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鹽城市海韻環(huán)境工程技術(shù)有限公司


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電解鋁固廢脫硫脫氟除塵工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明

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第二章工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明一:脫硫工藝1、脫硫工藝選擇目前國(guó)內(nèi)外脫硫技術(shù)應(yīng)用泛的是濕式石灰石—石膏法

詳細(xì)介紹

第二章 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明

一:脫硫工藝

1、脫硫工藝選擇

目前國(guó)內(nèi)外脫硫技術(shù)應(yīng)用泛的是濕式石灰石—石膏法。雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收SO2,然后再用石灰乳或石灰對(duì)吸收液進(jìn)行再生,由于在吸收和吸收液處理中,使用了不同類(lèi)型的堿,故稱(chēng)為雙堿法。鈉鈣雙堿法是以碳酸鈉或氫氧化鈉溶液為堿吸收煙氣中的SO2,然后再用石灰或熟石灰作為第二堿,處理吸收液,再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。由于采用鈉堿液作為吸收液,不存在結(jié)垢和漿料堵塞問(wèn)題,且鈉鹽吸收速率比鈣鹽速率快,所需要的液氣比低很多,可以節(jié)省動(dòng)力消耗。

因此,本工程采用鈉鈣雙堿法脫硫工藝。

2、 鈉鈣雙堿法工藝反應(yīng)原理

鈉鈣雙堿法,在啟動(dòng)時(shí)以NaOH或碳酸鈉吸收SO2,吸收液用石灰乳液再生。吸收液再生后,循環(huán)使用。循環(huán)過(guò)程中的主要反應(yīng)如下:

(1)脫硫過(guò)程

2NaOH+ SO2→Na2SO3+H2O (1)

Na2SO3+ SO2+H2O→2NaHSO3 (2)

其中式(1)為啟動(dòng)階段NaOH溶液吸收SO2的反應(yīng);式(1)為吸收液pH值較高時(shí)(高于9)溶液吸收SO2的主要反應(yīng);式(2)為吸收液pH值較低(低于9)時(shí)的主要反應(yīng)。

(2)再生過(guò)程(用生石灰)

CaO+H2O→Ca(OH)2 (3)

2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3+2H2O (4)

Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3 (5)

如有氧氣存在下,還會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)
式(3)生石灰生成石灰乳的反應(yīng);式(4)第1步再生反應(yīng);式(5)再生過(guò)程在pH> 9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng).所生成的CaSO3及副產(chǎn)物CaSO4 以半水化合物形式共沉淀.

式(3)生石灰生成石灰乳的反應(yīng);

曝氣后繼續(xù)發(fā)生反應(yīng):

2CaSO3+ O2→2CaSO4 (6)

式(6)反應(yīng)生成的CaSO4可資源化利用。

本工程選擇鈉鈣雙堿法為脫硫工藝,以石灰作為主脫硫劑,鈉堿為助脫硫劑。由于在吸收過(guò)程中以鈉堿為吸收液,脫硫系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢等問(wèn)題,運(yùn)行安全可靠。且由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應(yīng)的速率比鈣堿快很多,能在較小的液氣比條件下,達(dá)到較高的二氧化硫脫除率。

3、脫硫工藝

具體如下所述:經(jīng)除塵器除塵后的煙氣靠引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力,進(jìn)入脫硫塔,與布置在進(jìn)口煙道的初級(jí)噴淋裝置噴淋進(jìn)行傳質(zhì)換熱,初級(jí)降溫并去除部分SO2,進(jìn)入塔內(nèi)的煙氣螺旋上升,與從塔內(nèi)上部噴淋布水裝置大面積噴淋出來(lái)的吸收液充分混合接觸,由于旋流裝置的合理設(shè)計(jì),煙氣在塔內(nèi)產(chǎn)生氣動(dòng)旋流,強(qiáng)勁的上旋力與沖擊力對(duì)SO2吸收液激烈攪動(dòng),獲得的霧化效果,單位面積內(nèi)的洗滌液表面積增加上千倍,霧化的洗滌液與煙氣中的二氧化硫充分混合,達(dá)到的接觸面積與方式,吸收溶解及反應(yīng)充分。煙氣經(jīng)多級(jí)凈化處理達(dá)到要求的脫硫效果。

在脫除SO2的過(guò)程中,煙氣經(jīng)碰撞、攔截、凝聚、粘附、分離等作用,煙氣中的粉塵也逐漸被脫除。凈化后的煙氣至煙囪達(dá)標(biāo)排放。

4、本工藝的優(yōu)點(diǎn)

? 工藝,技術(shù)指標(biāo)能滿(mǎn)足環(huán)保要求和廠家要求;

? 采用特制進(jìn)口高效、防腐、耐磨噴頭,噴霧液滴800~1200μm,具有極大的比表面積,同時(shí)又不易引起二次夾帶;

? 脫硫效果好,脫硫效率達(dá)90%,脫硫塔煙所出口濃度不高于35mg/m3;

? 投資省、運(yùn)行費(fèi)用低,具有良好的經(jīng)濟(jì)性;

? 防結(jié)垢、防堵性能好,運(yùn)行穩(wěn)定,安全性能高;

? 防腐性能好,使用壽命長(zhǎng)(主體設(shè)備在20年以上);

? 阻力小,壓降低(濕法脫硫系統(tǒng)小于1000Pa);

? 操作彈性寬,運(yùn)行管理方便,系統(tǒng)簡(jiǎn)便,投資??;

? 可確保風(fēng)機(jī)安全可靠長(zhǎng)期運(yùn)行。

二:脫氟工藝

2.1脫氟工藝原理

含氟廢氣治理的濕法凈化技術(shù)采用堿性溶液或某些鹽類(lèi)溶液來(lái)吸收含氟廢氣中的氟化物,同時(shí)得到副產(chǎn)品氟硅酸、冰晶石、氟硅酸鈉等。


堿吸收法基于氟化氫與四氟化硅極易溶于水,又基于酸堿中和的原理,相對(duì)水吸收法而言,凈化效率更高,可用于凈化鋁廠的氟化氫煙氣,同時(shí)生成副產(chǎn)品冰晶石等氟化鹽。

堿吸收法一般采用NaOH或碳酸鈉吸收。

碳酸鈉洗滌電解鋁廠煙氣時(shí),煙氣中的氟化氫和堿液反應(yīng)生成氟化鈉,如下:

HF+Na2CO3=NaF+NaHCO3 2HF+Na2CO3=2NaF+CO2+H2O

當(dāng)吸收液中NaF達(dá)到一定濃度時(shí),加入定量的偏鋁酸鈉可制得冰晶石。

2.2脫氟塔的主體結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)脫氟塔是脫氟工藝的核心設(shè)備,

圖2-1 脫氟塔塔結(jié)構(gòu)圖

脫氟塔不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且流體通過(guò)填料層的壓降較小,易于用耐腐蝕材料制造,所以特別適用于處理有腐蝕性的物料及要求壓降小的場(chǎng)合。碳酸鈉洗滌液體自塔頂經(jīng)液體分布器噴灑于填料頂部,并在填料的表面呈膜狀流下,氣體從塔底的氣體口送入,流過(guò)填料的空隙,在填料層中與液體逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)。因氣液兩相組成沿塔高連續(xù)變化,所以填料塔屬連續(xù)接觸式的氣液傳質(zhì)設(shè)備。

本次煙氣脫氟裝置主要包括以下幾個(gè)系統(tǒng):

1)脫氟劑制備系統(tǒng)

2)脫氟三級(jí)吸收系統(tǒng)

3)液循環(huán)系統(tǒng)

4)渣處理系統(tǒng)


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