張成昆,丁雁波,廖若博,周京云
(1.南化集團(tuán)研究院,江蘇南京 210048;2.云南馳宏鋅鍺股份有限公司,云南曲靖 655011)
新型纖維除霧器在硫酸系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐
張成昆1,丁雁波2,廖若博2,周京云2
(1.南化集團(tuán)研究院,江蘇南京 210048;2.云南馳宏鋅鍺股份有限公司,云南曲靖 655011)
介紹了CT系列新型纖維除霧器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。該除霧器采用特殊設(shè)計(jì)和制作工藝,有效解決了除霧效率和壓力降平衡問題。根據(jù)不同工況,采用整體連續(xù)纖維氈工藝和纖維條混編工藝,可避免除霧器元件因纖維床整體沉降而產(chǎn)生氣體旁流或短路。內(nèi)外圓筒框架、法蘭、密封擋環(huán)均采用特制合金材料,使設(shè)備耐腐蝕性好。新型纖維除霧器在鉛鋅制酸系統(tǒng)應(yīng)用后,二吸塔出口尾氣酸霧質(zhì)量濃度均低于20 mg/m3。
纖維除霧器 冶煉煙氣 硫酸裝置 應(yīng)用 尾氣排放
云南馳宏鋅鍺股份有限公司曲靖分公司鋅廠(以下簡稱曲靖鋅廠)于2003年開工建設(shè),2005年建成投產(chǎn),設(shè)計(jì)鉛冶煉產(chǎn)能80 kt/a,采用艾薩爐熔煉-鼓風(fēng)爐還原工藝,配套硫酸產(chǎn)能80 kt/a;設(shè)計(jì)鋅冶煉產(chǎn)能100 kt/a,采用沸騰爐焙燒工藝,配套硫酸產(chǎn)能180 kt/a。2套制酸裝置均采用一級(jí)動(dòng)力波洗滌器—?dú)怏w冷卻塔—二級(jí)動(dòng)力波洗滌器—2級(jí)電除霧器稀酸洗凈化、ⅣⅠ-ⅢⅡ“3+1”二轉(zhuǎn)二吸工藝流程。為保護(hù)下游設(shè)備并使尾氣酸霧排放達(dá)標(biāo),曲靖鋅廠在2套制酸裝置的一吸塔和二吸塔采用南化集團(tuán)研究院專利產(chǎn)品新型纖維除霧器,使用效果良好。經(jīng)多次擴(kuò)產(chǎn)改造,鉛系統(tǒng)硫酸產(chǎn)能達(dá)到90 kt/a、鋅系統(tǒng)硫酸產(chǎn)能達(dá)到220 kt/a的工況下,新型纖維除霧器依然能夠滿足生產(chǎn)要求。云南馳宏鋅鍺會(huì)澤冶煉和呼倫貝爾礦業(yè)新建硫酸項(xiàng)目也采用南化集團(tuán)研究院纖維除霧器產(chǎn)品。筆者就新型纖維除霧器的應(yīng)用談一些體會(huì)。
1.1 腐蝕
干燥塔、一吸塔和二吸塔下游設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、氣體換熱器)和管道等設(shè)備對(duì)出干吸塔的酸霧很敏感,特別是出干燥塔和一吸塔的酸霧會(huì)給后續(xù)氣體換熱器造成嚴(yán)重腐蝕。國內(nèi)不少硫酸裝置一吸塔后換熱器遭受冷凝酸腐蝕,與裝置超負(fù)荷運(yùn)行、除霧器選擇不當(dāng)、纖維除霧器超壽命運(yùn)行有關(guān)。曲靖鋅廠鉛系統(tǒng)氣量、氣濃波動(dòng)大,煙氣中含有大量未充分燃燒的油煙,加上裝置經(jīng)常超負(fù)荷生產(chǎn),干吸塔除霧器運(yùn)行負(fù)荷非常大,對(duì)除霧器性能要求苛刻。
1.2 污染
