電解鋁脫硫脫氟系統(tǒng)裝置

第三章 脫硫脫氟系統(tǒng)裝置

本項目為陜西泰鑫有色金屬精煉爐配套用1臺脫硫脫氟系統(tǒng)裝置及系統(tǒng)配套設(shè)施。本脫硫脫氟系統(tǒng)裝置配置包括：脫硫系統(tǒng)、脫氟系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、循環(huán)液系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、配電系統(tǒng)。1、脫硫脫氟塔配置

塔體型式：旋流板脫硫脫氟填料塔。

塔體數(shù)量：共1套。

煙氣進(jìn)塔方式：煙氣由下切線旋轉(zhuǎn)上升，延長了氣體分布路徑，不僅有利于氣體分布均勻，而且由于氣體的翻騰形成了湍流，更有利于氣液的傳質(zhì)換熱。

脫硫劑選擇：雙堿法。

脫氟劑選擇：NaOH或碳酸鈉

2、脫硫脫氟系統(tǒng)裝置參數(shù)

（1）、煙氣處理量：340000m3/h；

（2）、進(jìn)口煙氣溫度： ≤100-110℃

（3）、本體阻力：≤2000-2500pa；

（4）、進(jìn)口SO2濃度：<300mg/Nm3

（5）、脫硫塔出口SO2 排放濃度：<35mg/Nm3

（6）、進(jìn)口氟化氫濃度：<22.81mg/Nm3；

（7） 出口氟化氫濃度：<3mg/Nm3；

（8） 脫氟效率：＞87%；

（9）、脫硫效率：＞90%；

（10）、液氣比：1.2L/m3

（11）、脫硫脫氟主塔內(nèi)煙氣上升流速：3.9 m/s

（12）、除霧器出口煙氣中霧滴濃度：<20mg/m3；

（13）、耗氧化鈣量：140Kg/h，消耗碳酸鈉量：12.48Kg/h；

（14）、循環(huán)水的PH值：≥7.5；

（15）、脫硫脫氟塔主塔重量約256T

（16）、脫硫脫氟塔直徑：主塔內(nèi)徑為5.50m，

（17）、脫硫脫氟塔高度：34.00m

（18）、安裝2層旋流板， 3層填料層

（19）、安裝1層除霧板

（20）、年運行小時數(shù)： ≥8760 小時

（21）、使用壽命：≥30年；

3、脫硫脫氟塔的特點

（1）脫硫脫氟塔材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)Q235-A鋼板卷制圓柱形塔，塔體內(nèi)壁采用航天工業(yè)部生產(chǎn)的高科技防腐、耐磨、耐酸、耐堿涂料，可耐溫度250℃的PF-1型涂料（航天工業(yè)部31研究所科研成果，現(xiàn)已商業(yè)化生產(chǎn)），其使用壽命長。設(shè)備尺寸（5.5m*34m）

（2）旋流脫硫裝置

在脫硫吸收塔中安裝兩層旋轉(zhuǎn)裝置，經(jīng)過噴淋凈化的煙氣旋轉(zhuǎn)上升，由于氣流旋板的導(dǎo)向作用，氣液兩相充分接觸，進(jìn)行傳質(zhì)反應(yīng)，即含硫煙氣通過旋流裝置時形成煙氣與堿性水的接觸面積劇增，含硫煙氣在前進(jìn)過程中被堿性水吸收，這樣含硫煙氣以旋流通過兩級旋流板，使旋流板裝置上噴淋的由上向下的堿性水滴、和煙氣充分混和，使煙氣中殘留的塵粒及二氧化硫在沖擊碰撞、粘附的循環(huán)，使煙氣中的有害物質(zhì)含二氧化硫被全部凈化，脫硫效率高，煙氣在塔內(nèi)經(jīng)過多級旋流裝置的凈化，可確保脫硫除塵效率達(dá)到技術(shù)要求。

（3）噴淋布水裝置

在每級旋流裝置上部安裝一套新型的氣液噴淋裝置，每塔共2套。它的特點是有效保證液體分布均勻，不留死角。噴淋開口度可調(diào)節(jié)，既便于維護(hù)清理，又可達(dá)到大流量供水，設(shè)備磨損輕、無堵塞，因此故障少，操作維護(hù)簡單、效率高。

噴頭選用316L螺旋噴嘴，該噴嘴在1.5巴壓強下，液體流率范圍為5.5-4140升/分，這種結(jié)構(gòu)緊湊的噴嘴有著暢通的流道設(shè)計，可以地減少液體堵塞，使液體在給定尺寸的管道上達(dá)到的流量。保證噴淋效果，達(dá)到脫硫作用。

