艾奇逊石墨化炉废气除尘脱氟脱硫处理

艾奇逊石墨化炉废气除尘脱氟脱硫处理

艾奇逊石墨化炉废气除尘脱氟脱硫处理

发明专利申请号201910124156.3

              实用新型专利号201920217457.6

设计方案

一、总  述

石墨化炉废气，由于实施难度大、国内无成功先例可借鉴，石墨化炉废气治理一直是困扰炭素生产的一道环保难题。

高温石墨化过程会产生含氟废气，主要为氟化物、氧化物 烟尘，C0、二氧化硫，氮氧化物，1套废气处理设施去除CO、除尘、脱氟， 脱硫。

艾奇进石墨化炉高温石墨化产生的含氟废气经排烟罩+车间负压排风系统收集后经管道进入废气处理设施，高温烟气温度的在3000C-4000C左右，在此过程中废气中 硫分由于燃点较低（硫自燃点为2500C)，在集气或者外溢的过程中接触到空气(氧气) 立即燃烧生成SO2，同时部分氰化物(主要为NaCN)遇空气(氧气)分解为Na2O、氮氧化物和CO2,部分氨组分转化为氮氧化物，废气依次进入半干法脱氟脱硫除尘→臭氧系统→一级吸收烟道→二级脱氟吸收塔进行去除CO、脱氟。脱硫、除尘。半干法脱氟脱硫除尘，氧化铝吸附工艺，利用新鲜氧化铝作为吸附剂（吸附净化氟化氢气体 ,也可以采用氧化钙、氢氧化钙等作吸附剂 ），对烟尘进行治理净化，

二级脱氟吸收塔用多道逆向喷淋法喷入碱水，使水气充分接触。烟气到达吸收塔上部，在旋流板及除雾器的作用下烟气螺旋上升完成离心脱水，避免烟气带水， 从而使烟尘真正做到达标排放。

二、设计工况参数

2.1原始设计参数：原业主提供

2.2脱氟装置设计技术指标

氟化物<6mg/m3，脱氟效率≥99.88% ;

三、技术方案

在脱氟工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，设计了此工艺流程。

项目整体工艺流程为：烟气逆向二段干法吸附净化技术；优化了干法吸附净化机制，以反应段较低的固气比，获得了较高的氟净化效率，在烟气净化系统的固气分装置上选用了改进型低压脉冲袋袋式除尘器，使其氟尘净化效果达到国际先进水平。

3.1、基本原理

   盐城市海韵环境工程技术有限公司通过铝电解烟气逆向二段干法吸附净化技术吸附系统启发，研发的石墨化炉废气除尘脱氟脱硫处理装置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，结合老厂技术改造的具体情况，决定采用逆向二段干法吸附净化技术方案。以新鲜氧化铝为吸附剂（或氧化钙、氢氧化钙等作吸附剂），以烟气中氟化物(主要是氟化氢)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)，氧化铝与氟化氢混合，在极短的时间内完成对氟化氢的吸附，并达到很高的净化效率。

首先用活性相对较差的、吸附过氟化氢的氧化铝(亦称载氟氧化铝)与含氟浓度高的辊道窑初始烟气进行第一次吸附反应，活性高的氧化铝对烟气中剩余的氟化氢进行二次吸附反应，从而获得更高的氟净化效率。

逆向二段干法吸附净化技术，优化了干法吸附机制，实现了以较低的反应段固气比，取得极高氟净化效率的目的，从而减少了氧化铝在干法吸附中的循环次数。

　吸附过程

(1) 气膜吸附

(2) 微孔吸附

(3) 吸附

(4) 脱附

(5) 在扩散

在吸附系统中,只要提供足够的湍动,让吸附物

与吸附剂充分接触,促进气流扩散,并增加传质速

率,可得到较好的吸附效果。

氧化铝吸附氟化氢按下式进行

Al2O3 + 6HF →2AlF3 + 3H2O

　吸附流程(输送床吸附) (见图1)                                                

图1 　吸附流程

含氟废气经进行二次吸附反应进入臭氧系统去除CO，再进入二级脱氟吸收塔，烟气由下向上流动，与喷入碱性水接触，实现除尘、脱氟，脱硫，烟气到达脱氟吸收塔上部部后切向进入脱水旋流器，烟气在脱水筒內螺旋上升，进入吸收塔顶部的除雾器进行二次脱水除氟，完成所有工序，脱水后的烟气经30m高排气筒排放。