硫酸霧是硫酸廠主要污染源之一,雖然酸霧控制與吸收酸溫、酸濃、噴淋酸量、進(jìn)口氣溫、氣體短路或旁路等因素有關(guān),但作為把關(guān)設(shè)備,二吸塔出口纖維除霧器性能直接關(guān)系到酸霧排放指標(biāo)。尤其是GB 25466—2010《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB 25467—2010《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和GB 26132—2010《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等對(duì)制酸尾氣酸霧指標(biāo)提出更為嚴(yán)格要求,分別不得高于20,40,45 mg/m3。而云南馳宏鋅鍺股份有限公司作為國家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位、國家清潔文明生產(chǎn)單位,對(duì)尾氣污染物排放執(zhí)行更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),因此,硫酸裝置選擇合適的纖維除霧器是很重要的。
1.3 風(fēng)機(jī)危害
風(fēng)機(jī)是硫酸裝置最關(guān)鍵的動(dòng)設(shè)備,當(dāng)風(fēng)機(jī)設(shè)置在干燥塔之后,氣體中夾帶的酸霧對(duì)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片的腐蝕和磨損會(huì)使風(fēng)機(jī)失去平衡。
酸霧現(xiàn)已成為硫酸裝置露點(diǎn)腐蝕和污染的重要原因,生產(chǎn)中務(wù)必要嚴(yán)格控制操作指標(biāo)減少酸霧的產(chǎn)生,使用高效除霧器盡可能除去酸霧。
纖維除霧器通常被應(yīng)用在硫酸吸收塔下游以收集和除去出口氣流中微米及亞微米級(jí)硫酸霧,硫酸霧形成機(jī)理主要有以下3類[1]:
2.1 機(jī)械作用
當(dāng)硫酸從分酸器排出和濺離填料表面時(shí),液滴受到機(jī)械剪切力作用會(huì)產(chǎn)生粒徑在1~1 000 μm的酸霧。這類酸霧存在于任何類型的裝置中,并且很容易通過纖維除霧器或絲網(wǎng)除沫器除去。
2.2 化學(xué)反應(yīng)
當(dāng)SO3和H2O 存在于氣相中時(shí),他們反應(yīng)生成亞微米級(jí)的硫酸霧。就除霧而言,化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的酸霧屬于小粒徑且難以除去的霧沫。例如,HRS低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)、濕法制酸系統(tǒng)產(chǎn)生的酸霧就屬于此類,一般的纖維除霧器也難以有效除去。
2.3 冷凝酸二次夾帶
當(dāng)冷凝在冷卻表面或除霧器上的酸霧被二次夾帶,會(huì)產(chǎn)生亞微米級(jí)酸霧。
硫酸生產(chǎn)過程中,總會(huì)有一些硫酸逃逸出凈化系統(tǒng),其結(jié)果是干燥塔酸霧除了包括較大霧粒外,通常還會(huì)包含亞微米級(jí)霧粒,絲網(wǎng)除沫器很難除去這些亞微米級(jí)酸霧,因此,不少工廠發(fā)生過風(fēng)機(jī)葉片及氣體換熱器腐蝕問題。
干吸塔酸霧形成可能受諸多因素影響,如酸溫、酸濃、噴淋酸量、進(jìn)口氣溫、蒸汽泄漏等,這些因素的改變都有可能造成除霧器的操作偏離其可接收的操作范圍,從而造成除霧器效率下降、高壓力降或二次夾帶等不良后果。除霧器氣體短路或旁路(即使在總流量中占很小比例)也可能導(dǎo)致大量收集酸的二次夾帶,從而產(chǎn)生酸霧;這些酸霧將對(duì)纖維除霧器的總體性能產(chǎn)生顯著的不良影響。此外,分酸器和供酸管道的性能、塔填料的壓力降和可能的液泛條件不能忽略。噴淋酸量及酸冷卻器能力也會(huì)影響塔性能及除霧器狀況。
3.1 除霧機(jī)理
除霧器通常是基于慣性碰撞、直接攔截和布朗擴(kuò)散中的一種或幾種分離氣流中的液滴。
