电解铝脱硫脱氟系统装置

更新日期:2019-10-13T09:13:18

第三章 脱硫脱氟系统装置

本项目为陕西泰鑫有色金属精炼炉配套用1台脱硫脱氟系统装置及系统配套设施。本脱硫脱氟系统装置配置包括:脱硫系统、脱氟系统、烟气系统、循环液系统、反冲洗系统、加药系统、配电系统。1、脱硫脱氟塔配置

塔体型式:旋流板脱硫脱氟填料塔。

塔体数量:共1套。

烟气进塔方式:烟气由下切线旋转上升,延长了气体分布路径,不仅有利于气体分布均匀,而且由于气体的翻腾形成了湍流,更有利于气液的传质换热。

脱硫剂选择:双碱法。

脱氟剂选择:NaOH或碳酸钠

2、脱硫脱氟系统装置参数

(1)、烟气处理量:340000m3/h;

(2)、进口烟气温度: ≤100-110℃

(3)、本体阻力:≤2000-2500pa;

(4)、进口SO2浓度:<300mg/Nm3

(5)、脱硫塔出口SO2 排放浓度:<35mg/Nm3

(6)、进口氟化氢浓度:<22.81mg/Nm3;

(7)  出口氟化氢浓度:<3mg/Nm3;

(8)  脱氟效率:>87%;

(9)、脱硫效率:>90%;

(10)、液气比:1.2L/m³

(11)、脱硫脱氟主塔内烟气上升流速:3.9 m/s

(12)、除雾器出口烟气中雾滴浓度:<20mg/m3;

(13)、耗氧化钙量:140Kg/h,消耗碳酸钠量:12.48Kg/h;

(14)、循环水的PH值:≥7.5;

(15)、脱硫脱氟塔主塔重量约256T

(16)、脱硫脱氟塔直径:主塔内径为5.50m,

(17)、脱硫脱氟塔高度:34.00m

(18)、安装2层旋流板,  3层填料层

(19)、安装1层除雾板

(20)、年运行小时数: ≥8760 小时

(21)、使用寿命:≥30年;

3、脱硫脱氟塔的特点

(1)脱硫脱氟塔材质为优质Q235-A钢板卷制圆柱形塔,塔体内壁采用航天工业部生产的高科技防腐、耐磨、耐酸、耐碱涂料,可耐温度250℃的PF-1型涂料(航天工业部31研究所科研成果,现已商业化生产),其使用寿命长。设备尺寸(5.5m*34m)

(2)旋流脱硫装置

在脱硫吸收塔中安装两层旋转装置,经过喷淋净化的烟气旋转上升,由于气流旋板的导向作用,气液两相充分接触,进行传质反应,即含硫烟气通过旋流装置时形成烟气与碱性水的接触面积剧增,含硫烟气在前进过程中被碱性水吸收,这样含硫烟气以旋流通过两级旋流板,使旋流板装置上喷淋的由上向下的碱性水滴、和烟气充分混和,使烟气中残留的尘粒及二氧化硫在冲击碰撞、粘附的循环,使烟气中的有害物质含二氧化硫被全部净化,脱硫效率高,烟气在塔内经过多级旋流装置的净化,可确保脱硫除尘效率达到技术要求。

(3)喷淋布水装置

在每级旋流装置上部安装一套新型的气液喷淋装置,每塔共2套。它的最大特点是有效保证液体分布均匀,不留死角。喷淋开口度可调节,既便于维护清理,又可达到大流量供水,设备磨损轻、无堵塞,因此故障少,操作维护简单、效率高。

喷头选用316L螺旋喷嘴,该喷嘴在1.5巴压强下,液体流率范围为5.5-4140升/分,这种结构紧凑的喷嘴有着畅通的流道设计,可以最大程度地减少液体堵塞,使液体在给定尺寸的管道上达到最大的流量。保证喷淋效果,达到脱硫作用。

(4)脱硫脱氟塔体顶部设置脱水除雾装置

烟气经过两级旋流装置,3层填料层脱氟后,经过设于脱硫脱氟上方的脱水除雾装置,为专设的脱水除雾设备,能发挥最大除雾效率,减少了进入烟囱的烟气含湿量,烟气经过脱硫脱氟的温降为35~55摄氏度,则脱硫脱氟出口烟温约为75摄氏度以上,同时在此温度下脱硫器出口烟气相对湿度为15%RH~30%RH,因此烟温高于露点(55摄氏度),加上湿度低,避免了烟气在烟囱里结露的现象,不会对烟囱内壁造成腐蚀,不需对烟囱进行内衬施工改造,这样降低运行管理费用。

(5) 脱硫脱氟剂利用率高,运行成本低,脱硫脱氟效率高

直接参与脱硫塔内脱硫反应的是溶解度高、反应速度快的NaOH,但其生成物Na2SO3和NaHSO3又通过苛化反应,再生成了NaOH。因此最终消耗的是廉价的石灰。脱硫湿式双碱法是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中,由于消耗的是石灰,与使用价格高出几倍的氧化镁、氨水相比,运行成本大大降低,同时由于直接反生反应的是NaOH,提高了反应速度与效率,大大减少了持液量。

