电解铝脱硫脱氟系统装置

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

9、供货设备表