絲網(wǎng)除沫器基于碰撞和攔截機(jī)理,此類除霧器對(duì)于大于或等于5 μm的微粒具有很高的捕集效率;金屬絲網(wǎng)中加入混編材料可提高對(duì)2 μm的微粒具有很高的捕集效率。干燥塔出口煙氣酸霧粒徑通常在3~10 μm,國內(nèi)通常在干燥塔設(shè)置絲網(wǎng)除沫器予以去除。
纖維除霧器主要基于布朗擴(kuò)散機(jī)理,既可完全除去3 μm以上的微粒,也可以有效除去1 μm以下的微粒。一吸塔和二吸塔出口煙氣酸霧粒徑通常在0.01~1 μm,通常在吸收塔設(shè)置纖維除霧器予以去除。對(duì)于直接攔截和布朗擴(kuò)散機(jī)理而言,纖維層越密,停留時(shí)間越長(氣速越低),除霧效率越高,這意味著其效率隨著氣速的降低而增加。
3.2 除霧器選擇原則
對(duì)于硫酸廠而言,除霧器選擇決策依據(jù)有以下幾個(gè)方面:
1)硫酸裝置類型。硫鐵礦、冶煉煙氣、石膏、廢硫酸等原料制酸對(duì)除霧器的要求高于硫磺和硫化氫制酸,特別是原料中存在氟離子。
2)除霧效率。跟裝置實(shí)際運(yùn)行工況有關(guān),特別是冶煉煙氣制酸裝置煙氣波動(dòng)情況、凈化工序運(yùn)行質(zhì)量、干吸系統(tǒng)操作指標(biāo)等都顯著影響后續(xù)除霧效率。
3)操作費(fèi)用。主要影響因素是除霧器壓力降,壓力降的增長速度與硫酸裝置類型及所選用的除霧器類型有顯著關(guān)系。
4)安全性。包括操作安全性及檢查、更換時(shí)的安全性。
5)生產(chǎn)能力。與單根除霧單元操作能力及塔內(nèi)能夠安裝的單元總數(shù)有關(guān)。
6)使用壽命。除霧器使用壽命主要受三個(gè)因素的影響,腐蝕、堵塞及排液不暢。
7)初始及更換費(fèi)用。進(jìn)口除霧器價(jià)格總是高于國內(nèi)的除霧器,國產(chǎn)纖維除霧器性價(jià)比要高于進(jìn)口產(chǎn)品。
8)供貨期及現(xiàn)場服務(wù)。受運(yùn)輸和進(jìn)出口的影響,進(jìn)口除霧器的供貨期一般都很長。新建裝置還可以預(yù)先定貨,大修改造裝置供貨期一般難以保證,這是進(jìn)口產(chǎn)品與國內(nèi)的產(chǎn)品競爭的薄弱環(huán)節(jié)。更何況許多工廠希望技術(shù)人員現(xiàn)場服務(wù),這一點(diǎn)有硫酸技術(shù)背景的廠家無疑優(yōu)于其他供應(yīng)商。
總體而言,干燥塔產(chǎn)生的酸霧粒徑較大(3~10 μm),采用碰撞型絲網(wǎng)除沫器可以有效去除,如果采用節(jié)能型塑料纖維除霧器酸霧去除效率則更高,只是壓力降有所增加。一吸塔產(chǎn)生的酸霧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于二吸塔,酸霧粒徑較小(0.01~1 μm),在這里一般選擇高效型纖維除霧器,以便盡可能除去所有酸霧。二吸塔產(chǎn)生的酸霧是尾氣酸霧量的來源,酸霧粒徑較小(0.1~1 μm),在這里一般選擇高速型纖維除霧器,以便在減少能耗的情況下控制酸霧排放。
曲靖鋅廠針對(duì)鉛鋅系統(tǒng)操作不穩(wěn)定、酸霧指標(biāo)控制嚴(yán)格等情況,經(jīng)過與南化集團(tuán)研究院專業(yè)技術(shù)人員技術(shù)交流,最終選用CT系列新型纖維除霧器,一吸塔安裝CT-GX纖維除霧器,二吸塔安裝CT-GS纖維除霧器。
南化集團(tuán)研究院自20世紀(jì)70年代就開始纖維除霧器的研發(fā)工作,經(jīng)過數(shù)次升級(jí)換代,其具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CT系列新型除霧器(CN201020500341.2),無論是纖維材料、骨架材料、纖維纏繞方式、防二次夾帶方式等具有一定的先進(jìn)性,在硫酸、磷酸、氯堿、磺化、有機(jī)化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該除霧器有以下技術(shù)特點(diǎn)[2]:
