佛山市金鹏陶瓷厂工艺废气处理工程设计.doc

1、 摘要通过对烟气进行除尘、脱硫、除氮、脱氟等处理，从而减少废气中粉尘、硫氧化物、氮氧化物和氟化物的含量，以达到排放要求。对于除尘工艺，对设计经济和性能以及效率各方面进行考虑，对多种的除尘器进行比较，最终采用的是袋式除尘器，因为陶瓷废气中的粉尘基本上接近或属于超细粉尘，而袋式除尘器处理微小粒径的粉尘，具有效率高、性能好、操作简单等一系列优点。本设计采用活性炭吸附联合除硫脱销，主体设备是类似于吸附塔的活性炭固定床吸附器, 烟气中SO，在活性炭表面被氧化产生稀硫酸气溶胶，从而被活性炭很好的吸附。向吸附塔中喷氨气，与NO 在活性炭的催化还原作用下生成N，可实现脱硝的目的。吸附有SO 的活性炭进入吸附器

2、加热再生，再生出的SO 气体可以通过Clause反应回收硫，再生后的活性炭可以反复使用。氟化物的处理采用XFP系列含氯废气净化装置，采用石灰石和电石渣进行中和多级处理，使氟离子生成氟化钙而沉淀，净化后的废气通过除沫，去掉水分后由烟囱排出。关键词：烟气除尘，袋式除尘器，活性炭联合除硫脱氮，XFP系列含氯废气净化装置Abstract The waste gas via to proceed dedusting, desulfuration, denitrogenate, defluorination grade disposals etc，in order to decrease the conc

3、entration of mill dust, sulfur oxides, oxides of nitrogen and fluorid in waste gas, with the purpose of effluent specification. Baggy precipitator was chosen for dust removing,as it is better than other precipitator in considering the factors of economy and capability and efficiency. Because mill du

4、st in ceramics waste gas basically approach or belong to ultra fine dust，and baggy precipitator take on a series of merits such as efficiency high , performance best, simplicity of operation in disposing minuteness particle diameter mill dust. This compose adopt active carbon to adsorb sulfur and sa

5、ltpetre，the main adsorption equipment is a active carbon fixed bed adsorber similarly adsorption tower. SO2 in fume is oxidationed to be sulphurric acid aerosol in active carbon surface, in order to adsorped well by active carbon. NH3 sprinkled into adsorption tower，react with NOX under the catalyti

6、c reduction effect of active carbon,and become N2 to realize denitrifying goals . The active carbon which adsorpted SO2 go to thermal regeneration by sprinkling hot vapour，then sulphur in the regenerative SO2 gasses can be reclaimated by pouring the regenerative SO2 gasses into CLAUS equipment.Last

7、the regeherative active carbon could be overlayed .Fluorids disposal adopt XFP Series chlamydospore waste gas cleaning plant . This technics adopt limerock and carbide slag to process multilevel counteract processing，in order to become Fluorine ion into calcium fluoride and then sedimentate. Purgati

8、ve waste gas vent through the stack after being took out moisture via scum off . key word : Fume dedusting，bag filter，active carbon combine sulphur removal and denitrogenation，XFP Series chlamydospore waste gas cleaning plant目 录1 前言11.1 中国硫、氮污染现状及现有的处理方法分析11.2 氟化物对人体的危害及处理12 工艺流程选择说明22.1 除尘工艺的选择22.1

9、.1 几种常见的除尘设备22.1.2 除尘设备的选择82.2 除硫脱氮工艺的选择82.2.1 几种联合除硫脱氮的新技术82.2.2 活性炭吸附联合除硫脱氮工艺的原理102.2.3活性炭联合脱除SO2/ NOx 的反应机理102.2.4活性炭的解吸反应机理112.3 脱氟工艺的选择123 设计条件及排放标准143.1设计条件144 设备选型和工艺计算154.1 除尘器的选型及计算154.2 吸附塔的设计164.3 换热器的设计计算194.3.1 试算和初选换热器规格194.3.2 核算压强降234.4吸附剂再生再生及相关计算234.4.1吸附剂再生的方法234.4.2 吸附剂再生的计算245 管

10、道设计以及风机选型265.1 管道系统设计265.1.1 烟气处理系统管道排列简图265.1.2 管道系统各段管道压力损失及管径计算265.1.3管段计算表325.1风机和电动机的选择和计算325.2.1 风机选择总方案引风机325.2.2 风机的计算和选型326 工程投资估算357 设计结论368 参考文献379 致谢38 - IV -1 前言1.1 中国硫、氮污染现状及现有的处理方法分析煤炭占我国一次能源75 %以上，其中84 %的煤炭直接用于燃烧1，2。大量燃煤排放物灰尘、SO 、NO 所引起的温室效应、酸雨和臭氧层破坏等环境污染已成为国内外一致关切的、影响人类生存环境的严重问题。研究各

