全運(yùn)行。 管道敷設(shè): 1 、管道敷設(shè)應(yīng)根據(jù)總平面布置、管內(nèi)介質(zhì)、施工及維護(hù)檢修等因素確定,在平面及空間上應(yīng)與主體工程協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 2、 管道宜與建筑物及道路平行敷設(shè), 干管宜靠近主要用戶或支管多的一側(cè)。 3 、脫硫裝置區(qū)的管道除雨水下水道、生活污水下水道外,其他宜采用綜合架空方式敷設(shè)。過道路地段,凈高宜不低于 5.0m;低支架布置時(shí),人行地段凈高宜不低于 2.5m;低支墩地段,管道支墩宜高出地面 0.15m0.30m。 4、脫硫裝置區(qū)內(nèi)的漿液溝道當(dāng)有腐蝕性液體流過時(shí)應(yīng)做防腐處理,廢水溝
14、道宜做防腐處理,室外電纜溝道設(shè)計(jì)應(yīng)避免有腐蝕性漿液進(jìn)入。 5、雨水下水管、生活污水管、消防水管及各類溝道不宜平行布置在道路行車道下面。 管道:煙氣管道及材質(zhì)設(shè)計(jì)1、根據(jù)輸送介質(zhì)的特性,選擇合適的材質(zhì)和流速; 2、管道材質(zhì)宜選擇碳鋼、不銹鋼、碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片等;3、煙氣流速宜取 10m/s20m/s。液體管道及材質(zhì)設(shè)計(jì)1、漿液管道應(yīng)根據(jù)輸送介質(zhì)特性選擇材質(zhì)和流速。 流速的選擇既要避免漿液中顆粒物的沉淀,又要減少對(duì)管道的磨損、降低管道阻力。 2、 漿液循環(huán)泵管道宜選用襯膠或玻璃鋼管道;溶液輸送管道材質(zhì)可選玻璃鋼、工程塑料管道、碳鋼襯膠、316L不銹鋼,具體材質(zhì)應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的濃度、溫度、壓力以及管道布
15、置等因素選擇。 3、漿液管道上應(yīng)有排空和停運(yùn)自動(dòng)沖洗的措施。 4、 漿液管道上的閥門宜選用蝶閥。閥門直徑宜與主管道一致。 5、 所有泵類設(shè)備進(jìn)、出口可曲撓橡膠接頭的口徑與管道口徑一致,即泵進(jìn)、出口先連接大小頭,然后通過可曲撓橡膠接頭與管道連接。 6、液體管道流速: 介質(zhì)流速(m/s)泵前泵后自流漿液1.0-2.02.0-3.01.0工藝水、冷卻水、廢水1.0-2.02.0-3.01.0石灰/石灰石-石膏法該工藝采用液態(tài)鈣基為吸收劑,與煙氣中的SO2反應(yīng),生成亞硫酸鈣,亞硫酸鈣經(jīng)強(qiáng)制氧化后生成硫酸鈣(石膏)。石灰石-石膏法是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的脫硫方法,所占比例在90以上。 脫硫系統(tǒng)主要包括
16、煙氣系統(tǒng);吸收系統(tǒng);除霧系統(tǒng);石灰石漿液制備及供應(yīng)系統(tǒng);石膏脫水系統(tǒng);廢水處理系統(tǒng)。該工藝以技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠,脫硫劑來源廣泛且價(jià)格便宜,系統(tǒng)投資低等優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用,是目前最為成熟的煙氣脫硫技術(shù)之一。 石灰/石灰石-石膏法適應(yīng)范圍:由于吸收劑廉價(jià)、易得,適用于各行業(yè)煙氣脫硫特點(diǎn):技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠;系統(tǒng)投資低;脫硫效率較高;是目前最為成熟的煙氣脫硫技術(shù),被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用一般規(guī)定:副產(chǎn)物石膏應(yīng)達(dá)到再利用的要求。脫硫裝置應(yīng)由吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣吸收及氧化系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處置系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、自控和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。吸收劑:石灰石:碳酸鈣(CaCO3 )含量宜高于90%;石
17、灰石粉宜采用細(xì)度325目90%過篩率。石灰粉:氧化鈣(CaO)含量宜高于85%。消石灰:氫氧化鈣(Ca(OH)2)含量宜大于90%(干基),酸不溶物宜小于3%(干基)。鋼渣、電石渣等鈣基堿性反應(yīng)劑:氫氧化鈣(Ca(OH)2)含量宜大于75%(干基),酸不溶物宜小于5%(干基)。石灰石漿液的密度宜為25-30%(wt)。副產(chǎn)物:脫硫石膏應(yīng)進(jìn)行脫水處理,石膏脫水后純度大于等于90%,含水率宜小于等于10%。石膏應(yīng)能用于生產(chǎn)石膏板和用作生產(chǎn)水泥的填料或摻合物,并符合建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煙氣脫硫石膏JC/T2074 的相關(guān)要求。脫硫廢水處理應(yīng)符合下列規(guī)定:1、脫硫裝置廢水排放處理系統(tǒng)可以單獨(dú)設(shè)置,也可經(jīng)預(yù)處理
18、去除重金屬、氯離子等后排入主廠廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。對(duì)廢水含鹽量有特殊要求的,應(yīng)采取降低含鹽量的工藝措施。2、脫硫廢水的處理措施及工藝選擇,應(yīng)符合項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書審批意見的要求。3、脫硫廢水處理系統(tǒng)應(yīng)采取防腐措施。 物料衡算:物料衡算除滿足一般規(guī)定外,還應(yīng)符合下列規(guī)定:1、應(yīng)依據(jù)液氣比(L/G)、漿液的pH值、原煙氣中SO2的濃度等確定SO2吸收率。液氣比宜選取1020L/m3,鈣硫比(Ca/S)宜選取1.02-1.05。2、氧化空氣的計(jì)算應(yīng)根據(jù)原煙氣含氧量5%10%的 “自然氧化率”。剩余的SO2脫除量應(yīng)按照化學(xué)反應(yīng)方程計(jì)算對(duì)應(yīng)的氧氣量,氧化空氣的利用率宜取20-30%。3、石灰石耗量取決