1)采用特殊設(shè)計(jì)和制作工藝,有效解決了除霧效率和壓力降平衡問題。在進(jìn)口酸霧質(zhì)量濃度約2 000 mg/m3工況下,平均除霧效率達(dá)到98%以上,而系統(tǒng)壓力降不超過2 kPa。此外,獨(dú)特設(shè)計(jì)的纖維層有自凈及消除霧沫二次夾帶功能,確保尾氣酸霧指標(biāo)達(dá)到最新國家標(biāo)準(zhǔn)。
2)根據(jù)不同工況,采用國際先進(jìn)的整體連續(xù)纖維氈工藝和纖維條混編工藝。纖維氈和纖維條混編使用的纖維可以由多種材料制成,如玻璃絲、聚酯、聚丙烯等。纖維氈材料是整體連續(xù)的,與燭式濾芯長度相當(dāng),采用無縫對(duì)接工藝,形成事實(shí)上無縫的過濾器元件;獨(dú)特的纖維條混編工藝也能達(dá)到同樣效果。這種無縫結(jié)構(gòu)確保沒有氣體能夠通過接縫或孔隙形成旁流或短路,有利于提高除霧效率。
3)纖維氈和纖維條混編由上百萬個(gè)微米級(jí)玻璃纖維隨意覆蓋和交織在一起,從根本上使每個(gè)獨(dú)立的纖維相互緊密結(jié)合并貫穿整個(gè)介質(zhì)深度,即氣體流動(dòng)的方向。由于纖維氈和混編纖維條具有均勻的密度、纖維分布和介質(zhì)厚度,因此整個(gè)過濾器表面擁有均勻的氣流分布和壓降剖面,有利于降低壓力降。
4)除霧元件內(nèi)外圓筒框架為整體結(jié)構(gòu),上下法蘭與內(nèi)網(wǎng)筒通過焊接連成一體,纖維床層與上下法蘭之間設(shè)有密封擋環(huán)結(jié)構(gòu),避免了除霧器元件在使用中因纖維床整體沉降而產(chǎn)生氣體旁流或短路。
5)與酸霧直接接觸的內(nèi)外圓筒框架、法蘭、密封擋環(huán)均采用特制合金材料,使得設(shè)備耐腐蝕性好、性能穩(wěn)定、使用壽命更長。
6)針對(duì)特殊工況,有混編聚四氟乙烯、碳纖維、聚丙烯纖維等纖維材料可供選擇,可有效避免纖維層腐蝕問題。
5.1 鉛制酸系統(tǒng)
曲靖鋅廠鉛制酸系統(tǒng)一吸塔設(shè)有11根高效型纖維除霧器元件,規(guī)格均為620 mm、高3 500 mm;二吸塔設(shè)有4根直立式圓筒形高速型纖維除霧器元件,規(guī)格均為620 mm、高1 950 mm。由于艾薩爐是世界上第一座粗鉛頂吹沉沒熔煉工藝的爐子,所以在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作方面存在一些問題,因此,鉛系統(tǒng)煙氣成分較為復(fù)雜。裝置剛投產(chǎn)的一段時(shí)期內(nèi),受鉛冶煉系統(tǒng)的影響,硫酸系統(tǒng)煙氣量波動(dòng)較大,轉(zhuǎn)化器進(jìn)口氣體φ(SO2)在4.1%~10.2%波動(dòng),硫酸尾氣流量在31 827~58 452 m3/h波動(dòng),一吸塔和二吸塔纖維除霧器經(jīng)受住了考驗(yàn),一吸塔出口冷換熱器未見冷凝酸,二吸塔出口尾氣酸霧質(zhì)量濃度低于30 mg/m3。
