劉 剛,石登科
(金堆城鉬業(yè)股份有限公司,陜西渭南 714100)
金堆城鉬業(yè)股份有限公司(以下簡稱金鉬股份)鉬爐料產(chǎn)品部主要進行鉬冶煉,是金鉬股份的主要盈利單位,制酸系統(tǒng)(包括1套干法硫酸系統(tǒng)和1套濕法制酸系統(tǒng))及脫硫系統(tǒng)為鉬冶煉的配套煙氣處理裝置,保證尾氣達標排放是鉬冶煉正常運行的保障。鉬爐料產(chǎn)品部有機胺尾氣脫硫系統(tǒng)(以下簡稱脫硫系統(tǒng))用于制酸尾氣的脫硫,設(shè)計排放尾氣ρ(SO2)≤200 mg/m3,塵含量無具體要求。該脫硫系統(tǒng)于2014年投入運行,排放尾氣中ρ(SO2)平均值為35 mg/m3,塵(ρ)平均值為20 mg/m3,在制酸系統(tǒng)生產(chǎn)工序出現(xiàn)波動時,ρ(SO2)可能會高于100 mg/m3。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視,排放標準日益嚴格,2018年陜西省發(fā)布DB61/941—2018《關(guān)中地區(qū)重點行業(yè)大氣污染物排放標準》,要求排放尾氣ρ(SO2)≤100 mg/m3,塵(ρ)≤10 mg/m3,因此對脫硫系統(tǒng)進行升級改造勢在必行。
脫硫系統(tǒng)的吸收塔主要由下部填料、布液板、上部填料、集液板、噴淋裝置五部分組成,結(jié)構(gòu)示意見圖1。
圖1 改造前脫硫系統(tǒng)吸收塔的結(jié)構(gòu)示意
有機胺液從中部進入吸收塔,經(jīng)過布液板均勻布液,與自吸收塔下部進入的冶煉煙氣接觸,通過下部填料的降速增加汽液接觸面積,將冶煉煙氣中的SO2充分吸收。吸收SO2后的有機胺液(富胺液)匯集于吸收塔底部,送至解吸工序。脫硫后的冶煉煙氣經(jīng)過上部填料除霧后送去尾氣排放口排放。
吸收塔上部設(shè)計了應(yīng)急噴淋設(shè)施,主要由噴淋裝置和集液板兩部分組成,當脫硫后的冶煉煙氣不能達到排放標準時,通過噴淋裝置噴淋一定濃度的NaOH溶液,對冶煉煙氣進一步脫硫,使尾氣達標排放。
根據(jù)實際生產(chǎn)情況,排放尾氣中SO2的質(zhì)量濃度一般不超過100 mg/m3,故對脫硫系統(tǒng)的改造主要解決煙塵超標的問題。技術(shù)人員通過分析認為,對脫硫后的冶煉煙氣進行降塵是較為簡單易行的方法,備選方案有以下2個:
1)在吸收塔后增加電除霧器,脫硫后的冶煉煙氣經(jīng)電除霧器除塵后再去尾氣排放口排放。
2)對吸收塔進行改造,在吸收塔上部增加水洗除塵裝置。
方案一需新增1臺電除霧器,而且由于現(xiàn)場安裝空間有限,還需制作安裝平臺,安裝費用大;方案二對吸收塔內(nèi)部進行改造,占用空間小,設(shè)備安裝相對簡單,投入成本較少。綜合考慮現(xiàn)場空間、投入成本等問題,最終決定選擇方案二。
在吸收塔上部增加旋流噴射器、水洗噴淋層、除霧器和控制翻板,改造后的吸收塔結(jié)構(gòu)示意見圖2。
圖2 改造后脫硫系統(tǒng)吸收塔的結(jié)構(gòu)示意
脫硫后的煙氣通過旋流噴射器,在離心力的作用下,大顆粒煙塵附著于旋流噴射器壁上,隨后通過水洗噴淋層,在水的噴淋沖洗作用下小顆粒煙塵長大,最后通過除霧器除去長大的小顆粒煙塵。經(jīng)過兩級除塵,排放尾氣中塵(ρ)降至2 mg/m3以下。
通過水洗噴淋進口將水送入水洗噴淋層,對旋流噴射器進行沖洗,將附著在旋流噴射器壁的煙塵沖洗后匯集于集液板,然后經(jīng)水洗噴淋出口流回水洗槽。偏堿性的噴淋水對煙氣也有一定的脫硫作用,因此進入水洗噴淋層的水pH值控制在7~8為宜。
除霧器需要用脫鹽水定期進行沖洗,沖洗水也匯集于集液板,經(jīng)水洗噴淋出口流回水洗槽。除霧器上部安裝控制翻板,用于控制煙氣流速,提高除霧效率。
脫硫系統(tǒng)吸收塔改造后于2018年10月投入運行,改造前后排放尾氣SO2與含塵量見表1。
表1 吸收塔改造前后尾氣排放SO2與含塵量
由表1可見:吸收塔改造后排放尾氣中ρ(SO2)在10 mg/m3以下,塵(ρ)在2 mg/m3以下,實現(xiàn)了超低排放。
金鉬股份通過對脫硫系統(tǒng)的吸收塔改造升級,實現(xiàn)了尾氣超低排放,有效地保證了鉬冶煉正常生產(chǎn)。改造后的脫硫系統(tǒng)吸收塔投入運行2年多來,裝置平穩(wěn)運行,排放尾氣中ρ(SO2)在10 mg/m3以下,塵(ρ)在2 mg/m3以下,具有良好的環(huán)保效益。隨著國家對環(huán)保越來越重視,脫硫系統(tǒng)必將面臨更艱巨的挑戰(zhàn),有機胺脫硫技術(shù)也需要更新升級,金鉬股份的有機胺脫硫尾氣處理技術(shù)值得借鑒。