铸造厂烟气治理

概述:

      钢铁冶炼过程中排放的烟尘,其粒度小,吸附力强治理难度大,在高炉出铁出渣余以及炼钢过程中的一些工序,其烟气的产生和排放具有陈发性,且又形成无组织排放多,废气温度高容易腐蚀生产设备,废气治理工艺设备,使用寿命短。

      广东一家机械铸造有限公司,是一间专业熔炼铸造机械产品的企业,厂内一台3.5-5T/h的冲天炉,熔炼铸造过程中,产生大量高温烟气,现有的烟气处理系统未能很好地将烟气中的so2NOx、粉尘脱除,冲天炉废烟气抽吸系统设备陈旧、效率低下,工艺衡算未能更好地切合实际的烟气流动工况,导致烟管通径过小,气速过大,管道压力损失过多;末端过除尘器压力降不够,形成“倒吐”现象,烟气除硫脱硝工艺简陋;公司领导对环境保护工作十分重视,根据环保“三同时”的要求落实各项环保法规,拟投入资金和场地在原有设备能尽量利用的基础上,加以改造,使尾气达标排放。


设计目标:

      达到广东省大气污染物排放限值标准(二时段标准),即:出口排放风体达到如下标准:


      林格曼黑度≤1            so2≤550mg/m³      NOx≤120mg/m³

      颗粒物≤120mg/m³


工程设计基础数据的确定:

(1)烟气成分:

冲天炉冶炼废烟气一般成分:SO2:600-1000mg/m³

NOx:200-500mg/m³

粉尘浓度:150-300mg/m³

2)流量:

本工艺方案中所处理的烟气,是一个约等同于5吨/h的钢铁熔炉炉本体,所排放烟气按理论值概算为:

A:烟窗出口温度:300-450摄氏度,烟气体积流量为22500m³/h

B:烟气进入旋风除尘塔入口流量:14500m³/h

C:烟气进入排气筒入口流量:≤8000-10000m³/h


工艺流程说明:

      原厂内现有的冲天炉烟气排出口经水喷淋后,以密封式吸风罩的形式将烟气从房间内分二路抽排出来,烟气中夹带水雾和粉尘:考虑到实际情况,在三楼顶原工艺设置的基础上,将整个房子外层(或内层)用304不锈钢薄板整合封闭,并在墙体上重新布置开孔二个,孔径500mm,二个排气孔分别安装二条直径500mm的304不锈钢管,引出到铸造车间顶面后合并成为一条直径700mm的总管,并在总管起始段安装厂内原有的11kw引风机;烟气经引风机送至旋风除尘器入口,烟气中的颗粒物(主要是大于5微米的颗粒物)将被有效脱除,脱除率>95%。

     经旋风除尘后的烟气,仍含有大量的有害物质即:SO2、NOx、CO2等物质,需在后续的化学吸收系统中加以脱除。

化学吸收系统分为二级处理工艺,旋风分离后首先进入SO2脱硫塔,该塔采用石灰乳做吸收剂,经气-液传质交换后,烟气中的SO2被吸收反应后生成硫酸盐类物质,被吸收液带出,饱和后的吸收液经废液回收处理,固液分离处理后,固相物质外运填埋,液体可重新配水使用,不存在污水排放的情况,烟气除硫过程,被本方案中视为一级化学处理工艺。

      经脱硫塔处理后的烟气,仍存在的主要有害成分为NOx,氮氧化物是大气污染排放物强制执行标准限排物,所以必须加以治理,本工艺中,二级化学采用硫代硫酸钠法脱除烟气中的氮氧化物,基反应机理是以Na2S2O3的还原作用,将高价态NOx还原成为稳定的N2物质,使烟气中的有害成分得到脱除,硫代硫酸钠法脱销工艺在工业上是非常成熟可靠的,操作方便简单的传统典型方法,尤其适合于小型低浓度氮氧化物污染源的治理,在废气治理工程中得到广泛应用。

      从烟窗排出的烟废气经原有的水喷淋除尘后再经新增设的二段处理工艺治理后,烟气中的SO2、NOx、粉尘颗粒物都将得到有效的治理,可以达到设计目标排放标准。

      林格曼黑度径喷淋塔液膜吸收烟气碳黑胶体后,黑度会大大降低,出口烟气将呈现白色雾状或透明状态。

      排气筒设计高度为15m达到国家标准下限,排出后的尾气,自然上升到高空后,漂移扩散,是为符合环保要求的设计安排。


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