氟化铝和冰晶石生产干燥尾气烟尘治理方案设计说明书

氟化铝和冰晶石生产干燥尾气烟尘治理方案设计说明书二00四年十二月七日氟化铝和冰晶石生产干燥尾气烟尘治理方案设计说明书编制人：工艺：设备：概算：审核人：氟化铝和冰晶石生产干燥尾气烟尘治理方案设计说明书1.概述:1.1.污染的来源：在自然界里,氟主要是以氟石,磷灰石和磷块岩形式存在,但在工业过程中难溶的含氟矿物转变成易溶的或气态的氟化物,释放到环境中,对环境造成污染.电解铝,磷肥,玻璃加工,含氟无机物和有机物生产,金属冶炼等行业是含氟废气的主要来源.利用氟硅酸和氢氧化铝反应生产氟化铝，然后再和氟化钠合成生产冰晶石合成后经过滤，干燥，包装等工序制得冰晶石产品。利用煤气和空气加热干燥炉对过滤的滤饼进行干燥的过程中，会产生大量的含尘和含氟气体排放，若不对其治理，将会对区域大气环境造成污染。1.2.污染的特点:冰晶石生产过程中干燥炉排出的尾气具有如下特点:1.2.1.烟气温度高,而且波动大,有时竟低于露点,增加了处理难度.也使袋滤器的滤袋烧毁,造成除尘效率下降.1.2.2.排放烟气中含有酸气,造成除尘设备的腐蚀,同时提高了烟气的露点,更加剧了设备的腐蚀,也使袋滤器造成湖袋,使其运行和清灰困难.1.2.3.含污染物成份多，不仅有粉尘，而且还含有有害气体，对环境危害大，同时治理要求高。1.2.4.烟气腐蚀性强,对治理设备的耐腐蚀性要求高,这必将增加治理投资.1.2.5.含尘浓度大,一般简单除尘设备(如旋风除尘器,喷雾除尘器等)和一级除尘工艺都难以使其达标,这就使治理工艺复杂,设备增多,投资加大.1.2.6.含氟气体(HF和SiF4)处理不仅工艺复杂,而且要求对其副产物必需妥善处理,以防造成二次污染.1.3.含氟废气的危害:大量的研究表明:甚至于微量氟及其化合物,也会对人类和动物的机体造成极严重的后果.氟化物对鼻粘膜等呼吸器官有强烈的刺激作用,造成皮肤灼伤和激烈痛疼。长期接触含氟化合物以及饮用含氟高于8mg/l的水，会引起人们骨胳系统的慢性氟重毒及脊神经根炎。氟对动植物也有不同程度的影响，如棉羊和母牛对氟的影响最为敏感，母牛长期食含30—50MG氟的草，便会发生中毒，而高于300MG氟时，母牛会死亡。各种植物对氟的反应不一，氟化物对马铃薯，胡萝卜，甜菜以及其他植物害处大，更严重的是它在这些作物中能够积累，并通过食物链进入动物肌体和人体，对人造成伤害。2.治理方案设计内容和范围及工作过程:2.1.治理方案设计内容:该厂是生产氟酸盐的化工厂,其主要产品是氟化铝和冰晶石，属于污染比较严重的企业,在其生产过程中，会造成不同程度的污染，特别是干燥尾气，含有大量的粉尘和氟化物气体等有毒有害物质，而且温度高，含水量大，在空气中易形成酸雨，如不对其治理,将对区域大气环境造成污染.目前，工厂在对其治理过程中使用布袋除尘的治理技术，但由于工艺路线选择不当，技术不完善，控制和管理不好，造成布袋腐蚀，烧破，堵塞，收尘效率低等现象，使其不能达到治理污染，保护环境的目的，也难以满足环保达标排放的要求。为此,工厂决定对其治理,受其委托,编制治理方案,不妥,请指正.2.2.治理方案设计范围:2.2.1.烟气输送系统和吸收液输送系统的管道和阀门的设计制造和安装。2.2.2.引风机选型和安装2.2.3.旋风除尘器的设计和制造及安装.2.2.4.烟气吸收装置和吸收液循环糟的设计和制造及安装.2.2.5.所有设备基础设计.2.2.6供电系统设计和安装.2.2.7.硅氟酸和冰晶石收集系统设计,但不包括其综合利用部分.3.治理方案设计的依据和原则:3.1.治理方案设计的依据:3.1.1.任务依据::提供的工厂基本情况和要求.3.1.2.法律依据:3.1.2.1.中华人民共和国环境保护法(19879年12月26日公布并实施).3.12.2.中华人民共和国大气污染防治法(2000年4月29日修订并公布,2000年9月1日起施行).3.1.2.3.