回转窑炉干法脱氟除尘

目录

一、总  述. 1

1.1 工程概况：. 1

1.2 治理的背景、治理的必要性：. 1

二、设计工况参数. 1

2.1 原始设计参数：（业主提供）. 1

2.2 脱氟装置设计技术指标. 1

2.3 设计原则. 2

三、干法吸附脱氟工艺技术方案. 2

3.1干法脱氟工艺：. 2

3.2 净化过滤器性能参数：. 3

3.3  氢氧化钙料仓容积：. 3

3.4 脱氟专用净化过滤器设计参数. 4

四、电气控制系统. 4

五 脱氟烟气处理系统供货范围. 4

5.1  供货范围. 5

5.2  干法脱氟净化系统设备及材料清单. 6

六、性能保证及物料消耗及成本分析. 6

6.1性能保证. 10

6.2物料消耗. 10

6.3运行成本分析. 10

七、工程施工周期. 11

八、施工组织计划. 11

九、技术服务方案及技术培训方案. 12

十、氟化物净化工程项目报价一览表. 12

十一 ，烟气治理业绩……………………………………………………………………………13..

一、概述

1.1项目名称：回转窑炉烟气脱氟除尘脱硝项目

1.2原始设计参数：（本参数由业主提供）

1.3烟气排放要求：

（1）氟化物：5-6mg/m³；

（2）氮氧化物：400mg/m³；

（3）粉尘：30mg/m³；

（4）氟化物固体回收率：99%。

本技术方案是针对有限公司回转窑炉生产线当中的产生的烟尘及HF提出的脱氟系统的设计、制造、安装及运行调试方案。结合回转窑炉生产线的工艺特点和我公司的工程经验，从工艺技术、系统稳定运行、环保达标排放、投资成本及运行成本等各方面进行深入细致的论证，提出采用我公司一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备的原理其中部分干法脱氟, 石灰粉吸附工艺，利用新鲜石灰粉作为吸附剂，对烟尘进行治理净化，从而使烟尘真正做到达标排放。

氟化物主要指氟化氯(HF)和四氟化硅(SiF4)，是大气中的主要污染物之一。主要来源于硅酸盐生产过程，微量氟及其化合物也会对人类和动物的机体造成极严重的后果。净化含氟废气的主要方法有湿法吸收和干法吸附。湿法吸收工艺，根据吸收剂不同又将吸收净化法分为水吸收法和碱吸收法。

水吸收法就是用水作吸收剂来洗涤含氟废气，副产氟硅酸，继而生产氟硅酸钠，回收氟资源。水易得，比较经济，但对设备有腐蚀作用。就目前来看，水吸收法净化含氟废气主要应用于磷肥生产中。

碱吸收法是采用碱性物质NaOH、Na2CO3、氨水等作为吸收剂来脱除含氟尾气中的氟等有害物质，并得到副产物冰晶石。

通常，湿法吸收一般用于磷肥工业对含氟废气的净化处理与氟资源的回收利用同时进行，净化回收方法与所副产氟制品（钠盐为主）。

湿法净化其特点是工艺简单,但泥浆外排带来二次污染问题。同时，在实际工艺运行过程中，其氟化物都存在超标排放，无法稳定运行。使企业管理者十分头痛的事情，如山东潍坊正轩稀土催化材料有限公司辊道窑；内蒙古北方重工电渣炉原采用湿法吸收脱氟，运行一直不能达标排放。含氟烟气采用湿法净化处理即用空心洗涤塔洗涤含HF烟气，其净化效率除氟可达85 %左右.湿法净化其特点是工艺简单.但电耗、水耗都比较高.且泥浆外排带来二次污染问题。湿法净化带来管道设备的结垢问题和酸性环境下对设备的腐蚀问题。为提高除氟效率，减轻设备的结垢，曾进行了多次试验,取得一定效果，但没有彻底解决设备结垢、腐蚀、二次污染、运行率低，不能达标排放等问题。随着环保发展的要求及对排氟实行总量控制。该公司后将原来的湿法脱氟系统全部推倒改建干法吸附脱氟，经实际运行检测指标达氟化物2--3mg/m3。

