伊允金

(淄博飛源化工有限公司，山東淄博 256310)

淄博飛源化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)飛源化工)原有硫酸裝置脫硫工藝為一級(jí)動(dòng)力波石灰法脫硫工藝，脫硫前正常運(yùn)行ρ(SO2)400 mg/m3(非正常工況1 g/m3)，脫硫后 ρ(SO2)在 120 mg/m3以下 (非正常工況500 mg/m3)，顆粒物指標(biāo)(包括硫酸霧、水霧、塵等 )在 30 mg/m3以下。GB 26132—2010《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，硫酸霧最低標(biāo)準(zhǔn)為硫酸霧 (ρ)＜ 5 mg/m3；DB 37/2376—2019《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合性排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行硫酸霧最低標(biāo)準(zhǔn)為硫酸霧 (ρ)＜5 mg/m3，二氧化硫最低標(biāo)準(zhǔn)為ρ(SO2)＜50 mg/m3。為了確保尾氣達(dá)標(biāo)排放，飛源化工對(duì)脫硫設(shè)施進(jìn)行了技改，達(dá)到了預(yù)期效果。

1 工藝流程

改造是在原有脫硫系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加二級(jí)脫硫系統(tǒng)，二級(jí)脫硫系統(tǒng)選擇與一級(jí)脫硫系統(tǒng)相同的石灰法脫硫工藝，一級(jí)脫硫塔出口煙氣進(jìn)入二級(jí)脫硫塔進(jìn)一步脫硫，脫硫后的煙氣進(jìn)入濕式電除霧器除塵除霧，最后送入尾氣煙囪達(dá)標(biāo)排放。總體的流程為：一級(jí)脫硫塔—二級(jí)脫硫塔—電除霧器—煙囪。

該項(xiàng)目脫硫系統(tǒng)石灰漿液由原有石灰漿液系統(tǒng)提供，通過(guò)石灰漿液泵送入二級(jí)脫硫塔。二級(jí)脫硫塔采用“高效多級(jí)噴淋+托盤(pán)”脫硫塔，選用耐腐蝕玻璃鋼材質(zhì)，塔體設(shè)置側(cè)壁式攪拌器，以適應(yīng)石灰石膏法脫硫的工藝特點(diǎn)。石灰脫硫系統(tǒng)的漿液氧化利用原有空氣風(fēng)機(jī)提供，石膏脫水系統(tǒng)利用原有板框式壓濾機(jī)裝置。

脫硫塔頂部設(shè)置雙盾環(huán)境科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)雙盾科技)自主開(kāi)發(fā)的SDD-CF導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除霧器，用于脫除煙氣中的粉塵、石膏漿液、氣溶膠、酸霧等顆粒物雜質(zhì)。除塵后的煙氣最終進(jìn)入尾氣煙囪達(dá)標(biāo)排放。濕式電除霧器與脫硫塔采用一體化布置以節(jié)省場(chǎng)地。

2 主要設(shè)備選型

2.1 二級(jí)脫硫塔

二級(jí)脫硫塔主要由塔體、噴淋裝置、沖洗裝置、托盤(pán)、捕沫裝置等部分組成。根據(jù)石灰法脫硫工藝條件，脫硫塔采用空塔噴淋結(jié)構(gòu)形式，采用2層噴淋+1層托盤(pán)。由于脫硫漿液具有腐蝕性，且石膏易造成磨損，塔體選擇優(yōu)質(zhì)玻璃鋼材質(zhì)。所有玻璃鋼所用樹(shù)脂均采用陶氏或力聯(lián)思乙烯基樹(shù)脂，該樹(shù)脂性能穩(wěn)定，耐高溫性能優(yōu)良，可保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在酸性固體漿液條件下安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