19、于SO2、HCl和HF化學(xué)當(dāng)量去除量。一般取13%的化學(xué)當(dāng)量過剩系數(shù)。石灰石中的CaCO3和MgCO3可視為煙氣中SOx、HCl和HF的吸收劑。4、廢水排放量取決于漿液中允許的Cl- 或 SO42- 濃度。5、消耗的工藝水主要用于濕式吸收過程中吸收塔內(nèi)的煙氣飽和帶走的水分及補(bǔ)償排放的廢水。6、除霧器沖洗水量宜按照下表中參數(shù)選擇:垂直流除霧器: 沖洗水量:1.0L/sm2 沖洗周期:30min; 持續(xù)時(shí)間:120s第一級(jí)除霧器第二級(jí)除霧器 沖洗水量:0.34L/sm2 沖洗周期:30-60min; 持續(xù)時(shí)間:120s 沖洗水量:0.34L/sm2 沖洗周期:60min; 持續(xù)時(shí)間:120s水平流
20、除霧器:第一級(jí)除霧器第二級(jí)除霧器 沖洗水量:1.0L/sm2 沖洗周期:30min; 持續(xù)時(shí)間:45-60s 沖洗水量:0.7L/sm2 沖洗周期:30-60min; 持續(xù)時(shí)間:45-60s 沖洗水量:0.7L/sm2 沖洗周期:60min; 持續(xù)時(shí)間:45-60s熱量衡算:除滿足一般規(guī)定外,還應(yīng)符合下列規(guī)定:1、吸收塔中飽和溫度下煙氣的計(jì)算應(yīng)根據(jù)煙氣和水的飽和等焓線來進(jìn)行,包括:煙氣、氧化空氣、吸收塔工藝水補(bǔ)水的焓變,其他可忽略不計(jì)。2、后續(xù)脫硫石膏的濃縮、脫水等處理過程可不進(jìn)行熱量計(jì)算。設(shè)備選型:吸收劑制備系統(tǒng)設(shè)備選型:1、吸收劑漿液制備系統(tǒng)宜按公用系統(tǒng)設(shè)置,可按兩套或多套脫硫裝置合用一套
21、漿液制備系統(tǒng)設(shè)置,吸收劑漿液制備系統(tǒng)應(yīng)不少于兩套。當(dāng)全廠只有一臺(tái)機(jī)組時(shí),可只設(shè)一套吸收劑漿液制備系統(tǒng)。2、每座吸收塔應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)石灰石漿液供應(yīng)泵,一臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用。3、石灰石倉或石灰石粉倉的容量應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)運(yùn)輸情況和運(yùn)輸條件確定,一般不小于設(shè)計(jì)工況下3天的石灰石耗量,粉狀石灰石裝卸宜采用氣力輸送或提升機(jī)等密閉方式。4、吸收劑的制備儲(chǔ)存、運(yùn)輸應(yīng)有控制二次揚(yáng)塵等污染的措施。吸收及氧化系統(tǒng)主要設(shè)備選型:1、吸收塔宜選用噴淋塔,吸收塔的數(shù)量應(yīng)根據(jù)煙氣量、吸收塔的容量和可靠性等確定。對(duì)于煙氣量大于360Nm3/s時(shí),宜按單元制配置;煙氣量小于360Nm3/s時(shí),宜合并設(shè)置1座吸收塔;2、逆流噴淋塔操作氣速
22、宜取2.55.0m/s;并流式吸收塔操作氣速宜取57m/s;3、吸收塔應(yīng)裝設(shè)除霧器,除霧器出口煙氣中的霧滴濃度應(yīng)不大于75mg/Nm3,除霧器應(yīng)設(shè)水沖洗裝置;4、折流板除霧器與煙氣流垂直放置時(shí),氣速宜取35m/s;與煙氣流水平放置時(shí),氣速宜取69m/s;5、當(dāng)采用噴淋吸收塔時(shí),吸收塔漿液循環(huán)泵宜按照單元制設(shè)置,每臺(tái)循環(huán)泵對(duì)應(yīng)一層噴嘴。6、氧化風(fēng)機(jī)宜采用羅茨風(fēng)機(jī),單塔配套氧化風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置備用;7、脫硫裝置應(yīng)設(shè)置事故漿池或事故漿液箱,其數(shù)量應(yīng)結(jié)合各吸收塔脫硫工藝的方式、距離及布置等因素綜合考慮確定。當(dāng)全廠采用相同的脫硫工藝時(shí),宜合用一套。8、應(yīng)根據(jù)煙氣流動(dòng)和防磨、防腐技術(shù)要求,吸收塔宜采用碳鋼內(nèi)襯膠
23、、內(nèi)襯樹脂鱗片、內(nèi)襯高鎳合金板結(jié)構(gòu)。吸收塔底板和漿液可能沖刷的位置,應(yīng)采取防沖刷措施。在脫硫之前設(shè)置煙氣洗滌系統(tǒng)時(shí),吸收塔可采用玻璃鋼材質(zhì)。副產(chǎn)物處理系統(tǒng)主要設(shè)備選型規(guī)定:1、若石膏暫無綜合利用條件時(shí),可經(jīng)一級(jí)旋流濃縮及脫水后,輸送至儲(chǔ)存場(chǎng)。石膏應(yīng)與灰渣分別堆放,儲(chǔ)存場(chǎng)應(yīng)采取防止二次污染的措施。2、石膏脫水系統(tǒng)宜按公用系統(tǒng)設(shè)置,可按兩套或多套脫硫裝置合用設(shè)置。3、脫水后的石膏可堆放在石膏儲(chǔ)存間內(nèi)。儲(chǔ)存間的容量應(yīng)根據(jù)石膏的運(yùn)輸方式確定,應(yīng)不小于24h石膏的產(chǎn)量。石膏儲(chǔ)存間應(yīng)采取防腐措施。在寒冷地區(qū)石膏儲(chǔ)存間應(yīng)采取防凍措施。設(shè)備材質(zhì)選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:1、吸收塔可采用內(nèi)襯防腐材料或整體玻璃鋼(FR
24、P)結(jié)構(gòu),防腐內(nèi)襯宜采用橡膠或玻璃磷片。2、循環(huán)漿液噴淋系統(tǒng)應(yīng)采用碳鋼襯膠或FRP。3、噴淋層的噴嘴應(yīng)選用碳化硅或相當(dāng)材料制作。4、除霧器宜采用阻燃聚丙烯材料。5、所有接觸輸送介質(zhì)的泵體部件的材料應(yīng)適于輸送介質(zhì)的性質(zhì),并且能耐磨損和腐蝕。6、接觸被攪拌漿液的攪拌器部件的材質(zhì),應(yīng)適于被攪拌漿液的特性,而且能耐磨損和腐蝕。7、吸收塔攪拌器和其他橡膠內(nèi)襯箱體或FRP箱體攪拌器的攪拌葉片和主軸的材質(zhì)應(yīng)為碳鋼襯膠或不銹鋼(1.4529或同等材質(zhì))等防腐材料。管道坡度:敷設(shè)自流漿液管道時(shí),坡度應(yīng)符合以下規(guī)定:1 、含固量不高于12%的石膏溢流、廢水等漿液管道坡度不宜小于5;2、含固量不高于30%的石灰石溢