随着环保发展的要求及对排氟实行总量控制,一种高效的、运行可靠的、无二次污染的治理技术 ———干法净化技术的应用,可解决湿法净化存在的问题,为净化含氟烟气的一种有效的方法。本技术方案是针对隧道窑生产线当中的产生的HF气体提出的脱氟系统的设计、制造、安装及运行调试方案。结合隧道窑生产线的工艺特点和我公司的工程经验，从工艺技术、系统稳定运行、环保达标排放、投资成本及运行成本等各方面进行深入细致的论证。

盐城市海韵环境工程技术有限公司采用干法吸附脱氟工艺，该工艺获国家两项实用新型专利和一项发明专利。发明专利申请号201910124156.3实用新型专利号201920217457.6。本工程经国内外调研分析，结合厂技术改造的具体情况，决定采用逆向二段干法吸附脱氟净化技术方案，以新鲜氢氧化钙粉为吸附剂，以烟气中氟化物(主要是HF)为吸附质，在设定的条件下(包括反应段固气比，反应时间、烟气流速等)，氢氧化钙与HF混合，在极短的时间内完成对HF的吸附，并达到很高的净化效率。为此制定以下技术方案，供贵单位选型决策参考。

二 脱氟装置设计技术指标

氟化物<3mg/m3  （折算值）； 烟尘浓度<10mg/m3（折算值）

2.1 设计原则

(1)  脱氟装置采用“预收尘器+干式脱氟反应器+脱氟专用净化过滤器+风机+烟囱”净化工艺。

(2) 脱氟采用消石灰粉。

(3)  装置可用率不小于 95%，服务寿命为 30 年。

三、干法吸附脱氟工艺技术方案

  3.1、干法吸附原理

六十年代,世界上开始大量使用Al2O3为电解铝生产过程中产生的含HF废气的吸附剂。国外采用的干法净化流程有:美国的A - 398法;加拿大的阿尔肯法等。可以说,在铝工业中干法净化技术已经到了普及的程度。钢铁，建材企业用干法净化处理含氟烟气,用氧化钙作吸附剂吸氟效率可达95 %以上。

干法净化烟气就是利用固体吸附剂吸附某种气体物质而完成净化烟气的目的，干法净化具有效率高 ,无二次污染 ,操作简单 ,运行费用低的特点。吸附净化法是将含氟废气通过装填有固体吸附剂的吸附装置，使氟化氢与吸附剂发生反应，达到除氟的目的。可采用工业氧化铝、氧化钙、氢氧化钙等作吸附剂。在净化烟气常采用的吸附剂是工业氧化铝。含氟烟气吸附法净化具有如下特点；吸附剂工业氧化铝，净化效率高，一般在99.9%以上；干法净化不存在含氟废水，避免了二次污染；和其他方法相比，干法净化运行费用都比较低。

3.2干法净化机理

干法净化原理也就是吸附原理（固气相吸附）。

吸附是指气体物质在固体表面上当气体分子由于布朗运动接近固体表面时.受到固体表面层分子剩余价力的吸力的现象:具有吸附作用的物质叫吸附剂被吸附的物质称吸附质。吸附分为物理吸附和化学吸附,在吸附剂和吸附物之间.由分子本身具有的无定向力作用. 即非极性的范德华力作用或由静态极化作用所产生的吸附称为物理吸附。吸附剂一旦具有足够高的活化能.分子就从吸附剂表面得到电子.或分子把电子给予吸附剂表面.或分子被分子、原子或自由基团束缚起来.或分子与吸附剂表面共用一个或数个电子对.这种吸附叫化学吸附。物理吸附在瞬间可以完成.而化学吸附则需一定的反应时间.烟气的性质对吸附的影响在含有HF、SO2、CO、NOx、CO2、SiF4等的烟气成 分中,HF的沸点最高，为19.5OC,气体的凝结与蒸发是由分子间的范德华力所致。气体被吸附所需要的最低级能与气体凝结成液体的能量相当，很难液化的气体呈现很小的吸附能力。因此氟化氢比其他组分最容易被吸附。

