脱硫塔技术方案教学内容

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1、机砖厂烟气脱硫工程行业概况如今地球生态环境已被人类活动严重破坏，尤其是大气、水污染更为突出。环境污 染按环境要素分为大气污染、水污染、土壤污染，按人类活动又分工业污染、城市污染 农业污染，已成为了世界范围内共同关注的大问题。所以节能减排，保护环境，是每一 个工业部门都必须面对的现实。以能源、资源的过度消耗和环境严重污染为代价的发展 方式必须从根本上得到改变。我国烧结砖瓦行业主要的焙烧方式是燃煤性质的（无论外 燃还是内燃）焙烧过程，因此，烧结砖瓦行业每年排放的二氧化硫（三氧化硫） 、氟化 物、二氧化碳、一氧化碳、氯化物、氯氧化物等的总体数量巨大。这可从每年行业内用 的煤矸石、劣质煤、高硫煤、含硫

2、或氟的页岩及其他工业废渣的数量上推算出来。这些 排放出来的有害气体在一些局部地区严重地影响着生态环境。对人类、动物及植物的生 存环境影响极大。为此，国家环境保护总局自 1992 年以来就对环境保护的有关法令、 标准进行了全面的整理整顿，重点对水、气体污染物的排放做出了新的规定。国家专门 颁布了中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法 。并依据 上述两 项法令，自 1997 年就颁布实施了工业窑炉大气污染物排放 标准 （ GB9078-1996）， 2013 年国家又专门颁布砖瓦工 业大气污 染物排放标准（GB29620-2013）,而且这一标准是强制性的标准，在该标准中对烧结砖瓦

3、工业窑炉专 列为一个类别，对其排放的有害气体污染物质给出了严格的限制。例如对烧结砖瓦窑炉 而言，新建或改扩建的窑炉：一类地区内禁止排放任何烟尘及 SO2、HF、 HCI、NO 等有害污染物质。二类地区：烟尘最高允许排放浓度为 250mg/Nm2，烟气黑度为1 （林格曼级）；二 氧化硫最高允许排放浓度为300 mg/Nm3；氟化物最高允许排放浓度为60 mg/m。三类地区：烟尘最高允许排放浓度为 400 mg/nm3；烟气黑度为1 （林格曼级）；二 氧化硫最高允许排放浓度为1200 mg/Nm2；氟化物最高允许排放浓度为15 mg/Nm2。标准中这些强制性的规定，对某些使用高硫煤、劣质煤、煤矸石

4、、含硫或高氟的页 岩及某些其他业废渣生产烧结砖瓦产品的企业来说，是一种严峻的挑战；同时也对设计 单位使用这些原材料来设计烧结砖瓦厂提出了更高的要求， 设计时就必须考虑到焙烧过 程中排放的烟气是否超标，如果超标就必须在设计方案中考虑其处理措施。这也是烧结砖瓦行业节能减排中最重要的内容之一1.2设计参数本工程的设计参数，主要依据招标文件中的具体参数，其具体参数见表1-1表1-1烟气参数序号名称单位数值备注1进口烟气量m3/h100000根据产量设计2烟气温度C60- 803烟气进口 SO2浓度Mg/nm34年运行时间小时80001. 3设计指标设计指标严格按照业主的招标文件的要求，设计参数下表1-

5、2表1-2 设计指标序号项目参数1SO2排放浓度3 9以后继续发生的主反应以石灰作为主脱硫剂，钠碱为助脱硫剂。由于 在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。且由于 钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很多，能在较小的液气比条件下，达到较高 的二氧化硫脱除率。2.2.2低阻高效喷雾脱硫工艺喷淋塔也称为喷雾塔，是在吸收塔内上部布置三层喷嘴，脱硫剂通过喷嘴喷出形成 液雾，通过液滴与烟气的充分接触，来完成传质过程。空塔喷淋吸收塔主体为圆形塔体, 外部整体结构设计采用多段变径、蜗壳弧形、外周切向进气、接触液面后旋转向上行，浆液通过喷嘴向下喷淋，气液两相流，气体湍东向上。烟

