隧道窑脱硫方案
一. 概述
隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备,广泛应用于耐火材料等产品的焙烧生产。隧道窑是一条长的直线形隧道,其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶,底部铺设的轨道上运行着窑车。烧成设备设在隧道窑的中部两侧,构成了固定的高温带——烧成带,燃烧产生的高温烟气在隧道窑的前端排烟机的作用下,沿着隧道窑向窑头方向流动,同时逐步地预热浸入窑内的制品,这一带构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风,冷却隧道窑内后一段的制品,鼓入的冷风流经制品而被加热后,再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源,这一段构成了隧道窑的冷却带。
隧道窑的污染主要是二氧化硫和粉尘。在国家提倡环保节能的高压态势隧道窑的污染治理已刻不容缓。
烟气脱硫是目前技术最成熟,能大规模商业化应用的脱硫方式。虽然研究开发的烟气脱硫技术已有200多种,但进入实用的只有几十种。
烟气脱硫工艺按脱硫剂和脱硫产物是固态还是液态分为干法和湿法,若脱硫剂和脱硫产物分别是液态和固态的脱硫工艺为半干法。
湿法脱硫技术采用液体吸收剂,如水或碱性溶液等洗涤除去烟气中的SO2,其特点为脱硫效率较高,设备较干法小,建设费用较低,易于操作;但排烟温度较低,易形成白烟,难以扩散,需加热处理排放。脱硫产物可以作为产品加以回收,综合利用硫资源,避免产生固体废物。
已商业化或完成中试的湿法脱硫工艺包括石灰法、双碱法、氨吸收法、磷铵复肥法、稀硫酸吸收法、海水脱硫、氧化镁法等10多种。其中,又以湿式钙法占绝对统治地位,其优点是技术成熟、设备小、脱硫率高,Ca∕S比低,操作简单,吸收剂价廉易得,副产物便于利用。
我公司自行研制的脱硫设备,利用双碱法脱硫工艺;不但占地面积小,设备造价低,运行成本低,它克服了传统湿法脱硫技术中的一些弊端,极大地提高了脱硫效率,可达95%以上。设备运行过程中不结垢,不堵塞,控制污染物量大。副产物没有二次污染,可商业化处理。
我公司现在的双碱法脱硫工艺,不论是在投资上、技术上、还是脱硫效果上,都可以达到客户及环保部门的满意。
我公司的设备现已经在全国各地多家单位投入使用,效果非常好,得到了大家的一致好评。
二. 双碱法脱硫工艺介绍:
1. 双碱法脱硫原理
双碱为氢氧化钠【NaOH】俗称烧碱、氢氧化钙【Ca(OH)2】俗称石灰。含硫煤燃烧的时候,由于和空气中氧气反应【S+O2=SO2】,会生成二氧化硫【SO2】、三氧化硫【SO3】,如果这些气体不经处理,排放到空气中,会和大气中的水分子结合,生成硫酸和亚硫酸,形成酸雨落到地上,对人身、庄稼、金属及生态环境都造成了一定的危害。我们现在要把燃煤燃烧后的尾气收集起来进入脱硫塔,让二氧化硫和氢氧化钙、氢氧化钠在塔内产生中和反应,使废气中不再含有二氧化硫以后,再排放到空气中,这样就能达到脱硫的目的。
2. 脱硫反应原理
脱硫吸收过程:
NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→NaHSO3
再生过程:
NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3↓•1/2H2O+ H2O
Na2SO3+Ca(OH)2→NaOH+CaSO3↓
CaSO3+O2→CaSO4↓
简单的来说,含硫气体在风机负压的作用下,通过管道进入脱硫塔,烟气中的 SO2在脱硫塔内与雾状脱硫液(碱液)逆向接触并且充分发生反应,生成Na2SO3,完成了酸碱中和反应过程。反应后的气体经过脱水后,由风机抽到烟囱排走。反应后的脱硫液浓度降低,和Na2SO3一起流入反应器(反应器的上方石灰罐会定时下料),Na2SO3与Ca(OH)2反应再生成NaOH和CaSO3溶液流入沉淀池,再生成的NaOH反复使用,根据沉淀池内溶液的PH值,由PH值检测仪控制烧碱罐是否向池内添加NaOH。沉淀后的脱硫液再由脱硫泵打入塔内循环使用。
反应后烟气中的SO2去除率,可由钠碱脱硫剂和再生剂Ca(OH)2的使用量来调节,钠碱脱硫剂和再生剂Ca(OH)2的使用量则由循环液的PH值来确定。
脱硫副产物二水硫酸钙与脱除的烟尘都一并处理。既可作为建材原料供水泥、轻质砖等建材厂家使用;也可将二水硫酸钙脱水处理制成石膏,形成商业化处理,增加经济效益,无二次污染。
3. 工艺流程图
4.脱硫设备配置表
序号 | 名称 | 规格型号 | 数量 |
1 | 脱硫塔 | 除雾、反冲洗系统/自制 | 1套 |
2 | 循环脱硫泵 | 2台 | |
3 | 反应泵 | 2台 | |
4 | 污泥泵 | 1台 | |
5 | 反应器 | 自制 | 1套 |
6 | 自动加碱系统 | 自制 | 1套 |
7 | 卸料器 | 自制 | 1套 |
8 | 烧碱加药罐 | 自制 | 1台 |
9 | 石灰储藏罐 | 自制 | 1台 |
10 | 螺旋输送机 | 自制 | 1台 |
11 | 配电柜 | 标配 | 1套 |
12 | 烟气管道及弯头 | 自制 | |
13 | 污水管道 | 阀门、法兰、压力表等 |
*此表仅限参考,可根据客户方的烟气量大小进行配置。
6. 烟气脱硫的依据、治理标准。
(1).《大气污染物综合排放标准》 GB16297
(2).《工业窑炉污染物排放标准》 GBJ9078
(3).《冶金工业环境保护设计规范》 GBJ9066-95
(4).《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009
(5). 烟气 SO2的浓度: <1500mg/m³
(6). 液气比: >2
(7). 脱硫效率: ≥95%
(8). 硫钙比: 1.05
(9).林格曼黑度: 0
(10).脱硫效果: ≤100mg/m³
(11).本脱硫系统设备阻力: 500-1200Pa
(12).年运行时间: 8000小时
(13).治理标准: 按照环保部门要求达标排放
7. 培训与售后
* 我公司负责对我单位安装的设备系统进行调试和运行的指导。
* 我公司负责对操作设备的操作工,进行设备和工艺技术规程的培训。培训日期1—3天。
* 我公司负责为贵公司制定一套工艺和设备的操作规程。
* 通过实践证明,我公司自行研制的设备和技术是可靠可行的,没有技术风险。
* 双碱法脱硫工艺,技术先进,可以达到较小的投入,较高的经济效益。
* 对烟气的适合性强,各种的烟气脱硫都可适用。
* 本方案的技术适应性强,可在生产负荷50-120%的范围内保持脱硫效果在50mg/m³以下。