近幾年,鉛系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行,硫酸產(chǎn)能逐步提高到90 kt/a,超出設(shè)計(jì)能力12.5%。鉛冶煉煙氣中含有的油污、油煙、有機(jī)物、氮氧化物和霧狀油漬,超負(fù)荷運(yùn)行后硫酸裝置凈化工序效率變差,尤其是電除霧器陰極線經(jīng)常肥大,除霧效率很差。最終結(jié)果是油污帶入干燥塔和吸收塔,致使一吸塔和二吸塔纖維除霧器效率變差、壓力降逐步增大。2009年12月曲靖鋅廠對(duì)鉛制酸系統(tǒng)纖維除霧器進(jìn)行了更換,仍選用CT系列新型纖維除霧器。為了應(yīng)對(duì)超負(fù)荷運(yùn)行的不良工況,將一吸塔纖維除霧單元增至12根、二吸塔纖維除霧單元增至6根。改造后已穩(wěn)定運(yùn)行7年,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期要求,尤其是在線檢測二吸塔出口尾氣酸霧質(zhì)量濃度低于20 mg/m3。
5.2 鋅制酸系統(tǒng)
曲靖鋅廠鋅制酸系統(tǒng)一吸塔設(shè)有20根高效型纖維除霧器元件,規(guī)格均為620 mm、高3 500 mm;二吸塔設(shè)有7根高速型纖維除霧器元件,規(guī)格均為620 mm、高1 950 mm。由于109 m2沸騰爐運(yùn)行穩(wěn)定,制酸裝置煙氣量波動(dòng)較小,轉(zhuǎn)化器進(jìn)口氣體φ (SO2)在6.8%~8.5%,硫酸尾氣流量在71 827~ 81 452 m3/h,一吸塔和二吸塔纖維除霧器運(yùn)行良好,一吸塔出口冷換熱器未見冷凝酸,二吸塔出口尾氣酸霧質(zhì)量濃度低于30 mg/m3。
最近幾年,鋅系統(tǒng)也是超負(fù)荷運(yùn)行,硫酸產(chǎn)能逐步提高到220 kt/a,超出設(shè)計(jì)能力22.2%;比鉛系統(tǒng)負(fù)荷增加大。一吸塔和二吸塔纖維除霧器長期在超負(fù)荷下運(yùn)行,除霧效率和壓力降有逐步惡化的趨勢,加之GB 25466—2010《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定從2012年1月1日起現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行20 mg/m3的酸霧排放濃度限值。曲靖鋅廠2009年大修期間對(duì)鋅制酸系統(tǒng)纖維除霧器進(jìn)行了更換,仍選用CT系列新型纖維除霧器。為了應(yīng)對(duì)超負(fù)荷運(yùn)行的不良工況,大修中將一吸塔纖維除霧單元增至22根、二吸塔纖維除霧單元增至8根。改造后已穩(wěn)定運(yùn)行7年,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期要求,尤其是在線檢測二吸塔出口尾氣酸霧質(zhì)量濃度低于20 mg/m3。
纖維除霧器雖小卻是硫酸裝置一臺(tái)重要設(shè)備,對(duì)減少硫酸裝置腐蝕、減少尾氣酸霧排放、提高裝置運(yùn)行效率等都有至關(guān)重要的作用。雖然纖維除霧器在國內(nèi)應(yīng)用已有很多年,但仍存在不少誤區(qū)。通過與業(yè)內(nèi)專家交流及現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn),筆者有以下體會(huì):
1)要重視并正視酸霧危害,嚴(yán)把酸霧控制關(guān)。不少企業(yè)往往忽視酸霧危害的嚴(yán)重性,對(duì)除霧器的選用不當(dāng),例如,不少廠一吸塔和二吸塔仍選用金屬絲網(wǎng)除霧器,雖然可節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用,但其結(jié)果必然是吸收塔下游設(shè)備和管道很快腐蝕泄漏,停車維修和二次投資增加,企業(yè)損失巨大。有些人提出,硫酸裝置設(shè)置了尾吸系統(tǒng),不必再采用纖維除霧器。筆者認(rèn)為,即使有尾吸系統(tǒng)也應(yīng)選用高效的纖維除霧器把關(guān),一是纖維除霧器可以最大限度地除去酸霧,可以很好地保護(hù)換熱器、管道。二是采用纖維除霧器可以減輕尾吸塔負(fù)荷,如果大量酸霧直接進(jìn)入尾吸塔必然增大脫硫劑消耗,增大運(yùn)行成本。三是大量酸霧可能會(huì)影響副產(chǎn)物品質(zhì),如副產(chǎn)亞硫酸鈉、亞硫酸氫銨時(shí),不希望帶入過多的硫酸鹽。