6、气向下倾角进入塔内，使烟气 低阻力的碰撞储浆室液面并带动浆液旋转运动，烟气得以迅速降温、除去粗颗粒粉尘， 旋转的浆液不沉积， 减少结垢并降低塔内防腐层的磨损， 储浆室底部排污口加有排污阀， 运行时长再打开此阀，将随浆液旋转运动固体物（结晶状的石膏及烟气中的粉尘）即时 排入塔底的反应池，自动除渣无须人工清理。塔体内配置有多个高效喷嘴及高效除雾装置， 浆液在吸收塔内通过高效雾化喷嘴雾 化，雾化覆盖面积可达 300%，形成良好的气液接触反应界面，烟气通过入口切向进入 塔内之后，在塔内匀速旋转上升，与雾状喷液进行全面高效混合接触，脱除SO2 等酸性气体。空塔喷淋烟气洗涤技术是现在国际国内技术成熟，最为

7、前沿流行使用的空塔喷淋 技术。1、空塔喷淋是经过大型石灰石 -石膏法演变而来的喷淋塔，具有很高的脱硫效率， 最高时可达 95%；2、可操作弹性大，对煤种变化适应性强，含硫率在 4%以下可确保二氧化硫排放浓 度，在窑炉工况 110%以下均能正常运行；3、系统阻力小，运行费用低；4、采用高效的除雾技术，烟气含湿量确保符合要求；5、不存在堵塞问题；6、设备使用率高，保证与窑炉同步运行达 100%以上；7、运行操作简便，维护方便，稳定性是其它塔形的三到五倍。除雾器安装在吸收塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气湿度75mg/Nm3,分为两级布置在脱硫塔上部，设置两级四通道平板式除雾器，一层粗

8、除雾， 一层精除雾。除雾器型式能够保证其具有较高的可利用性和良好的去处液滴效果， 且保证脱硫后 的烟气以一定流速均匀通过除雾器，防止发生二次携带，堵塞除雾器。2.2.3 脱硫系统组成整个工艺由五大部分组成：（1）脱硫剂制备系统由成品石灰（粒径小于 10mm（ 100%）的粉状石灰）运至厂里后人工加入石灰消化池进行消化，消化后的石灰浆液自流至再生池中进行脱硫液再生反应。 钠碱在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度，自流到再生池。（2）烟气系统 热烟气自窑炉经风机送入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温 度，烟气中的 SO2 等污染物被脱硫液吸收，经过喷淋洗涤后的饱和烟气，经除雾器

9、除去 水雾后，通过出口排空。（3）SO2吸收系统在吸收塔内，脱硫液中的氢氧化钠与从烟气中捕获的SO2、 SO3、HF、HCI 等发生化学反应，生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。脱硫后的净烟气通过除雾器除去气流中 夹带的雾滴后排出吸收塔。采用喷淋塔作为吸收塔，喷淋塔是目前窑炉脱硫装置中应用较为广泛的脱硫塔，其 具有气液流通量大、压降低、操作弹性宽、不堵塞、效率稳定等有点。a）吸收在吸收塔中，烟气中的S02和SO3按照以下反应式被溶液中的水吸收：SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO4b）中和反应H2SO3和H2SO4必须很快被中和以保证有效的 S02和S03吸收。H2SO3、H2SO4

10、、HCI 和 HF 与悬浮液中碱按以下反应式发生反应： Na2CO3+H2SO3=Na2SO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2ONa2CO3+HCI=NaCI+CO2+H2ONa2CO3+HF=NaF+CO2+H2OC）副反应烟气中所含的氧量将把脱硫反应中生成的亚硫酸钠（Na2SO3）氧化成硫酸钠（Na2SO4）：2Na2SO3+O2=2Na2SO4（4）脱硫液循环系统 泵前池的脱硫液通过循环水泵泵送到脱硫塔内与烟气接触反应后， 从脱硫装置底部 排出，排出的含有 CaSO4、CaSO3 及少量粉尘渣的混合渣浆液体进入再生池、沉淀池， 与从石灰浆液池过来的石灰