合理、科学的脱硫塔设计,使得脱硫脱氟剂的利用率可到96%。

(6)检修设计

装置有适当的人孔、检修孔、通道,装置的平台、扶梯有栏杆。平台载荷不小于4KN/M2。扶梯载荷不小于2KN/M2。操作平台和爬梯由Q235-A钢板焊制。

4、烟气系统

根据脱硫系统的烟气连接方式,烟气系统包括脱硫塔进出口烟道及所有全部必要的附件。

a)系统阻力

整个脱硫脱氟烟气系统的总阻力设计≤2000-2500Pa,脱硫系统本身阻力≤1000Pa;脱氟系统烟气阻力≤1000-1500Pa。

5、循环液系统

本脱硫工程采用双碱法脱硫工艺+脱氟三级吸收系统,脱硫液循环使用,脱硫循环及控制系统采用塔外循环方式,最终满足脱硫脱氟处理需要,主要包括循环泵、塔外循环池及管道等相关配套设施。

(1)循环水量与补充水量

烟气脱硫循环水系统的循环水量为408m3/h,耗水量很少,一般为烟气蒸发消耗水量,一般按3%计算补充水量为10-12 m3/h 。

(2)循环池

本系统采用塔外循环,脱硫吸收液通过循环泵输送到脱硫塔循环管路。循环池采用原有循环池即可。

(3)循环泵

在脱硫塔的原有泵旁加装3台循环泵, Q=400m³/h  H=32m N=90kw,2用一备,供给喷淋系统,保证循环系统无故障运行。

6、反冲洗系统

为保持除雾器、旋流板清洁,不堵塞,设置了反冲洗系统,利用工艺水对除雾器、旋流板进行清洗。

反冲洗泵采用清水泵,为石家庄丰日晶达泵业生产。其性能如下:

型号:ISW-60-160

流量:25m3/h

扬程:32m

功率:N=5.5Kw

数量:1台。

并且配置反冲洗水箱φ2000×2000,钢制。

7、加药系统

新上脱硫塔可以利用原有脱硫塔加药系统。

8、供配电系统

(1)供电

系统供电电源采用三相四线制,电压380/220V。供电系统由进线柜、循环泵起动柜、就地控制箱等组成。电源由业主将满足设计负荷的供电电源,引至进线柜的开关上。

(2)配电

本系统电气设备控制包括手动机旁就地控制。

所有在线备用设备在运行设备出现故障后均能通过硬接线方式投运,不影响整个系统的正常工作。

所有设备的联锁、联跳、保护跳闸均采用硬接线方式,确保设备安全。电气设备的运行状态在就地控制箱上有信号指示灯指示。

 

表3-4配电量表

序号

货物名称

规格型号

单位

数量

合计

电量(KW)

备注

1

循环泵

250UHB-ZK-400-32,Q=400m3/h,H=32M,N=90Kw

3

180

2用一备

2

反冲洗泵

ISW-60-160,Q=25m3/h,H=32m,N=5.5Kw

1

5.5



用电量合计




185.5KW


9、供货设备表

序号

设备名称

数量

单位

技术规范

产地

1

旋流脱硫脱氟塔系统

1



1.1

主塔

1

内径φ5500×34.0m,

盐城海韵环境

1.2

填料层

3


盐城海韵环境

1.3

旋流板

2

40个叶片,直径5500mm

盐城海韵环境

1.4

脱水除雾板

1

40个叶片,直径5500mm

盐城海韵环境

1.5

脱硫塔维修爬梯

1

碳钢焊接

盐城海韵环境

1.6

检查门

3

碳钢焊接

盐城海韵环境

2

烟道系统





2.1

脱硫塔

进口烟道

1

碳钢

盐城海韵环境

2.2

脱硫塔

出口烟道

1

碳钢

盐城海韵环境

2.3

烟气挡板

2


盐城海韵环境

3

循环水系统





3.1

循环泵

3

250UHB-ZK-400-32

Q=400M3/H   H=32m N=90Kw

2用1备

3.2

泵前蝶阀

3

Dg300

外购

3.3

泵出口蝶阀

3

Dg300

外购

3.4

泵出口逆止阀

3

Dg300

外购

3.5

喷淋管路

3


盐城海韵环境

3.6

喷头

68

316L材质,SPJT120°,G1号,螺旋型

外购

3.7

循环池PH仪

1


外购

4

反冲洗系统





4.1

反冲洗水箱

1

Φ2000×2000

δ=8钢制

盐城海韵环境

4.2

反冲洗水泵

1

ISW-65-160

25m3/h,H=32m

外购

4.3

反冲洗电磁阀

2

Dg120

外购

4.4

反冲洗管路

2


盐城海韵环境

4.5

补水阀

1


外购

5

电气系统

1



5.1

电气控制箱

1


正泰电器

5.2

电缆

1

阻燃型

各型号

5.3

桥架、线管

1


盐城海韵环境

5.4

机旁电控箱

1


外购


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