（4）脫硫脫氟塔體頂部設(shè)置脫水除霧裝置

煙氣經(jīng)過兩級旋流裝置，3層填料層脫氟后，經(jīng)過設(shè)于脫硫脫氟上方的脫水除霧裝置，為專設(shè)的脫水除霧設(shè)備，能發(fā)揮除霧效率，減少了進(jìn)入煙囪的煙氣含濕量，煙氣經(jīng)過脫硫脫氟的溫降為35～55攝氏度，則脫硫脫氟出口煙溫約為75攝氏度以上，同時在此溫度下脫硫器出口煙氣相對濕度為15%RH～30%RH,因此煙溫高于露點（55攝氏度），加上濕度低，避免了煙氣在煙囪里結(jié)露的現(xiàn)象，不會對煙囪內(nèi)壁造成腐蝕，不需對煙囪進(jìn)行內(nèi)襯施工改造，這樣降低運行管理費用。

（5） 脫硫脫氟劑利用率高，運行成本低，脫硫脫氟效率高

直接參與脫硫塔內(nèi)脫硫反應(yīng)的是溶解度高、反應(yīng)速度快的NaOH，但其生成物Na2SO3和NaHSO3又通過苛化反應(yīng)，再生成了NaOH。因此最終消耗的是廉價的石灰。脫硫濕式雙堿法是一種低成本、高效率的脫硫方法。在本工藝中，由于消耗的是石灰，與使用價格高出幾倍的氧化鎂、氨水相比，運行成本大大降低，同時由于直接反生反應(yīng)的是NaOH，提高了反應(yīng)速度與效率，大大減少了持液量。

合理、科學(xué)的脫硫塔設(shè)計，使得脫硫脫氟劑的利用率可到96%。

（6）檢修設(shè)計

裝置有適當(dāng)?shù)娜丝?、檢修孔、通道，裝置的平臺、扶梯有欄桿。平臺載荷不小于4KN/M2。扶梯載荷不小于2KN/M2。操作平臺和爬梯由Q235-A鋼板焊制。

4、煙氣系統(tǒng)

根據(jù)脫硫系統(tǒng)的煙氣連接方式，煙氣系統(tǒng)包括脫硫塔進(jìn)出口煙道及所有全部必要的附件。

a）系統(tǒng)阻力

整個脫硫脫氟煙氣系統(tǒng)的總阻力設(shè)計≤2000-2500Pa，脫硫系統(tǒng)本身阻力≤1000Pa；脫氟系統(tǒng)煙氣阻力≤1000-1500Pa。

5、循環(huán)液系統(tǒng)

本脫硫工程采用雙堿法脫硫工藝+脫氟三級吸收系統(tǒng)，脫硫液循環(huán)使用，脫硫循環(huán)及控制系統(tǒng)采用塔外循環(huán)方式，最終滿足脫硫脫氟處理需要，主要包括循環(huán)泵、塔外循環(huán)池及管道等相關(guān)配套設(shè)施。

（1）循環(huán)水量與補充水量

煙氣脫硫循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水量為408m3/h,耗水量很少，一般為煙氣蒸發(fā)消耗水量，一般按3%計算補充水量為10-12 m3/h 。

（2）循環(huán)池

本系統(tǒng)采用塔外循環(huán)，脫硫吸收液通過循環(huán)泵輸送到脫硫塔循環(huán)管路。循環(huán)池采用原有循環(huán)池即可。

（3）循環(huán)泵

在脫硫塔的原有泵旁加裝3臺循環(huán)泵， Q=400m3/h H=32m N=90kw，2用一備，供給噴淋系統(tǒng)，保證循環(huán)系統(tǒng)*運行。

6、反沖洗系統(tǒng)

為保持除霧器、旋流板清潔，不堵塞，設(shè)置了反沖洗系統(tǒng)，利用工藝水對除霧器、旋流板進(jìn)行清洗。

反沖洗泵采用清水泵，為石家莊豐日晶達(dá)泵業(yè)生產(chǎn)。其性能如下：

型號：ISW-60-160

流量：25m3/h

揚程：32m

功率：N=5.5Kw

數(shù)量：1臺。

并且配置反沖洗水箱φ2000×2000，鋼制。

7、加藥系統(tǒng)

新上脫硫塔可以利用原有脫硫塔加藥系統(tǒng)。

8、供配電系統(tǒng)

（1）供電

系統(tǒng)供電電源采用三相四線制，電壓380/220V。供電系統(tǒng)由進(jìn)線柜、循環(huán)泵起動柜、就地控制箱等組成。電源由業(yè)主將滿足設(shè)計負(fù)荷的供電電源，引至進(jìn)線柜的開關(guān)上。

(2）配電

本系統(tǒng)電氣設(shè)備控制包括手動機旁就地控制。

所有在線備用設(shè)備在運行設(shè)備出現(xiàn)故障后均能通過硬接線方式投運，不影響整個系統(tǒng)的正常工作。

所有設(shè)備的聯(lián)鎖、聯(lián)跳、保護(hù)跳閘均采用硬接線方式，確保設(shè)備安全。電氣設(shè)備的運行狀態(tài)在就地控制箱上有信號指示燈指示。

表3-4配電量表

9、供貨設(shè)備表