噴淋裝置噴嘴采用大開(kāi)孔耐磨耐腐蝕噴嘴，噴嘴材質(zhì)為耐磨碳化硅，保證噴嘴長(zhǎng)時(shí)間、高流速的沖擊下能正常、安全使用。

脫硫循環(huán)槽采用玻璃鋼材質(zhì)，強(qiáng)度好、剛度高，外觀光滑、美觀。所用樹(shù)脂采用陶氏411或力聯(lián)思430環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，該樹(shù)脂性能穩(wěn)定，耐高溫性能良好，可保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在較高溫度下安全、穩(wěn)定運(yùn)行。氣液分離槽頂部設(shè)有雙盾科技研制的專(zhuān)利產(chǎn)品——SD-B型高效除霧裝置，此除霧裝置阻力小，除霧效率高，并針對(duì)石灰石脫硫的特點(diǎn)設(shè)置了沖洗裝置，確保除霧器運(yùn)行狀態(tài)良好。塔體根據(jù)工藝需要設(shè)置液位計(jì)等配套儀表和附屬設(shè)備。

2.2 電除霧器

2.2.1 設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)

新型導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器是以合成樹(shù)脂為黏合劑、玻璃纖維及其制品作增強(qiáng)材料、碳纖維制品為導(dǎo)電功能材料而制成的復(fù)合材料。它具有玻璃鋼的輕質(zhì)高強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異性能，但不同于玻璃鋼的高絕緣性，而具有導(dǎo)電性。

2.2.2 設(shè)備制造流程及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

上殼體：殼體采用玻璃鋼材質(zhì)，加強(qiáng)筋采用方鋼作為主受力梁，片體間采用螺栓連接，現(xiàn)場(chǎng)拼裝后連接縫采用CFRP積層密封。上殼體內(nèi)部設(shè)置噴淋系統(tǒng)并設(shè)有1個(gè)人孔，2個(gè)DN200視鏡孔。

集塵極室：導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器的集塵極室均采用對(duì)邊為330 mm的正六邊形管，分成2～4組管束，有效截面積14 m2，陽(yáng)極管長(zhǎng)4.5 m，每組管束采用雙向加壓整體成形固化、整體脫模工藝，使每組管束具有很好的整體性、較高的制作精度和使用剛度，避免了單管成形后再拼裝所帶來(lái)的精度不高、易開(kāi)裂等缺陷。每組管束兩端通過(guò)法蘭分別與上殼體和中殼體用螺栓連接，管束之間用螺旋索具扣拉結(jié)，而且每組管束都有支腿支承在中間的十字梁上，結(jié)構(gòu)牢固可靠。

下殼體：殼體采用玻璃鋼材質(zhì)，加強(qiáng)筋采用方鋼作為主受力梁，片體采用螺栓連接，連接縫用CFRP積層。下殼體內(nèi)部設(shè)置由雙盾科技研發(fā)的特殊構(gòu)造氣體分布裝置，以改善氣體分布狀況，使氣體分布均勻后進(jìn)入集塵極室，提高了整體除霧效率。

絕緣子室：絕緣子室95瓷絕緣礙子，使絕緣性更好，故障率更低。絕緣子室頂蓋和筒體均采用硅酸鋁內(nèi)保溫。

陰極系統(tǒng)：陰極系統(tǒng)由上部框架、下部框架、陰極線(xiàn)、上下框架連接吊桿、重錘等組成。

3 改造后的效果

3.1 對(duì)顆粒物指標(biāo)的影響

飛源化工在2017年對(duì)一級(jí)脫硫塔內(nèi)部進(jìn)行了一次二級(jí)噴淋的技術(shù)改造，噴淋量增加，ρ(SO2)由200 mg/m3降到80 mg/m3以下，同時(shí)也引起水霧增大。為此判斷出脫硫循環(huán)液量增大，導(dǎo)致脫硫塔出口產(chǎn)生大量水霧，通過(guò)激光反射造成顆粒物指標(biāo)偏高，此次改造增加了塔電一體的二級(jí)脫硫塔，設(shè)計(jì)兩層石灰液噴淋設(shè)施，現(xiàn)有儀器檢測(cè)顆粒物(ρ)均在5 mg/m3以下，采用722G可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)硫酸霧 (ρ)為 0.8 mg/m3。