中华人民共和国大气污染防治法实施细则(1991年5月24日公布,1991年7月1日起施行)3.1.2.4.中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年10月30日公布,1996年4月1日起施行)3.12.5.建设项目环境保护管理条例(1998年报1月报8日国务院第253号令发布并施行)3.1.2.6.国务院关于环境保护若干问题的决定(1996年8月3日公布并实施).3.1.2.7.关于贯彻国务院关于环境保护若干问题的决定有关问题的通知31.2.8.建设项目环境保护设计规定(1987年3月20日国务院环境保护委员会,国家计划委员会).3.1.2.9.大气污染综合排放标准(GB16297---1996)3.12.10化工建设项目环境保护设计规定.(中华人民共和国化工部设计标准HGJ6-86)(1986年11月21日化工部批准)3.1.2.11.中国环境保护产品认定技术条件湿式烟气脱硫除尘装置(HCRJ012-1998)(国家环境保护总局1998年5月27日公布并实施).3.1.2.12.中国环境保护产品认定技术条件卧式电除尘器(HCRJ002-1996)(国家环境保护总局1996年6月27日公布并实施).3.1.2.13中国环境保护产品认定技术条件袋式除尘器,滤袋框架认定技术条件(HCRJ016-1998)(国家环境保护总局1998年5月27日公布并实施).3.1.3.其它参考资料和依据:3.1.3.1.化工环境保护设计手册(化工部环境保护设计技术中心站编){化工出版社出版}3.1.3.2.用环境工程手册(大气污染控制工程)(吴忠标主编,化工出版社出版)3.1.3.3.除尘技术手册(张殿印,张学义编,冶金出版发行)3.1.3.4.三废处理工程技术手册(大气卷)(刘天齐主编,化工出版发行)3.1.3.5.环境设备设计手册.(大气污染控制设备)(周兴求主编,化工出版发行)3.1.3.6除尘装置系统及设备设计选用手册----排灰装置3.1.3.7化工容器及设备(天津大学等院校合编,余国琮主编)(化学工业出版社)3.2.治理方案设计的原则:3.2.1.根据工厂的具体情况,结合工厂的要求和处理后达到的排放标准,在借鉴国内外先进技术的基础上,结合我们的治理实践经验,通过工艺比较和选择,提出技术先进,工艺可靠及经济合理的工艺方案使处理后的尾气达标排放.3.2.2吸取国内外磷肥加工生产和电解铝的生产及氟酸盐的生产等行业的含氟尾气治理的经验和教训,特别是借鉴国内外氟酸盐生产过程的尾气治理技术,改进工程设计,提高工程质量.3.2.3.工程设计力求节能,低耗,且操作简便,占地面积小,施工方便,投资省.3.2.4尾气处理设施总图布置做到和工厂厂区总体规划协调,力求简洁,明了,大方.3.2.5.治理后不改变工厂现有生产工艺和控制参数,确保工厂生产的稳定性.3.2.6.便于操作,维护和管理,保证处理实施连续稳定运行.3.2.7.通过选择合理的工艺路线,提高和强化设计管理水平,力求达到用最低投资和费用,实现理想的治理效果.3.2.8.设计中尽量采用可靠成熟技术和材料,并考滤应用新技术和新材料.3.2.9..设计中尽量留有一定的空间,便于滿足以后工厂发展时环保治理的需要.3.3工作过程:工程设计,设备制造,土建施工,设备安装,调试等过程可在四个月内完成,监测验收15天可完成,实现尾气达标排放..4.治理方案设计的规模:4．1设计废气处理量:依据提供的资料,确定废气处理量如下:干燥尾气量:3000----5000M3/H4.2.尾气排放污染物浓度:资料只提供了尾气的温度和含尘浓度,未提供其氟化物排放资料,依据我们的经验和参考同行业的废气排放情况确定为;粉尘浓度:20-----25g/m3氟化物浓度(以氟计):1.5-----2.8g/m34.3.处理后要求达到的排放标准:.