2)要根據(jù)企業(yè)實(shí)際選用纖維除霧器。目前國產(chǎn)的纖維除霧器性價(jià)比較好,品質(zhì)也不錯(cuò),售后服務(wù)有優(yōu)勢。不少企業(yè)都有一個(gè)傳統(tǒng)觀念,大型硫酸裝置選用進(jìn)口產(chǎn)品。筆者認(rèn)為這也是一大誤區(qū),體現(xiàn)纖維除霧器性能最關(guān)鍵的是纖維材料和纏繞方式,這一點(diǎn)上國產(chǎn)纖維除霧器已經(jīng)與進(jìn)口產(chǎn)品無太大差異,并且在大裝置也有很好應(yīng)用業(yè)績。
3)要加強(qiáng)操作指標(biāo)控制,避免除霧器超負(fù)荷運(yùn)行。很多企業(yè)有這樣一個(gè)意識(shí),一旦酸霧指標(biāo)不好,那就是除霧器有問題。這里有一個(gè)誤區(qū),除霧器雖然是一個(gè)酸霧把關(guān)設(shè)備,但并不是萬能設(shè)備,纖維除霧器只有在設(shè)計(jì)氣量、氣速范圍內(nèi)才能發(fā)揮最佳性能。同時(shí),纖維除霧器也是一臺(tái)非常好的過濾器,一旦前面系統(tǒng)(如凈化工序、轉(zhuǎn)化器)操作不好,纖維除霧器很容易發(fā)生堵塞。筆者以為,控制酸霧最好的方法是減少酸霧的生成,即從凈化工序開始就要強(qiáng)化電除霧器效率,減少亞微米級(jí)酸霧帶入后續(xù)系統(tǒng),要嚴(yán)格控制干吸塔酸溫、酸濃、噴淋酸量、進(jìn)口氣溫等參數(shù),發(fā)生波動(dòng)時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)。蒸汽泄漏、干吸塔氣體短路、旁路等不良狀況要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。只有操作指標(biāo)控制好了,才能給纖維除霧器運(yùn)行創(chuàng)造一個(gè)良好環(huán)境。那些操作不穩(wěn)定的企業(yè),除霧器及其他設(shè)備的使用壽命都不會(huì)太長。
4)霧沫二次夾帶控制。所有除霧器操作都有一個(gè)共同的制約因素,那就是可能形成霧沫二次夾帶。霧沫二次夾帶是指先前已經(jīng)被捕獲、凝聚后的霧沫又被“再次夾帶”返回工藝氣的過程。二次夾帶是在高氣速和高霧沫負(fù)荷條件下產(chǎn)生的;當(dāng)纖維床層出現(xiàn)局部液泛,即塔的某個(gè)部位由于分酸器損壞或進(jìn)酸總管泄漏而產(chǎn)生大量酸沫時(shí),也可能形成二次夾帶。顯然,霧沫二次夾帶是我們所不希望產(chǎn)生的。防止霧沫二次夾帶是纖維除霧器除除霧效率、壓力降之外另一重要性能指標(biāo)。從曲靖鋅廠現(xiàn)場應(yīng)用來看,CT系列新型纖維除霧器排液順暢,即使在超負(fù)荷狀況下運(yùn)行霧沫二次夾帶也較少。
5)除霧器元件清洗及重裝。雖然表面清洗有助于改善除霧器性能,但并不建議采取這樣的措施。這是因?yàn)槔w維除霧器是一臺(tái)非常好的顆粒過濾器,所有氣體中的顆粒都可以被它截流下來,表面清洗并不能將纖維床層中的顆粒物洗去,因此除霧器元件清洗只能部分改善性能。除霧器元件重裝是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,曲靖鋅廠鉛、鋅制酸系統(tǒng)更換下的除霧器元件骨架基本完好,考慮到大修工期及減少投資(除霧器元件重裝的費(fèi)用一般是新制元件價(jià)格的1/3~1/2),委托南化集團(tuán)研究院進(jìn)行纖維重裝,除霧器元件重裝后性能與新制元件基本沒有差異。