3.2 對(duì)二氧化硫指標(biāo)的影響

在硫酸裝置短期開(kāi)停機(jī)和長(zhǎng)期開(kāi)停機(jī)非正常生產(chǎn)工況下尾氣二氧化硫完全可以達(dá)標(biāo)排放，唯一缺陷是石灰粉的消耗量增加。

3.3 脫硫攪拌的改造

一級(jí)脫硫塔選用脫硫循環(huán)液環(huán)管?chē)娚浣Y(jié)構(gòu)，環(huán)管經(jīng)常堵塞影響底部攪拌，脫硫循環(huán)液容易產(chǎn)生沉淀；二級(jí)脫硫塔選用2臺(tái)側(cè)壁式攪拌器，材質(zhì)選擇2507合金，攪拌器依據(jù)塔體結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，確定最佳的安裝高度和角度，實(shí)現(xiàn)石灰漿液的懸浮和乳化分散，從而保證脫硫塔的良好運(yùn)行。

3.4 濕式電除霧器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

氣速按1.6 m設(shè)計(jì)、共148管，直徑330 mm的管束除霧效果要比直徑360 mm的效果要好，絕緣箱正壓操作，選用干燥塔出口干燥風(fēng)去加熱，可以省去電加熱器的耗電費(fèi)用和維修費(fèi)用；濕式電除霧全部采用鋼結(jié)構(gòu)框架，施工工期短，投資成本低；硫磺制酸裝置選用氨法脫硫工藝的基本上都考慮配套電除霧器設(shè)計(jì)，而石灰法脫硫工藝選用電除霧器的不是很多。

3.5 接力風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)

此次改造增加二級(jí)脫硫塔和濕式電除霧器，為了防止阻力上升，影響系統(tǒng)風(fēng)量，在脫硫系統(tǒng)進(jìn)口增加了接力風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn)為硫一系統(tǒng)+硫二系統(tǒng)—接力風(fēng)機(jī)一級(jí)脫硫塔—二級(jí)脫硫塔—濕式電除霧器—煙囪，這樣的缺點(diǎn)是電耗有些增加，優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)風(fēng)量不受影響，主風(fēng)機(jī)電耗也會(huì)降低，同時(shí)可以保證一套系統(tǒng)運(yùn)行，另一套系統(tǒng)檢修時(shí)保持微負(fù)壓，不會(huì)正壓冒煙造成環(huán)境污染。

3.6 改造前后數(shù)據(jù)對(duì)比

改造前后運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 改造前運(yùn)行指標(biāo)對(duì)比

4 操作注意事項(xiàng)

1）遇到鍋爐等熱力系統(tǒng)泄漏、干吸系統(tǒng)異常引起的硫酸霧超標(biāo)，電除霧器會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，說(shuō)明陰極線(xiàn)還存在不對(duì)中的地方，或者電除霧器進(jìn)口硫酸霧指標(biāo)超出設(shè)計(jì)指標(biāo)，電除霧器工作效率會(huì)嚴(yán)重下降，所以遇到冒大煙這種非正常工況，電除霧器操作要格外注意。

2）每天至少?zèng)_洗一次，沖洗順序由上至下進(jìn)行，先沖洗電除霧器，再?zèng)_洗脫硫塔2層除沫器。沖洗電除霧器嚴(yán)禁帶電操作，沖洗水量一定要充足，電除霧器送電時(shí)一定要把沖洗閥門(mén)關(guān)嚴(yán)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)增加二級(jí)脫硫塔和電除霧器的技術(shù)改造，飛源化工硫酸裝置尾氣中的顆粒物(ρ)由30 mg/m3降到 5 mg/m3，ρ(SO2)由 120 mg/m3降到 20 mg/m3以下，達(dá)到了環(huán)保要求，取得了預(yù)期的效果。