25、流漿液管道坡度不宜小于12;3、含固量高于30%的石膏漿液、石灰石旋流器底流宜按40選取。自控及在線監(jiān)測(cè):1、距離脫硫控制室較遠(yuǎn)的輔助車間,如吸收劑制備、廢水處理等,可設(shè)就地控制室;2、就地控制包括:石灰石或石灰石粉卸料和儲(chǔ)存控制、漿液制備系統(tǒng)控制、真空皮帶脫水機(jī)系統(tǒng)控制、石膏儲(chǔ)存和石膏處理系統(tǒng)控制(不在脫硫島內(nèi)或單獨(dú)建設(shè)的除外)、脫硫廢水處理系統(tǒng)控制、GGH的控制。3、脫硫裝置重點(diǎn)檢測(cè)參數(shù),包括:脫硫前后的煙氣量及煙氣成分、含塵量、溫度、壓力等;吸收塔內(nèi)PH值;排出漿液的密度;吸收塔液位;增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的煙氣量、溫度、壓力;石灰石漿液的密度、流量;旋流器入口壓力。氨法氨法脫硫工藝是采用一定濃
26、度的氨水做吸收劑,在吸收塔內(nèi)洗滌煙氣中的SO2,達(dá)到煙氣凈化的目的。根據(jù)脫硫產(chǎn)物的不同,主要有氨-硫酸銨法、氨-亞銨法、氨-酸法等。氨法脫硫工藝用液氨作為吸收劑,價(jià)格較高,并由于液氨物理化學(xué)特性較特殊,對(duì)運(yùn)輸、儲(chǔ)存、應(yīng)用都有一定的要求。副產(chǎn)品能否售出并以什么樣的價(jià)格售出,是影響氨法脫硫工藝經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵,如果副產(chǎn)品不能售出,則脫硫成本很高。適應(yīng)范圍:適用于各行業(yè)煙氣脫硫;但要重點(diǎn)考慮吸收劑來源和副產(chǎn)品的銷路。特點(diǎn):無廢水、廢渣產(chǎn)生,副產(chǎn)品可利用;能耗較高;投資較高;脫硫效率較高;目前該技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)是凈化后煙氣中存在氣溶膠和氨逃逸的問題。一般規(guī)定 氨法脫硫原煙氣SO2濃度(干基)應(yīng)不大于1.0%
27、,脫硫裝置應(yīng)包括:吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收及氧化系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)。 氨法脫硫應(yīng)根據(jù)對(duì)副產(chǎn)物硫酸銨純度的要求和脫硫煙氣中雜質(zhì)的含量確定采用塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝或塔外蒸發(fā)結(jié)晶工藝。當(dāng)對(duì)硫酸銨品質(zhì)有較高要求時(shí),宜選用塔外結(jié)晶工藝。 原煙氣粉塵含量宜低于0.1g/Nm3。 脫硫后煙氣中氨濃度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554的規(guī)定。 吸收劑 氨法脫硫吸收劑應(yīng)依據(jù)企業(yè)特點(diǎn)、周邊供應(yīng)狀況以及運(yùn)輸條件等因素綜合確定,宜選擇液氨、氨水或回收氨水等。 吸收劑液氨和氨水的質(zhì)量應(yīng)符合下表指標(biāo)要求。 采用焦化廠、化肥廠副產(chǎn)氨或氨水作為吸收劑時(shí),應(yīng)保證副產(chǎn)物質(zhì)量及脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 脫硫劑儲(chǔ)量應(yīng)滿足
28、脫硫裝置滿負(fù)荷運(yùn)行57天的用量,也可根據(jù)運(yùn)輸距離調(diào)整儲(chǔ)量。吸收劑液氨氨水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)液體無水氨(GB536)合格品氨水(HG1-88)農(nóng)用品氨含量/%99.61420副產(chǎn)物硫酸銨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合副產(chǎn)硫酸銨DL/T 808(GB535)的規(guī)定要求。 硫酸銨用作肥料時(shí),肥料中“砷、鎘、鉛、鉻、汞等指標(biāo)”應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)GB/T23349的規(guī)定要求。 硫酸銨的包裝和儲(chǔ)存應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硫酸銨GB535的規(guī)定。包裝及儲(chǔ)存區(qū)域應(yīng)配置通風(fēng)、收塵設(shè)施 物料衡算和熱量衡算 物料衡算: 溶液的物料衡算應(yīng)包括硫酸氨((NH4)2SO4)、亞硫酸銨( (NH4)2SO3)、硫酸氫氨(NH4
29、HSO4)、亞硫酸氫氨(NH4HSO3)的平衡計(jì)算。 灰分的物料衡算應(yīng)包括煙氣帶入粉塵、排渣、副產(chǎn)物中帶走灰分的平衡計(jì)算。 吸收劑消耗量和副產(chǎn)物產(chǎn)量應(yīng)根據(jù)需要脫除的SO2量通過化學(xué)反應(yīng)平衡計(jì)算。 水平衡計(jì)算應(yīng)包括氧化空氣帶入水的平衡計(jì)算。設(shè)備選型 吸收劑制備系統(tǒng)脫硫劑采用液氨時(shí),液氨應(yīng)采用專用槽車運(yùn)輸。液氨宜用臥式儲(chǔ)罐或球式儲(chǔ)罐儲(chǔ)存,液氨儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)應(yīng)符合壓力容器GB150的規(guī)定,液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力取2.16MPa。 液氨儲(chǔ)槽必須設(shè)置遮陽、水噴霧和排水等設(shè)施。 脫硫劑采用氨水時(shí),氨水應(yīng)采用密封槽車或管道運(yùn)輸,儲(chǔ)存應(yīng)采用常壓密封容器。常壓容器的設(shè)計(jì)應(yīng)符合鋼制焊接常壓容器NB/T 47003.1的規(guī)定
30、。吸收及氧化系統(tǒng) 吸收塔可選用噴淋塔或復(fù)合塔,塔內(nèi)宜采用多段分級(jí)吸收形式; 吸收塔流速宜取35m/s,液氣比宜取25L/m3, 循環(huán)液pH值宜取4.05.5,循環(huán)液濃度宜取10%46%,噴淋層宜取24層; 吸收塔出口應(yīng)設(shè)兩級(jí)除霧器,并設(shè)有自動(dòng)清洗系統(tǒng),除霧器沖洗周期為8h,沖洗時(shí)間1min。除霧器阻力宜低于200Pa。除霧器出口煙氣中的霧滴濃度應(yīng)不大于75mg/Nm3。 漿液循環(huán)泵宜按單元制設(shè)置,單元制設(shè)置時(shí),應(yīng)設(shè)倉庫備用泵(最大揚(yáng)程)葉輪一套;按照母管制設(shè)置時(shí),現(xiàn)場(chǎng)宜安裝一臺(tái)備用泵。 氧化風(fēng)機(jī)宜采用羅茨風(fēng)機(jī),也可采用離心風(fēng)機(jī)。單塔配套氧化風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)不少于2臺(tái),其中1臺(tái)備用。 副產(chǎn)物處理系統(tǒng)