11、浆液发生再生反应，并进行脱硫副产物的沉淀，上清液流经 泵前池，沉淀后的池底渣浆由人工清出，滤液返流回泵前池，由循环水泵抽送到脱硫装 置进行脱硫循环利用。本工程系统涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均为 最新版本，即以合同生效之日作为采用最新版本的截止日期。本系统供电电源均采用 380V，50HZ 交流电源，配电柜和动力控制柜根据用电符合 按标准配置。2.3 本技术工艺的主要优点： 工艺先进，技术指标完全能够满足环保要求和厂家要求； 采用特制进口高效、防腐、耐磨喷头，喷雾液滴8001200um具有极大的比表面积， 同时又不易引起二次夹带；脱硫效果好，脱硫效率达 75%95

12、%，脱硫塔烟气出口浓度不高于 50mg/ m3; 投资省、运行费用低，具有良好的经济性； 防结垢、防堵性能好、运行稳定、安全性能高（塔内反应过程中的结晶体及烟尘自 动及时排除）；防腐性能好，使用寿命长（主体设备在 10 年以上）； 阻力小，压降低（湿法脱硫系统小于 1000Pa）; 操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省； 可确保安全可靠长期运行。2.4 物料消耗（ 1 ）实惠消耗量单台脱硫塔的石灰消耗量：90%屯度生石灰一小时用量45kg。 实际石灰的投加量随石灰纯度、燃气含硫量和脱硫率的变化而变化。（2）钠碱消耗量 理论上，采用双碱法第一碱（碳酸钠或氢氧化钠）无需增加，但在吸收液在循环

13、吸收过程中蒸发随烟气带走、随脱硫渣带走及部分排放。按以往工程运行的实际情况，单台脱硫塔的钠碱的消耗量为10kg/天（以1003氢氧化钠计）（3）用电量电耗初步估算表项目型号（见设备表）数量装机容量（Kvy实用功率（Kvy备注脱硫液循环泵FSB-L 型211. 5-264-18.5工业防腐水泵小计电源采用380W 50HZ交流电。（4）用水量耗水量主要由三部分，即蒸发随烟气带走、水池自然蒸发，每台窑炉耗水量约为0.51 m3/h.（5）副产物和脱硫渣量产生量脱硫的产物主要是亚硫酸钙和硫酸钙，灰水中除了烟气中吸收下来的尘以外，主要 是亚硫酸钙，硫酸钙及少量未反应的脱硫剂。（6）废水排放脱硫液为循环

14、用水，基本不外排第三章脱硫工程内容3.1脱硫剂制备系统脱硫剂制备系统主要包括：石灰消化池、钠碱罐、阀门、管道及管件等。（2）石灰消化池浆液制备系统配置一个石灰浆液池，浆液池有效容积为1台窑炉系统的最大工况下 运行3小时的石灰浆液消耗量，石灰消化池容积为3m。其基本尺寸：1.4 X 2.0，采用钢砼结构，半地下式布置。（3）钠碱池钠碱池的有效容积为4 m3,用以钠碱液送入再生池中。（4）阀门、管道及管件阀门、管道及管件均采用SUS304材质。3.2 :烟气系统从窑炉出口至脱硫塔进口段的连接烟道采用 Q235钢板制作，并根据需要可设置膨 胀节，以满足脱硫塔的需要从而保证窑炉的正常稳定的运行（由甲方

15、自制）。3.3 : SO吸收系统sO吸收系统主要由脱硫主塔、喷淋层、组合式除雾器、预埋件及外部钢结构组成。（1）脱硫塔脱硫塔是系统的核心，脱硫塔的防腐材质是本脱硫硫工程能否长期稳定云顶的关 键，按照设计要求，脱硫塔体材质采用工业防腐pp材质制作。吸收塔采用空塔喷淋结构（根据脱硫率的需要设置3级高效雾化喷淋层）。吸收塔壳体设计能承受各种荷载，包括吸收塔及作用在吸收塔上的设备和管道的自 重、介质重，以及风载、雪载、地震荷载等。吸收塔底面能完全排空浆液。吸收塔烟道入口段的设计考虑防止烟气倒流和固体物堆积。吸收塔配备量和大小合适的入孔门。喷淋系统的设计能合理分布要求的喷淋量，使烟气流行均匀，并确保吸收