6)嚴(yán)格把好凈化關(guān),脫除氟離子。在很多硫鐵礦制酸廠存在一個(gè)共性問題,就是存在氟腐蝕?,F(xiàn)在不少廠采用高砷、高氟礦,帶來的主要問題是砷和氟進(jìn)入后續(xù)工序。纖維除霧器的玻璃纖維層不耐氟腐蝕,一旦凈化工序未設(shè)置除氟裝置,氟離子很容易隨煙氣進(jìn)入干吸系統(tǒng),導(dǎo)致除霧器腐蝕穿孔而失效。建議對(duì)入爐礦的氟含量進(jìn)行分析,強(qiáng)化凈化工序除氟效率,確保凈化工序出口煙氣中氟含量盡可能低。
[1]FABIAN P,BOLES G,CUSACK R.新一代硫酸裝置干吸塔除霧器的選擇[J].硫酸工業(yè),2008(2):32-40.
[2]杭德森,張成昆.新型纖維除霧器的開發(fā)與應(yīng)用[J].硫酸工業(yè),2007(2):37-40.
Application of new fiber mist eliminator in sulphuric acid plant
ZHANG Chengkun1,DING Yanbo2,LIAO Ruobo2,ZHOU Jingyun2
(1.Research Institute of Nanjing Chemical Industrial Croup,Nanjing,Jiangsu,210048,China; 2.Yunnan Chihong Zinc&Germanium Co.,Ltd.,Qujing,Yunnan,655011,China)
Structure and characteristics of CT series of new fiber mist eliminator are introduced.The mist eliminator applied special design and manufacture technology,and solved mist removal efficiency and pressure balance.According to different working condition,integral and continuous fiber mat and mixed ribbon technique avoided gas by-pass flow and short circuit resulted from whole settlement of fibre bed by mist eliminator components.Column frame,flange and seal catch ring were mode of special alloy material,improving corrosion resistance performance.After application of new fiber mist eliminator in sulphuric acid plant based on zinc and germanium smelting off-gases,acid mist concentration of tail gas at the last absorber outlet was less than 20 mg/m3.
fiber mist eliminator;off-gas;sulphuric acid plant;application;tail gas emission
TQ111.16
B
1006-1507(2017)01-0052-05
2016-10-17。
張成昆,男,南化集團(tuán)研究院工程師,主要從事除霧器研發(fā)工作。電話:13915906802;E-mail:13915906802@ 139.com。