31、硫酸銨結(jié)晶方案應(yīng)通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定,宜選用塔內(nèi)結(jié)晶、多效蒸發(fā)結(jié)晶、蒸汽噴射泵等節(jié)能工藝和設(shè)備。 硫銨加熱器、蒸發(fā)器、結(jié)晶器不宜設(shè)置在線備用。 塔外結(jié)晶應(yīng)采用雙效或多效蒸發(fā)設(shè)備。 固液分離設(shè)備的容量應(yīng)滿足晶體含量波動(dòng)的要求,宜備用一臺(tái)設(shè)備或主件。 干燥設(shè)備應(yīng)根據(jù)硫酸銨產(chǎn)量、硫酸銨含水量、雜質(zhì)含量以及熱源條件選擇。硫酸銨倉庫儲(chǔ)存量宜滿足不小于7天的系統(tǒng)滿負(fù)荷產(chǎn)量。設(shè)備材質(zhì)選擇 吸收塔宜采用內(nèi)襯防腐材料或整體玻璃鋼結(jié)構(gòu)。吸收塔內(nèi)襯材料可采用玻璃鱗片、橡膠,局部嚴(yán)重腐蝕和沖刷部位如煙氣入口宜采用內(nèi)襯高鎳合金板。塔內(nèi)易沖刷磨損的部位如噴淋層支撐梁、靠近噴淋層的塔壁、漿液池可采用玻璃鋼內(nèi)襯耐磨層、耐磨型
32、樹脂鱗片、內(nèi)襯耐酸磚等。 漿液泵過流部件宜選用合金或襯膠材質(zhì),其他泵應(yīng)依據(jù)不同介質(zhì)的腐蝕性和耐磨程度進(jìn)行選擇。 脫硫系統(tǒng)其他金屬材料宜采用不銹鋼、耐蝕合金,主要部位金屬材料選擇應(yīng)符合下表的要求:可選牌號(hào)材料適用部位316L奧氏體不銹鋼凈煙氣與低溫原煙氣煙道、吸收塔內(nèi)構(gòu)件、擋板門、緊急噴淋管、漿液管道904L、2205、1.4529 奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、耐蝕合金蒸發(fā)器、結(jié)晶器、換熱器C276 耐蝕合金塔內(nèi)干濕交界面襯里脫硫系統(tǒng)其他非金屬材料宜選用玻璃鱗片樹脂、玻璃鋼、塑料、橡膠和陶瓷,主要部位非金屬材料選擇應(yīng)符合下表的要求。材料名稱 材料類型適用部位玻璃鱗片樹脂玻璃鱗片、乙烯基酯樹脂、酚醛
33、樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂潔凈煙氣、低溫原煙氣段、吸收塔、漿液箱罐等內(nèi)襯防腐;玻璃鋼乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂吸收塔、噴淋層、漿液管道、箱罐塑料聚丙烯、聚乙烯管道、除霧器橡膠氯化丁基橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠吸收塔、漿液箱罐、漿液管道、水力旋流器等內(nèi)襯;陶瓷碳化硅漿液噴嘴設(shè)備布置及管道敷設(shè) 吸收劑制備系統(tǒng)應(yīng)布置在人流相對(duì)集中設(shè)施區(qū)的常年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。 采用氨水作為脫硫劑時(shí),濃氨水儲(chǔ)罐的尾氣應(yīng)經(jīng)過凈化裝置后排放。 吸收塔宜采用正壓操作,應(yīng)布置在增壓風(fēng)機(jī)后。 副產(chǎn)物處理系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合工藝流程和場(chǎng)地條件,布置在與吸收及氧化系統(tǒng) 相對(duì)獨(dú)立的交通便利區(qū)域,吸收及氧化系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)間的物料可用管道輸送。
34、硫酸銨倉庫應(yīng)布置在副產(chǎn)物處理系統(tǒng)附近。 在多層管廊上布置管道和電纜時(shí),液氨管道應(yīng)與蒸汽管道、電纜等分層布置,液氨管道宜布置在下層,公用工程管道、電纜宜布置在上層。單層管廊布置時(shí),液氨與蒸汽管道、電纜之間的距離應(yīng)符合安全、檢修等規(guī)范要求 。鈉法以一定濃度的氫氧化鈉溶液作為吸收劑,與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液。亞硫酸鈉溶液凈化除雜后,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、干燥造粒后成為亞硫酸鈉產(chǎn)品。如果處理煙氣量少、煙氣中SO2濃度低,可將含亞硫酸鈉的溶液直接外排至廢水處理系統(tǒng)。適應(yīng)范圍:適用于各行業(yè)煙氣脫硫;特點(diǎn):脫硫效率較高;產(chǎn)品為亞硫酸鈉溶液時(shí):流程簡(jiǎn)單、投資低、能耗低;但是沒有可利用的副產(chǎn)品,運(yùn)行成本高;
35、產(chǎn)品為亞硫酸鈉固體時(shí):流程復(fù)雜、投資高、能耗高;副產(chǎn)品可外售,運(yùn)行成本低。一般規(guī)定 脫硫裝置應(yīng)包括吸收、中和、結(jié)晶、蒸發(fā)、固液分離、干燥包裝工序。 入吸收塔煙氣應(yīng)符合下列規(guī)定: 當(dāng)生產(chǎn)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)無水亞硫酸鈉時(shí),SO2濃度(干基)應(yīng)不低于1%。 入吸收塔煙氣雜質(zhì)含量,應(yīng)符合下表中的指標(biāo)要求:煙氣雜質(zhì)砷氟塵CONOX 酸霧含量1mgNm-32mgNm-32.0mgNm-34%2%30mgNm-3SO2吸收應(yīng)符合下列規(guī)定: 煙氣SO2濃度小于1%時(shí),宜采用一級(jí)吸收;煙氣SO2濃度大于1%時(shí),宜采用兩級(jí)串聯(lián)吸收。 采用兩級(jí)串聯(lián)吸收時(shí),二級(jí)吸收與一級(jí)吸收的串堿宜采用“泵后串堿流程”。 脫硫劑宜加入