16、浆液与烟 气充分接触和反应。所有喷咀的设计便于检修和更换，可实现不停窑检修。（2）连接烟道连接烟道是指从风机出口至脱硫塔主塔进口段。连接烟道采用碳钢。（3）喷淋层在本脱硫系统中，为了达到良好的吸收效果，吸收塔设计成逆流式喷淋塔，设置 3级的喷淋层，每层喷淋层由若干个高效雾化螺旋喷嘴组成。吸收液由喷嘴喷出，喷嘴均 匀布置塔内横截面上，该技术把喷射初来的浆液可以覆盖整个横截面，在满足吸收SO所需的比表面积的同时，该技术把喷淋造成的压力损失减少到最小。喷嘴是本净化装置 最关键的部件，它具备以下特点：1国内雾化喷嘴由于受到加工工艺、材料的限制，根本无法与进口的相比拟，为提高脱硫液的雾化程度及雾化的均匀

17、性，我公司引进原装碳化硅高效雾化喷嘴。2、原装高效雾化喷嘴雾化程度好，雾化粒径小，脱硫剂的比表面积大，再加上喷嘴的科学合理布置，使得在预处理区形成无漏洞、重叠少的吸收液雾化区段，与国内技 术相比成百倍地提高了烟气与脱硫液接触机会，同时喷液可大幅度减少，由此带来烟气 温降小，由于烟气温度高、气液接触面积大，sO与脱硫剂之间反应剧烈、反应速度快,这是保证脱硫效率高的一个主要因素，也给烟尘的成球提供了良好的条件。3、喷嘴内液体流道大而畅通，具有良好的防堵性能；采用碳化硅制作，具有良好的防腐耐磨性能。喷嘴体积小，安装清洗方便。喷淋层主要由分配管、雾化喷嘴、套管、阀门、喷雾连接管。3.4 :脱硫液循环和

18、脱硫渣处理系统1循环泵循环泵选用防腐耐磨性能优良的化工离心泵。型号为：75FSB-35L流量：100 m3/h，扬程：35m 功率：7.5kW数量为：2台。2泵前清水池泵前清水池采用现浇整体钢砼结构泵前清水池的有效容积：8立方米。泵前清水池半地下布置，设计标高 2m泵前清水池分成四个区，氧化区、再生区、沉淀区及循环区。3沉淀、反应池沉淀、反应池采用现浇整体钢砼结构沉淀、反应池的有效容积：8立方米。沉淀、反应池地下布置，设计标高：2m4循环再生池再生池采用现浇整体钢砼结构再生池的有效容积：8立方米。再生池地下布置，设计标高2m再生池配有搅拌器5沉淀池沉淀池采用现浇整体钢砼结构沉淀池的有效容积：8

19、立方米。沉淀池地下布置，设计标高2m（2）脱硫渣处理系统渣水分离系统由人工清理。3.5给水部分本工程消防及给排水系统由业主负责。（2）给排水脱硫装置场地、吸收剂制备系统场地的雨水经排水沟、雨水口、检查井等收集后排 至砖厂现有排水点排走。3.6浆液管道布置及配管管道布置以平直和就近为总原则。由于脱硫吸收液的特性，工程上浆管道材质一般工程塑料管、钢衬管、不锈钢管三 种。3.7电气系统采用人工手动控制。售后服务本公司对承接的“三废”治理工程，本着以先进的技术设计和优良的质量为原则。对所承接的治理工程，作如下承诺：保证技术、工艺设计的先进性、可行性和合理性。保证系统运行的稳定性和耐用性。保证工程的技术

20、指标和施工质量。为用户制订切实可行的操作规程。负责操作工的技术培训。以优惠价格长期、及时提供各种备件，并予以技术指导接到需方反应的质量问题信息后，在12小时之内做出答复，并根据需要在24 小时之内派出技术人员并到达现场。主体设备保修一年，设专人上门服务，技术问题终身回访。对本项目工程设备实行不定期回访，并负责终身跟踪服务。注意事项在运行前先检查水泵底阀注引用，才能开机运行。先开起水泵后起动风机，水泵停运时，立马关停风机。进风烟道口应设计加装进风闸口，已便应急备用。窑炉焙烧顿火时和需要停火时，不能立马停止风机和脱硫塔应尽量进成品车保 持窑车焙烧段位置不变。加强对脱硫塔、风机、水泵、喷头检查，及时更换，备用易损配件。根据煤、烟气含硫量及时添加钠碱量。在修建沉淀池、反应池、再生池、清水池必须做好防水，防止水池渗透。