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1、精选优质文档-倾情为你奉上熔窑废气处理的工艺流程设计摘要: 在玻璃工厂中，以熔窑烟气的污染最为严重，主要是燃烧煤和石油时产生。其中二氧化硫为主要污染成分，故本文主要应用烟气脱硫技术进行工艺流程的设计。关键词：熔窑；二氧化硫；烟气脱硫前言随着近代工业的发展，环境污染也随着产生，工业废气污染就是大气环境污染物的主要来源，已经成为对人类的一大危害。玻璃工业是我国国民经济的基础产业，既是耗能大户，又是污染严重的行业之一，因此在玻璃工业的发展过程中我们需要对其重点进行污染控制。大气污染是玻璃行业主要环境问题，玻璃熔窑的主要燃料是重油、天然气和煤等，矿物燃料中一般都含有相当数量的硫，它们燃烧的主要污染物是
2、SO2、NOX、CO2，另外还有HCl、HF等。玻璃生产过程中产生的废气SO2对环境产生了极大影响，SO2是大气重要污染物之一，是酸雨、酸雾等酸性沉降物、酸性气溶胶形成的主要原因，因此必须对其进行净化处理。那么如何控制烟气中的SO2含量呢？主要在两个方面进行脱硫，其一是对燃料进行脱硫，如煤炭的洗选；其二是利用成熟烟气脱硫技术对烟气进行脱硫。本文设计的正是熔窑废气脱硫的工艺流程。目录专心-专注-专业1设计目的环境工程设计基础是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一，为促进学生掌握工程设计的理论和技术，具备工艺流程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课程在完成课堂理论教学的同时安排此熔窑废气
3、处理工艺流程的课程设计。通过课程设计使学生了解环境工程设计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。本课程的目的是通过课程设计，巩固所学知识，学会将书本上的理论知识与实际应用相结合。使学生能够综合运用和深化所学专业理论知识，培养其独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。2设计任务在玻璃工厂，以熔窑烟气的污染最为严重，排放烟气中的二氧化硫大都超过国家排放标准此工程烟气量为80000m3（标准状况），烟气温度为410，烟气浓度为400mg/m3(标准状况）左右。以处理后的烟气应达到国家标准工业炉窑大气污染物排放标准（GB9078-1996)中的二级标准：二氧化硫浓度小于
4、850mg/m3(标准状况），烟气浓度小于200mg/m3(标准状况）。请设计符合要求的工艺流程，并绘制工艺流程图。3烟气脱硫原理烟气中的SO2 实质上是的，则可以通过与适当的物质反应从烟气中脱除SO2。烟道气脱最常用的碱性物质是石(碳酸钙)、生石灰(氧化钙)和熟石灰(氢氧化钙)。石灰石丰富，因而相对便宜，生石灰和熟石灰都是由石灰石通过加热来制取。有时也用碳酸纳(纯碱)、碳酸镁和氨等其它碱性物质。所用的碱性物质与烟道气中的SO2发生反应，产生了一种亚硫酸盐和硫酸盐的混合物(根据所用的碱性物质不同，这些盐可能是钙盐、钠盐、镁盐或铵盐)。亚硫酸盐和硫酸盐间的比率取决于工艺条件，在某些工艺中，所有亚
5、硫酸盐都转化成了硫酸盐。SO2与碱性物质间的反应或在碱溶液中发生(湿法烟道气脱硫技术)，或在固体碱性物质的湿润表面发生(干法或半干法烟道气脱硫技术)。本设计主要采用湿法烟气脱硫系统，通过碱性物质(通常是碱溶液，更多情况是碱的浆液)与烟道气在喷雾塔中相遇进行中和脱硫。烟道气中SO2在水中，形成一种稀酸，然后与溶解在水中的物质发生。反应生成的亚硫酸盐和硫酸盐从水溶液中析出，析出情况取决于溶液中存在的不同盐的相对溶解性。例如，硫酸钙的溶解性相对较差，因而易于析出。硫酸纳和硫酸铵的溶解性则好得多。SO2在干法和半干法烟道气脱硫系统中，固体碱性吸收剂或使烟气穿过碱性吸收剂床喷入烟道气流中，使其与烟道气相