36、到一級(jí)吸收,二級(jí)吸收產(chǎn)出脫硫液。 吸收循環(huán)液溫度高于60時(shí),應(yīng)設(shè)置冷卻器。結(jié)晶蒸發(fā)應(yīng)符合下列規(guī)定: 結(jié)晶亞硫酸鈉冷卻介質(zhì)宜選用冷卻水; 生產(chǎn)無水亞硫酸鈉蒸發(fā)濃縮介質(zhì)宜采用蒸汽,應(yīng)采用雙效或三效蒸發(fā)。干燥應(yīng)符合下列規(guī)定: 干燥宜采用潔凈的干燥介質(zhì)直接干燥,干燥溫度不宜超過150。 干燥設(shè)備選型應(yīng)充分考慮尾氣內(nèi)顆粒物的去除回收,確保周邊環(huán)境不受污染。 干燥后物料在包裝前應(yīng)將溫度降至70以下。產(chǎn)品包裝與儲(chǔ)存系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定: 產(chǎn)品應(yīng)采用嚴(yán)密包裝,防止潮解或風(fēng)化。 產(chǎn)品應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)的庫房。 產(chǎn)品應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源,應(yīng)與酸類等物品分開存放,切忌混儲(chǔ)。 無水亞硫酸鈉保質(zhì)期為6個(gè)月,結(jié)晶亞硫酸鈉
37、保質(zhì)期為3個(gè)月。吸收劑 吸收劑宜采用氫氧化鈉或碳酸鈉。 采用氫氧化鈉做吸收劑,宜采用液體氫氧化鈉。采用碳酸鈉做吸收劑時(shí),宜采用固體碳酸鈉。副產(chǎn)物 無水亞硫酸鈉產(chǎn)品應(yīng)符合下列要求: 煙氣中SO2濃度為3%6%時(shí),產(chǎn)品應(yīng)符合工業(yè)無水亞硫酸鈉(HG/T 2967)的質(zhì)量要求。 煙氣中SO2濃度為1%3%時(shí),產(chǎn)品需滿足下表規(guī)定要求。 項(xiàng)目指標(biāo)%一級(jí)品二級(jí)品三級(jí)品亞硫酸鈉(Na2SO3)含量90.088.085.0鐵(Fe)含量0.0050.010.02水不溶物含量0.030.040.05游離堿(以Na2CO3計(jì))含量0.300.400.50當(dāng)煙氣中SO2濃度小于1%時(shí),宜生產(chǎn)結(jié)晶亞硫酸鈉,產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符
38、合下表的質(zhì)量要求。 指標(biāo)名稱指標(biāo)%一級(jí)二級(jí)三級(jí)亞硫酸鈉(Na2SO37H2O)含量908860碳酸鈉(Na2CO310H2O)%0.64.0-鐵(以FeO計(jì))%0.010.10-不溶物%0.050.100.5物料衡算硫平衡計(jì)算應(yīng)包括脫硫進(jìn)口煙氣中的二氧化硫量、三 氧化硫量和外排煙氣中的二氧化硫量、三氧化硫量, 吸收過程硫損失可忽略不計(jì)。 水平衡計(jì)算應(yīng)包括脫硫進(jìn)口煙氣中帶入的水量、吸收 劑帶入的水量、外排煙氣中帶出的水量。 酸堿中和反應(yīng)物料平衡計(jì)算應(yīng)包括中和pH值的確定、 中和用堿量、中和堿帶入的水量以及反應(yīng)生成的水量。蒸發(fā)結(jié)晶應(yīng)按溶質(zhì)在蒸發(fā)過程中不揮發(fā)進(jìn)行物料平衡計(jì)算,計(jì)算應(yīng)包括水分的蒸發(fā)量和
39、各效溶液的濃度計(jì)算,母液按全部回用計(jì)算。設(shè)備選型 SO2吸收與中和系統(tǒng)吸收塔規(guī)格應(yīng)根據(jù)工藝條件及操作參數(shù)計(jì)算確定。吸收塔操作參數(shù)見表項(xiàng)目指標(biāo)氣體入口溫度/40氣體出口溫度/60吸收液入口溫度/40吸收液出口溫度/60吸收液濃度/%15噴淋密度/m3m-2h-118操作氣速/ms-10.81.2液氣比/Lm-310-18吸收效率/%99.80冷卻結(jié)晶系統(tǒng)的主要設(shè)備結(jié)晶器可根據(jù)生產(chǎn)需要選用連續(xù)式結(jié)晶器或間歇式結(jié)晶器。 冷卻結(jié)晶器選擇應(yīng)考慮結(jié)晶速率及換熱效率,傳熱系數(shù)的選擇應(yīng)考慮結(jié)晶器冷卻水的結(jié)垢。蒸發(fā)與干燥的主要設(shè)備蒸發(fā)器的選擇宜采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器; 蒸發(fā)器換熱設(shè)備宜采用列管式換熱設(shè)備,孔徑宜選用
40、45mm; 蒸發(fā)器規(guī)格應(yīng)以實(shí)際需要最大蒸發(fā)量計(jì)算; 干燥設(shè)備選擇宜選用氣流干燥方式。 氧化鋅法用氧化鋅漿液吸收煙氣中SO2的方法。它特別適合于鋅冶煉企業(yè)的煙氣脫硫。其原料ZnO粉可以利用鋅冶煉過程產(chǎn)生的煙塵、廢渣等,生成產(chǎn)物可為亞硫酸鋅固體、硫酸鋅液體或硫酸鋅固體。亞硫酸鋅固體可以通過加熱分解或酸分解成為ZnO和SO2,ZnO返回做吸收劑,SO2可生產(chǎn)硫酸或制液體SO2;也可通過氧化法將亞硫酸鋅氧化為可溶的硫酸鋅,硫酸鋅液體或通過蒸發(fā)結(jié)晶得到的硫酸鋅固體均可返回冶煉車間重新利用。由此可見,該方法應(yīng)用于鋅冶煉企業(yè)不存在原料來源和產(chǎn)品如何處置的問題,可以和廠內(nèi)冶煉系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)ZnO的循
41、環(huán)使用和SO2的再次利用,無其它廢棄物產(chǎn)生,符合國(guó)家環(huán)保政策的要求。適應(yīng)范圍:適用于鋅冶煉廠;特點(diǎn):該脫硫技術(shù)在鋅冶煉廠應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì),吸收劑無需外購,可以利用鋅冶煉過程產(chǎn)生的煙塵、廢渣及廢電解液;脫硫產(chǎn)物可返回鋅冶煉廠內(nèi)相關(guān)車間回收金屬鋅,與常規(guī)濕法煉鋅流程有機(jī)結(jié)合在一起,無任何廢棄物外排;投資和運(yùn)行費(fèi)用較低;工藝流程比較簡(jiǎn)潔,脫硫效率較高,不需要蒸汽等特殊能耗;設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行時(shí)應(yīng)采取有效措施防止系統(tǒng)結(jié)垢、堵塞。一般規(guī)定 入吸收塔煙氣SO2濃度不易高于1.0%。 如果原煙氣溫度高,應(yīng)采取降溫措施。 如果原煙氣中雜質(zhì)含量特別是F、Cl元素含量較高時(shí),應(yīng)設(shè)置預(yù)洗滌塔。 氧化鋅法脫硫副產(chǎn)物處理
42、工藝應(yīng)根據(jù)不同的副產(chǎn)物選擇。副產(chǎn)物處理應(yīng)包括下列內(nèi)容: 氧化亞硫酸鋅生成硫酸鋅; 酸分解亞硫酸鋅生成硫酸鋅和SO2; 熱分解亞硫酸鋅生成氧化鋅和SO2。 采用亞硫酸鋅氧化工藝,應(yīng)符合下列規(guī)定: 脫硫裝置應(yīng)包括配漿系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、氧化系統(tǒng); 去鋅電解(浸出工序)溶液中的Zn2+濃度宜不低于60g/L。 采用亞硫酸鋅酸分解工藝,應(yīng)符合下列規(guī)定: 脫硫裝置應(yīng)包括配漿系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、酸分解系統(tǒng); 去鋅電解(浸出工序)溶液中的Zn2+濃度應(yīng)不低于120g/L; 宜優(yōu)先選用廢電解液作為酸分解介質(zhì)。 吸收劑 氧化鋅法吸收劑宜采用鋅焙砂和次氧化鋅。 氧化鋅(次氧化鋅)中鋅含量不宜低于60%。 采用亞