3.3本技术方案是针对生产线当中的产生的烟尘及氟化氢(HF)提出的脱氟系统的设计、制造、安装及运行调试方案。结合生产线的工艺特点和我公司的工程经验，从工艺技术、系统稳定运行、环保达标排放、投资成本及运行成本等各方面进行深入细致的论证，提出采用我公司干法脱氟原理,固体吸附剂采用成本更为低廉的氢氧化钙吸附剂石灰粉吸附工艺，利用新鲜石灰粉作为吸附剂，对烟尘进行治理净化，从而使烟尘真正做到达标排放。

 3.4干法脱氟工艺：

利用新鲜氢氧化钙作为吸附剂（吸附净化含氟废气 ），对烟尘进行治理净化，HF去除率可达 99.25%以上。本工艺采用二级干式脱氟反应器+脱氟专用净化过滤器 实现HF<3mg/m3，烟尘浓度≤10mg/m3。

在一套装置内，实现了烟气的治理，实现了脱氟过滤一体化控制，工艺流程简单，操作简便，运行稳定，无需防腐处理。

烟气脱氟净化的系统，以“一级输送床吸收吸附反应器+一级高湍动吸收吸附反应器+脱氟专用净化过滤器”为核心，一体化实现了HF以及烟尘等的同时脱除。

一级输送床吸收吸附反应器和一级高湍动吸收吸附反应器可以视为一个整体，属于反应器的前段和后段。

其中，一级输送床吸收吸附反应器，用于HF的一级吸收脱除一级吸附。

在一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥35m2/g，可以根据烟气中的HF的浓度调节第一钙基吸收吸附剂加入量。

一级高湍动吸收吸附反应器出料口直接连接脱氟专用净化过滤器的进料口，滤袋上的粉饼层物料中还含有一定量的吸收吸附剂，可以在脱除烟气粉尘的同时进一步吸收脱除烟气中的HF，得到的净烟气通过后端引风机排出。

脱氟专用净化过滤器连接有副产物仓，少部分未反应完全的副产物外排至副产物仓储存。

烟气脱氟净化的方法，包括以下步骤：

A)出口烟气在一级输送床吸收吸附反应器中进行HF的一级吸收脱除得到一级净化烟气；

B)一级净化烟气在一级高湍动吸收吸附反应器中进行HF的吸收脱除，得到净化烟气；

C)净化烟气进入脱氟专用净化过滤器，进一步脱除粉尘、HF，得到净化烟气。

在一级输送床吸收吸附反应器中，进行的反应如下：

Ca(OH)2+2HF＝CaF2+2H2O(主要反应)；

项目整体工艺流程为：废气吸附工艺流程

3.5  VRI脱氟专用反应器（脱氟吸附反应器）

是一种较先进的吸附反应设备，由盐城市海韵环境工程技术有限公司引进吸收国外技术而改进型吸附反应设置，它在国内十多个项目上应用，取得了较好的运用效果，该反应器根据气体流动多点式锥式锥形运动原理设计而成。将来自的氢氧化钙粉经沸腾流态化后，通过空心锥体多孔眼中喷射溢流而出，呈一个很均匀的圆截面，此时含氟烟气在此与氢氧化钙进行充分接触，均匀混合及吸附反应，将含氟烟气吸附到氢氧化钙表面，生成氟化钙。脱氟吸附反应器的锥体是用钢板模压制而成，经精工特殊工艺制作而成。现主要配套应用于烟气干法净化系统用氢氧化钙来吸附烟气中的有害气体，它垂直安装于脱氟塔入口连接。