11、种治理大气污染的技术已成为各国环保工作者最紧迫的使命。在烟气脱硫技术领域，脱硫工艺可分为干法(含半干法) 和湿法，其中湿法脱硫工艺如石灰石石膏法最为成熟。在烟气脱NO 技术领域，最具有经济效益的降低NO 的措施是使用燃烧改进的办法, 如低NO 燃烧器和空气分级烧法， 可降低NO 排放20 %70 %。在燃烧改进不能满足NO 排放标准后，可使用SCR(选择性催化还原法) 及SNCR(选择性非催化还原法) 脱硝法。现在所采用的脱硫、脱硝工艺多数是将烟气先通过脱硝设备，经处理后再通过电除尘器进行除尘，然后再将烟气传送到脱硫装置进行脱硫34 。此方法工艺复杂，设备投资高，占地面积大，在我国广泛应用受到

12、经济能力的制约。活性炭的孔隙结构丰富，比表面积大，吸附性能好。它能够吸附、催化其它物质在其孔隙内的积聚，保持和碳及其基团反应能力，且具有稳定的物理化学性能。因此活性炭作为一种脱硫脱硝剂具有非常好的天生条件。1.2 氟化物对人体的危害及处理含氟(主要为HF和SiF4)废气数量虽然不如硫氧化物和氮氧化物大，但其毒性较大，对人体的危害比SO大20倍，高浓度氟污染可引起皮肤灼伤、皮炎、呼吸道炎症，低浓度氟则能造成人体牙齿和骨骼的氟中毒，导致出现牙质缺损、脱落或腰腿疼、关节畸形、钙化等。近年的研究还发现，氟化物对人体的毒作用不仅局限于骨和齿，还能引起物质代谢紊乱，甚至间接导致一系列更为严重的后果。目前，

13、人体中的氟化物对生命健康的影响机理和确切结果等许多研究仍在进展中，但体内氟化物过量对健康有害则是定论，因此工业生产排放气必须控制含氟化合物的排放量。目前，HF回收通常生产冰晶石，尽管从理论上可采用吸附法结合其他化学法处理含氟废气，但目前国内应用PTSA回收含氟排放废气的工业装置尚未见报道。2 工艺流程选择说明2.1 除尘工艺的选择2.1.1 几种常见的除尘设备近年来，随着经济的迅速发展，以原煤为燃料的锅炉增加很多，燃煤锅炉排放的大气污染物对周围环境造成很大危害，然而减少或降低燃煤锅炉排放污染物的主要途径是与锅炉相配套的各类消烟除尘器，而除尘器的性能和效率是决定一台锅炉对周围环境造成危害程度的关

14、键所在。 从1992 年8月1日起，国家对锅炉最高允许排放浓度，已有一类区、二类区、三类区的200mg/Nm 、400 mg/Nm 、600 mg/Nm，分别提高到200 mg/Nm、300 mg/Nm、400 mg/Nm。新立项安装或更换的锅炉：一类区、二类区、三类区的烟尘排放浓度最高值分别为100 mg/Nm、250 mg/Nm、350 mg/Nm。这样控制的标准就更高了，势必要产生一批目前符合目前环保标准的除尘器，以达到消烟除尘的目的。 锅炉安装的除尘器可分为两大类：干式除尘器：包括重力沉降室、惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。湿式除尘器：包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗

15、涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。 下面对各种除尘器做简要介绍： 1. 重力除尘利用粉尘与气体的比重不同的原理，使扬尘在本身的重力作用下从气体中自然沉降下来的净化设备，通常称为沉降室或降生室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备，只能用于粗净化。重力降尘室的工作原理如下图所示：含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室，尘粒以沉降速度V沉下降，运行t时间后，使尘粒沉降于室底。净化后的气体，从另一侧出口排出。（如图） 2. 惯性除尘惯性除尘器也叫惰性除尘器。它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同，将粉尘从气体中分离出来。一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物，使气流的方向急剧改变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多，尘粒便脱离气流而被分离出来，得到净化的气体在急剧改变方向后排出。 下图几种常见的惯性除尘器。这种除尘器结构简单，阻力较小(10-80毫米水柱)，净化效率较低(40-80)，多用于多段净化时的第一段，净化中的浓缩设备或与其它净化设备