43、硫酸鋅熱分解工藝,應(yīng)符合下列規(guī)定: 脫硫裝置應(yīng)包括配漿系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、過濾系統(tǒng); 過濾渣含水應(yīng)滿足焙燒爐配料要求。 設(shè)備選型吸收塔的選擇與計(jì)算,應(yīng)符合下列規(guī)定: 逆流式吸收塔處理的工況氣量宜采用進(jìn)、出口平均溫度和平均壓力進(jìn)行計(jì)算,吸收塔氣速可選用1.53.5m/s; 并流式吸收塔處理的工況氣量宜采用進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力進(jìn)行計(jì)算,吸收塔氣速可選用2.54.5m/s; 高效洗滌塔塔逆噴管處理的工況氣量宜采用進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力進(jìn)行計(jì)算,氣液分離器處理的工況氣量宜采用出口溫度、出口壓力進(jìn)行計(jì)算。逆噴管氣速宜選用15m/s20m/s。 逆流式和并流式吸收塔液氣比可選用46L/m3。 脫硫塔可采用玻璃鋼、超
44、高分子量聚乙烯、不銹鋼或鋼襯防腐材料制作,煙氣入口高溫段應(yīng)采取耐高溫措施。氧化系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定: 氧化風(fēng)機(jī)應(yīng)根據(jù)氧化所需空氣量進(jìn)行選擇,一般為理論耗氧量的810倍; 氧化槽應(yīng)設(shè)提高空氣分散度的攪拌裝置; 空氣分布器應(yīng)設(shè)置在漿液出口的上方。循環(huán)泵及漿液泵選擇與計(jì)算,應(yīng)符合下列規(guī)定: 循環(huán)泵及漿液泵的揚(yáng)量和揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)輸送介質(zhì)、塔、槽的操作參數(shù)及布置要求等通過計(jì)算確定,其富裕系數(shù)可取1.11.15。 循環(huán)泵及漿液泵宜選用臥式離心泵。 接觸介質(zhì)部件宜選用超高分子量聚乙烯。 過濾系統(tǒng)選擇與計(jì)算,應(yīng)符合下列規(guī)定:過濾系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)物料量、物料性質(zhì)、操作制度等條件選擇。 過濾系統(tǒng)可選擇連續(xù)過濾或間歇過濾,間歇
45、過濾應(yīng)與前后流程匹配,應(yīng)設(shè)緩沖容器; 過濾面積應(yīng)根據(jù)漿液顆粒特性、濾布性質(zhì)、操作制度選擇。酸解系統(tǒng)宜設(shè)置34級(jí),可用多個(gè)立式槽串聯(lián)或臥式槽設(shè)置多級(jí)擋墻。 管道 管道流速 介質(zhì)工作條件或管徑范圍流速/ms-1煙氣10040020321001425放空尾氣50801220壓縮空氣(1.0MPa)常溫1520蒸汽p1MPa1220電解液壓力下1.22.0氧化鋅漿液壓力下1.52.5亞硫酸鋅溶液壓力下1.52.5硫酸鋅溶液壓力下1.52.5水及粘度相似的液體壓力下0.52.0冷凝水自流0.20.5氧化鎂法氧化鎂法脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)原理是利用MgO的漿液吸收煙氣中的SO2,生成亞硫酸鎂和硫酸鎂溶液,然后送流
46、化床加熱。干燥后的亞硫酸鎂在850下,在碳存在的情況下(用于還原硫酸鎂)被煅燒再生生成MgO和SO2。煅燒產(chǎn)生的氧化鎂再回入吸收系統(tǒng),SO2氣體送入硫酸系統(tǒng)或生產(chǎn)其它硫產(chǎn)品。主要包括煙氣預(yù)處理、SO2吸收反應(yīng)、固體分離與干燥、脫硫劑再生幾部分。適應(yīng)范圍:適用于有配套制酸裝置的工廠;特點(diǎn):脫硫效率高;運(yùn)行費(fèi)用比鈉法低;系統(tǒng)不易堵塞。一般規(guī)定 脫硫裝置入口煙氣應(yīng)符合下列規(guī)定: 煙氣SO2濃度宜小于0.5% 煙氣含塵量不宜大于500 mg/Nm3。 入脫硫塔煙氣溫度不易高于160時(shí)。 氧化鎂法脫硫根據(jù)副產(chǎn)物不同,可選擇不同的脫硫工藝。 亞硫酸鎂煅燒生成二氧化硫和氧化鎂,氧化鎂作為脫硫劑可重復(fù)利用,亞
47、硫酸鎂煅燒溫度宜控制在660870。 亞硫酸鎂氧化、結(jié)晶得到固體硫酸鎂。 脫硫產(chǎn)物不回收時(shí),外排脫硫溶液應(yīng)充分氧化,達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。 氧化鎂脫硫吸收塔宜選用噴淋塔、旋流板塔。吸收劑 吸收劑宜選擇氧化鎂和氫氧化鎂,宜優(yōu)先選用氧化鎂,氧化鎂(MgO)含量宜大于85%,酸不溶物宜小于3%(干基)。 氧化鎂粉的粒度應(yīng)根據(jù)氧化鎂的特性和脫硫系統(tǒng)綜合優(yōu)化確定。對(duì)于含硫量低于2500mg/Nm3的煙氣,氧化鎂粉的粒度應(yīng)保證250目90%過篩率;對(duì)于含硫量高于2500mg/Nm3的煙氣,氧化鎂粉的粒度應(yīng)保證325目90%過篩率。 當(dāng)廠址附近有可靠?jī)?yōu)質(zhì)的氫氧化鎂供應(yīng)來源時(shí),可采用氫氧化鎂粉作為吸收劑。氫氧化鎂
48、的純度應(yīng)高于90%。氫氧化鎂漿液的濃度宜控制在15%30%之間。副產(chǎn)物 工業(yè)固體硫酸鎂的質(zhì)量應(yīng)滿足工業(yè)硫酸鎂HG/T 2680要求。 生產(chǎn)硫酸鎂溶液時(shí),副產(chǎn)物硫酸鎂溶液的質(zhì)量濃度應(yīng)達(dá)到2025%。物料衡算和熱量衡算 物料衡算應(yīng)符合下列規(guī)定: 吸收劑氧化鎂或氫氧化鎂的消耗量(kg/h),應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡計(jì)算,并留有一定的過剩量,Mg/S比宜取1.011.05。 吸收劑為氧化鎂制備氫氧化鎂溶液時(shí),應(yīng)采用蒸汽輔助加熱促進(jìn)反應(yīng)速度。蒸汽用量計(jì)算基礎(chǔ):反應(yīng)時(shí)間宜取23小時(shí),溶液溫升宜取50左右。 設(shè)備選型 吸收劑溶液制備主要設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定: 吸收劑漿液制備可按兩套或多套合并設(shè)置,但不應(yīng)少于兩套