6、接触。无论哪种情况，SO2都是与固体碱性物质直接反应，生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐。为了使这种反应能够进行，固体碱性物质必须是十分疏松或相当细碎。在半干法烟道气脱硫系统中，水被加入到烟道气中，以在碱性物质颗粒物表面形成一层液膜，SO2溶入液膜，加速了与固体碱性物质的反应。同时，脱硫后生成的硫酸盐主要为硫酸钙，因此可作为石膏工厂的原料，符合清洁生产原则。4主要处理设备说明整套设备主要由六大部分组成：（1） 烟气除尘系统；（2）SO2吸收系统；（3）吸收剂制备及供给系统；（4）石膏制备系统；（5）电气系统；(6）监测系统。4.1 烟气除尘系统本设计对烟气采用静电除尘器进行除尘。静电除尘的原理是含尘气
7、体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。利用使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气中的煤灰和粉尘。4.2 SO2吸收系统熔窑烟气通过静电除尘器，除去烟尘，然后进入引风机，在引风机出口进入FGD吸收塔，烟气从底部进入喷雾吸收塔，与喷淋液逆流接触。烟气中的SO2经过FGD吸收塔的吸收，其出口烟气二氧化硫脱除率在95%以上。净烟气在塔体上段通过高效组合式除雾装置（有二级除雾设施，机械去除雾滴效率在99.8%以上）除去
8、烟气中的雾滴，净化后的烟气经塔后烟道进入烟囱排放。吸收塔采用耐高温Q235-B钢制作。脱硫液在吸收塔内与烟气充分接触、反应后，经塔体底部排灰水沟回流入混合池，流入混合池的脱硫液与石灰石浆液进行再生反应。在本脱硫设备中，吸收塔为逆流式喷淋空塔，喷淋层为三层布置，在满足吸收SO2所需的比表面积的同时，同时满足不同锅炉负荷和含硫量的要求。同时把喷淋造成的压力损失减少到最小。每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，交叉布置，覆盖率可达200%-300%。喷嘴采用螺旋喷嘴，材质为防腐耐磨陶瓷喷嘴。设计进水压力0.05-0.1Mpa。吸收塔内的除雾装置由带加强的阻燃聚丙烯制作，主要由除雾板、反清洗装置组成，经除雾器
9、后的烟气含水量在75mg/m3以下。4.3 吸收剂制备及供给系统由汽车运来的石灰石卸至石灰石浆液制备区域的地斗，通过斗提机送入石灰石贮仓（贮仓的容量按需要的石灰石耗量设计），石灰石贮仓出口由皮带称重给料机送入石灰石湿式磨机，研磨后的石灰石进入磨机浆液循环箱，经磨机浆液循环泵送入石灰石旋流器，合格的石灰石浆液自旋流器溢流口流入石灰石浆液箱，不合格的从旋流器底流再送入磨机入口再次研磨。系统设置一个石灰石浆液箱，每塔设置2台石灰石浆液供浆泵。吸收塔配有一条石灰石浆液输送管，石灰石浆液通过管道输送到吸收塔。每条输送管上分支出一条再循环管回到石灰石浆液箱，以防止浆液在管道内沉淀。脱硫所需要的石灰石浆液量
10、由锅炉负荷，烟气的SO2浓度和Ca/S来联合控制，而需要制备的石灰石浆液量由石灰石浆液箱的液位来控制，浆液的浓度由浆液的密度计控制测量量作前馈控制旋流器个数。5主要设计计算二氧化硫的产出量：800002900=2.32107 mg=23.2kg 二氧化硫的脱除量：（按湿法脱硫平均脱硫效率95%计算）2.3210795%=2.2107mg=22kg吸收塔的硫平衡见表1。系统总钙平衡：由于钙是在脱硫液塔外循环系统中循环使用，钙只是在循环过程中由排水及脱硫渣带走的一些损耗。则经计算可得出纯石灰石耗量为34.5kg，石灰石浆液浓度按30%计，密度为1250kg/m3，所需该石灰石溶液为0.092m3。
11、表1吸收塔的硫平衡进出烟气带入的SO223.2kg净烟气带出的SO21.2kg进脱硫塔总的SO223.2kg出脱硫塔的石膏(CaSO4H2O)53kg副产物产生量为：脱硫的产物主是石膏(CaSO42H2O)，灰水中主要是亚硫酸钙(CaSO31/2H2O)及少量未反应的脱硫剂。石膏的每小时产生量为53kg。净烟气带出的SO2量为1.2kg,则排放烟气中二氧化硫浓度为15mg/m3，符合课题中850mg/m3的要求。电除尘器平均除尘效率在98%以上，故也能满足对烟气的除尘要求。6工艺流程图7参考文献1张莉，杨嘉谟，环境工程专业课程设计指导教程与案例精选，北京，化学工业出版社，20122郝吉明，马广大，王书肖，大气污染控制工程，第三版，北京，高等教育出版社，20093陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋编.化工原理下册第三版.北京：化学工业出版社,2006