经治理后干燥尾气达到大气污染物综合排放标准(GB16297---1996)表中的有关规定,即:粉尘或=150mg/m3氟化物或=11mg/m35治理方法选择:氟化铝和冰晶石生产过程中干燥工序排放的尾气具有烟气温度高，粉尘浓度大,氟化物含量高，尾气水份含量大，具有强腐蚀性等特点,这就要求在治理过程中既要考虑除尘，还要考虑气体的净化，减少有害气体的排放，针对这一情况，本着满足达标，节省投资的原则，我们通过对气体净化和除尘综合考虑所使用的方法，进行细致分析比较后，提出先进可行的治理方法。气体净化和除尘方法有干法处理和湿法处理两种，其作用机理和适用范围都不同，处理效果也差别很大，为此我们分述如下：5．1干法处理：5.1.1干法除尘技术:常用的有旋风除尘,静电除尘,袋式除尘和颗粒床除尘四种技术.各种技术分别介绍如下:5.1.1.1.静电除尘技术:5.1.1.1.1.静电除尘技术发展现状:静电除尘器及其供电电源与控制设备是我国环保产品中产值最大的行业之一,也是我国环保产业中科技水平和生产能力达到国际前列的少数行业之一.由于它具有捕集粉尘颗粒粒径细,除尘效率高,不改变粉尘的物和化学性能的特点,从而使其技术迅速发展,特别是近十几年来技术不断成熟,应用领域更加广泛,目前我国电力,冶金,建材,化工等部门是其大户.无论是产业调整,技术改造,还是此后的发展,这些部门都需要大量优质高效的除尘设备,专家预测在未来10年内每年的潜在市场将在1.8亿元的销售量.5.1.1.1.2..静电除尘技术原理:把电除尘器的放电极和收尘极接于高压直流电,维持一个足以使气体电离的静电场.当含尘气体通过俩极非均匀电场时,在放电极周围强电场作用下发生电离,形成气体离子和电子并使粉尘荷电,荷电后的粒子在电场力作用下向收尘极运动,达到粉尘和气体分离的目的,当收尘极上粉尘达到一定厚度时,借助于振打机构使粉尘落入灰斗后,再收集处置静电除尘器按集尘电极的不同分为管式静电除尘器和板式静电除尘器二类,按气流流动方式分为卧式静电除尘器和立式静电除尘器二类.5.1.1.1.3静电除尘器的优缺点:5.1.1.1.3.1.静电除尘器优点:(1.)除尘效率高,可达99%以上;(2.)设备阻力小,一般为200---300Pa,约为袋式除尘器的1/5,能耗低,运行费少.(3.)适用范围广:不仅可除尘还可除去水雾和酸雾,当烟气的各项参数发生一定范围的波动时,静电除尘器还能保持良好的捕集性能.(4.)处理烟气量大:静电除尘器由于结构上易于模板化,因此可实现大型化,目前单台静电除尘器处理量已达200万M3/H,这样大的气量用湿法除尘器和旋风除尘器是不经济的.(5.)不改变物料性质，可回收有价值的粉尘。5.1.1.1.3.2.静电除尘器缺点:(1.)一次性投资大:静电除尘器和其它除尘器相比,结构复杂,耗钢材较多,每个电场配用一套高压电源及控制装置,因此价格昂贵.(2.)使用寿命有限:当静电除尘器运行若干年后,因电极锈蚀等原因除尘效率明显下降.(3.)没有脱氟净化功能.(4.)不适宜直接净化高浓度含尘气体.(5.)静电除尘器对工况要求严格,燃料品种要球稳定,炉窑和除尘器操作水平高,技术含量大,不是一般小厂能够达到的.(6.)不适用处理具有腐蚀性的酸性气体.(7.)SiF4和结露的水反应生成硅胶,吸附在吸尘板,难以清灰,影响使用效果5.1.1.2.袋式除尘技术:5.1.1.2.1.袋式除尘技术发展现状:袋式除尘器是最早出现的除尘设备之一,一百多年前人们就用简单的挂袋,上口进气下口排尘,定期人工拍打完成除尘过程.随着工业化水平的提高和环保形势的发展,近几年,袋式除尘技术有了长足进步,主机,滤料,自控的应用等方面的技术水平都有了很大提高,是袋式除尘技术对高温,高湿,高浓度,微细粉尘,易燃易爆粉尘等不利工况条件有了更强的适应性,并且在加强清灰,提高效率,降低消耗,减少事障,方便维修方面达到一个新的高度.据袋式除尘委员会不完全统计,2000年袋式除尘器总产值达17.695亿元,2002年我国袋式除尘行业总产值突破20亿元