49、;當(dāng)只有一套吸收裝置時(shí),可設(shè)一套吸收劑漿液制備系統(tǒng)。 吸收劑漿液制備系統(tǒng)應(yīng)包含氧化鎂粉倉、溶解池、漿液池及漿液泵。 氧化鎂粉倉的容量應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)運(yùn)輸情況和條件確定,不易小于最大工況下運(yùn)行2天的吸收劑消耗量。 氧化鎂粉倉宜采用鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)設(shè)有插板閥、自動(dòng)調(diào)速計(jì)量給料機(jī)、倉壁振動(dòng)器、料位計(jì)等。應(yīng)設(shè)防止脫硫劑防潮、變質(zhì)與板結(jié)、控制揚(yáng)塵污染的措施。 吸收劑溶解池和漿液池可采用Q235內(nèi)襯防腐結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),溶解池和漿液池應(yīng)設(shè)置攪拌器。漿液池容量應(yīng)不小于脫硫系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行5h的儲(chǔ)量。吸收及氧化主要設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定: 入脫硫裝置煙氣量小于360Nm3/s時(shí),宜設(shè)置1臺(tái)吸收塔。 噴淋吸收塔氣速宜取23
50、m/s,液氣比(L/m3)宜取27。 吸收塔宜采用鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯防腐材料、整體玻璃鋼(FRP)結(jié)構(gòu)形式。塔內(nèi)易沖刷的位置,應(yīng)采取防磨損沖刷措施。 吸收塔應(yīng)設(shè)置除霧器。除霧器型式宜采用平板式、折流板式等。除霧器出口煙氣中的霧滴濃度應(yīng)不大于75mg/Nm3。 漿液循環(huán)泵入口應(yīng)采取過濾措施。 氧化風(fēng)機(jī)宜采用羅茨風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)。每座吸收塔宜設(shè)置2臺(tái)全容量或3臺(tái)半容量的氧化風(fēng)機(jī)。氧化槽氧化時(shí)間宜取60-90min。 活性焦(炭)法活性利用具有獨(dú)特吸附性能的活性焦對(duì)煙氣中的SO2進(jìn)行選擇性焦煙氣脫硫是一種可資源化的干法煙氣凈化技術(shù)。該技術(shù)吸附吸附態(tài)的SO2在煙氣中氧氣和水蒸氣存在的條件下被氧化為H2SO4并被
51、儲(chǔ)存在活性焦孔隙內(nèi);吸附SO2后的活性焦,在加熱情況下,其所吸附的H2SO4與C(活性焦)反應(yīng)被還原為SO2,同時(shí)活性焦恢復(fù)吸附性能,循環(huán)使用;活性焦的加熱再生反應(yīng)相當(dāng)于對(duì)活性焦進(jìn)行再次活化。吸附和催化活性不但不會(huì)降低,還會(huì)有一定程度的提高?;厥盏腟O2氣體濃度為15%。適應(yīng)范圍:適用于有配套制酸裝置的工廠;特點(diǎn):是一種干法脫硫技術(shù),脫硫效率較濕法低;有可外售的副產(chǎn)品產(chǎn)生,運(yùn)行費(fèi)用低;再生加熱過程中,能耗較高;投資較高;吸附劑活性焦(炭)易得,可在市場(chǎng)上買到一般規(guī)定 脫硫裝置入口煙氣應(yīng)符合下列規(guī)定: 煙氣SO2濃度小于0.5% 煙氣含塵量不宜大于500 mg/Nm3。 入吸收塔煙氣溫度大于16
52、0時(shí),入口煙道應(yīng)設(shè)置噴霧降溫設(shè)施。吸收劑 脫硫劑應(yīng)選用以煤為原料生產(chǎn)的活性焦。 活性焦應(yīng)滿足下表的規(guī)定要求。 副產(chǎn)物 含粉塵的活性焦粉,炭含量不宜低于70%。 高濃度SO2煙氣應(yīng)滿足如下要求: 1 、高濃度SO2煙氣應(yīng)滿足生產(chǎn)工業(yè)硫酸的要求。 2 、高濃度SO2煙氣應(yīng)滿足生產(chǎn)液體二氧化硫的要求。 3 、高濃度SO2煙氣應(yīng)滿足生產(chǎn)硫磺的要求。 設(shè)備選型 脫硫裝置主要設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定: 吸收塔的數(shù)量和型式應(yīng)根據(jù)煙氣量、吸收塔容量和可靠性等確定,煙氣量大于50,000Nm3/h,宜采用錯(cuò)流移動(dòng)床吸收塔;煙氣量大于 200,000 Nm3/h,宜采用多臺(tái)錯(cuò)流吸收塔并聯(lián)配置; 吸收塔宜采用鋼結(jié)構(gòu),
53、內(nèi)壁可采用襯樹脂鱗片或襯不銹鋼合金板; 吸收塔外部應(yīng)設(shè)置供檢修維護(hù)的平臺(tái)和扶梯,塔內(nèi)不宜設(shè)置固定式檢修平臺(tái)。再生系統(tǒng)主要設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定: 活性焦再生加熱氣體氧含量應(yīng)不高于2%,加熱方式宜采用間接加熱; 活性焦再生系統(tǒng)可由多臺(tái)再生塔并聯(lián)運(yùn)行; 活性焦再生塔應(yīng)具有良好的密封性能,活性焦進(jìn)出口在采用機(jī)械密封的同時(shí)還應(yīng)采用惰性氣體密封?;钚越乖偕訜岱绞綉?yīng)根據(jù)裝置規(guī)模和具體資源條件確定,應(yīng)符合下列規(guī)定: 規(guī)模較小裝置,宜采用電加熱方式,加熱設(shè)備推薦采用風(fēng)管式加熱器; 主體工程或周邊具有放空煤氣,或天然氣等資源,經(jīng)比較經(jīng)濟(jì)合理,應(yīng)選用高溫?zé)犸L(fēng)爐的煙氣作為熱源,熱風(fēng)爐選擇應(yīng)保證煙氣氧含量2%以下;
54、 主體工程具有良好的高溫蒸汽和低壓蒸汽用途,可選蒸汽加熱方式?;钚越寡h(huán)輸送系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定: 活性焦輸送設(shè)備應(yīng)選對(duì)活性焦磨損小,破損小的設(shè)備,推薦首選采用鏈斗式輸送機(jī)。 輸送設(shè)備應(yīng)具有2030%的輸送裕量。 活性焦篩分機(jī)械應(yīng)選用全密封耐磨設(shè)備,推薦選用內(nèi)振式,篩網(wǎng)宜采用條形篩網(wǎng)。 活性焦加料儲(chǔ)倉應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸和消耗量確定,容積不宜小于100m3,設(shè)備內(nèi)應(yīng)設(shè)有避免活性焦沖擊的流道。設(shè)備材質(zhì)選擇應(yīng)符合下列規(guī)定: 吸收塔主體應(yīng)采用金屬材料,可采用不銹鋼,如采用碳鋼,碳鋼表面應(yīng)作防腐處理; 再生塔主體宜采用全合金鋼或不銹鋼結(jié)構(gòu); 設(shè)備用主要材料及適用部位宜符合小表的要求。序號(hào)材料名稱材料主要成分使用部
55、位1不銹鋼316L吸收塔塔內(nèi)結(jié)構(gòu)件、塔內(nèi)壁內(nèi)忖再生塔部分殼體、部分換熱管。2碳素合金鋼Q235吸收塔殼體、集氣室、煙道、箱罐3碳素合金鋼Q345吸收塔主體結(jié)構(gòu)、再生塔殼體、換熱管。4玻璃鱗片涂料乙烯基樹脂吸收塔煙道與集氣室防腐設(shè)備布置及管道敷設(shè) 吸收塔、再生塔宜采用并列布置方式,依次為吸收塔區(qū)域,活性焦輸送區(qū)域、活性焦再生區(qū)域; 吸收區(qū)域、輸送區(qū)域和再生區(qū)域頂部應(yīng)設(shè)防雨設(shè)施。 再生加熱宜采用電加熱方式,電加熱器應(yīng)布置在再生塔加熱區(qū)域,采用熱風(fēng)爐時(shí),宜布置在地面。 脫硫裝置必須設(shè)計(jì)氮?dú)庀来胧?吸收塔應(yīng)裝設(shè)緊急降溫噴淋水裝置;煙氣溫度大于160時(shí),入吸收塔之前應(yīng)設(shè)降溫設(shè)施。高分子有機(jī)溶液法脫硫
56、工藝采用特定的吸收劑吸收煙氣中的SO2氣體。該吸收劑對(duì)SO2具有良好的吸收和解析能力;在低溫下吸收劑吸收煙氣中的二氧化硫,高溫下將吸收劑中二氧化硫解析出來,從而達(dá)到吸收和回收煙氣中SO2的目的。該工藝方法是一種新穎的煙氣脫硫技術(shù),吸收劑再生時(shí)產(chǎn)生的高純度SO2氣體是液體SO2、硫酸、硫磺和其它硫化工產(chǎn)品的優(yōu)良原料?;厥盏腟O2氣體濃度高達(dá)99%。適應(yīng)范圍:適用于有配套制酸裝置的工廠;也可單獨(dú)增設(shè)制備硫化工產(chǎn)品的裝置。特點(diǎn):脫硫效率很高,可達(dá)99%;有可外售的副產(chǎn)品產(chǎn)生,運(yùn)行費(fèi)用低;再生加熱過程中,能耗較高;初次投資費(fèi)用高;高分子吸收劑為專利產(chǎn)品,需在特定公司購買。一般規(guī)定 高分子有機(jī)溶液法脫硫
57、工藝宜用于SO2濃度600ppm10%范圍的各種冶煉煙氣和電廠煙氣等。 脫硫效率應(yīng)不低于99.9%。 脫硫前煙氣凈化的設(shè)計(jì)原則如下: 根據(jù)煙氣溫度和雜質(zhì)含量,選擇不同的凈化、降溫設(shè)備,如噴淋塔、高效洗滌器、文丘里洗滌器以及組合塔(器)等。必要時(shí),可設(shè)置兩級(jí)高效洗滌器; 當(dāng)煙氣中F、Cl濃度較高時(shí),必須采取除氟、氯措施; 應(yīng)設(shè)置沉降、過濾設(shè)備,分離噴淋液中的固體雜質(zhì); 凈化煙氣出口溫度應(yīng)不高于50; 吸收劑 吸收劑應(yīng)具有低溫吸收SO2、高溫回收SO2的特性。 吸收劑應(yīng)含少量活化劑、阻氧劑、緩蝕劑等助劑。 吸收劑(包括助劑)必須化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不屬于危險(xiǎn) 品,且無毒性或低毒性。 吸收液的濃度宜為25
58、%30% (Wt)。當(dāng)煙氣中SO2濃度出現(xiàn)周期性波動(dòng)且波動(dòng)范圍較大時(shí),必須對(duì)吸收和再生的吸收液系統(tǒng)進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)。 煙氣凈化、吸收液凈化外排含鹽廢水,應(yīng)送往廢酸或廢水處理站進(jìn)一步處理后排放或回用。 副產(chǎn)物 溶劑類脫硫副產(chǎn)的二氧化硫氣體的干基純度應(yīng)達(dá)到99%以上。 副產(chǎn)物利用應(yīng)滿足下列要求: 1 、生產(chǎn)工業(yè)硫酸。 2 、 生產(chǎn)液體二氧化硫。 3 、生產(chǎn)硫磺。 設(shè)備選型 吸收塔、再生塔的選型應(yīng)符合以下規(guī)定: 處理的工況氣量宜采用進(jìn)、出口平均溫度和平均壓力進(jìn)行計(jì)算。 吸收塔、再生塔宜采用填料塔。 塔的直徑依據(jù)塔型、煙氣量與煙氣在吸收塔內(nèi)流速、停留時(shí)間、噴淋量等因素計(jì)算確定,填料高度應(yīng)通過計(jì)算確定,
59、并校核在極端條件下設(shè)備的性能。吸收塔氣速宜取2.5 m/s3.5 m/s,再生塔氣速宜取1.2 m/s1.8 m/s。 吸收塔出口應(yīng)設(shè)除霧器。 應(yīng)根據(jù)吸收劑選擇吸收塔的材料,吸收塔宜采用玻璃鋼、鋼襯防腐材料、全不銹鋼或合金鋼結(jié)構(gòu)。 根據(jù)吸收劑的不同,再生塔宜采用全不銹鋼或合金鋼結(jié)構(gòu)。槽罐類設(shè)備的選型應(yīng)根據(jù)吸收劑、使用條件選擇,可采用316L不銹鋼、玻璃鋼、鋼襯耐腐蝕材料等。 熱交換器選型應(yīng)符合以下規(guī)定: 貧富液換熱器、貧液冷卻器宜選用板式換熱器,再沸器宜選用管殼式換熱器,再生氣冷凝器可采用管殼式熱交換器,也可采用板式熱交換器。 熱交換器的材質(zhì)應(yīng)合理選擇,板式換熱器的材質(zhì)宜選用SMO254不銹鋼
60、等材料,管殼式換熱器可選用316L不銹鋼材質(zhì)。設(shè)備布置及管道敷設(shè) 吸收和再生系統(tǒng)布置應(yīng)符合以下規(guī)定: 吸收、再生系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)工廠實(shí)際情況,可就近配置,也可分開配置。 再生塔宜盡可能靠近硫酸廠或其他后續(xù)加工裝置。 再沸器應(yīng)靠近再生塔布置,操作平臺(tái)宜共用。 回流液依靠重力回流時(shí),冷凝器和收集槽宜布置在再生塔的頂部操作平臺(tái)上;回流液依靠強(qiáng)制回流時(shí),冷凝器和收集槽宜設(shè)置在地面或離地面最近的再生塔操作平臺(tái)上。 回收地下槽進(jìn)液口應(yīng)低于所有設(shè)備和管道的排污口。 貧液儲(chǔ)槽和富液儲(chǔ)槽應(yīng)設(shè)圍堰,圍堰內(nèi)地面應(yīng)做作防腐蝕和滲漏處理。管道(不包括公用工程管道)材質(zhì)選擇應(yīng)符合以下規(guī)定: 煙氣凈化出口至吸收塔管道、吸收塔出口
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