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(以下簡稱飛源化工)原有硫酸裝置脫硫工藝為一級動力波石灰法脫硫工藝，脫硫前正常運行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(包括硫酸霧、水霧、塵等 )在 30 mg/m3以下。GB 26132—2010《硫酸工業(yè)污染物排放標準》規(guī)定，硫酸霧最低標準為硫酸霧 (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準》規(guī)定重點區(qū)域執(zhí)行硫酸霧最低標準為硫酸霧 (ρ)＜5 mg/m3，二氧化硫最低標準為ρ(SO2)＜50 mg/m3。為了確保尾氣達標排放，飛源化工對脫硫設施進行了技改，達到了預期效果。

1 工藝流程

改造是在原有脫硫系統(tǒng)基礎上增加二級脫硫系統(tǒng)，二級脫硫系統(tǒng)選擇與一級脫硫系統(tǒng)相同的石灰法脫硫工藝，一級脫硫塔出口煙氣進入二級脫硫塔進一步脫硫，脫硫后的煙氣進入濕式電除霧器除塵除霧，最后送入尾氣煙囪達標排放?？傮w的流程為：一級脫硫塔—二級脫硫塔—電除霧器—煙囪。

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

脫硫塔頂部設置雙盾環(huán)境科技有限公司(以下簡稱雙盾科技)自主開發(fā)的SDD-CF導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入尾氣煙囪達標排放。濕式電除霧器與脫硫塔采用一體化布置以節(jié)省場地。

2 主要設備選型

2.1 二級脫硫塔

二級脫硫塔主要由塔體、噴淋裝置、沖洗裝置、托盤、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構形式，采用2層噴淋+1層托盤。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)。所有玻璃鋼所用樹脂均采用陶氏或力聯(lián)思乙烯基樹脂，該樹脂性能穩(wěn)定，耐高溫性能優(yōu)良，可保證設備長時間在酸性固體漿液條件下安全、穩(wěn)定運行。

噴淋裝置噴嘴采用大開孔耐磨耐腐蝕噴嘴，噴嘴材質(zhì)為耐磨碳化硅，保證噴嘴長時間、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)，強度好、剛度高，外觀光滑、美觀。所用樹脂采用陶氏411或力聯(lián)思430環(huán)氧乙烯基樹脂，該樹脂性能穩(wěn)定，耐高溫性能良好，可保證設備長時間在較高溫度下安全、穩(wěn)定運行。氣液分離槽頂部設有雙盾科技研制的專利產(chǎn)品——SD-B型高效除霧裝置，此除霧裝置阻力小，除霧效率高，并針對石灰石脫硫的特點設置了沖洗裝置，確保除霧器運行狀態(tài)良好。塔體根據(jù)工藝需要設置液位計等配套儀表和附屬設備。

2.2 電除霧器

2.2.1 設備技術特點

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

2.2.2 設備制造流程及結構特點

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

集塵極室：導電玻璃鋼電除霧器的集塵極室均采用對邊為330 mm的正六邊形管，分成2～4組管束，有效截面積14 m2，陽極管長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的精度不高、易開裂等缺陷。每組管束兩端通過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，而且每組管束都有支腿支承在中間的十字梁上，結構牢固可靠。

下殼體：殼體采用玻璃鋼材質(zhì)，加強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)部設置由雙盾科技研發(fā)的特殊構造氣體分布裝置，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、上下框架連接吊桿、重錘等組成。

3 改造后的效果

3.1 對顆粒物指標的影響

飛源化工在2017年對一級脫硫塔內(nèi)部進行了一次二級噴淋的技術改造，噴淋量增加，ρ(SO2)由200 mg/m3降到80 mg/m3以下，同時也引起水霧增大。為此判斷出脫硫循環(huán)液量增大，導致脫硫塔出口產(chǎn)生大量水霧，通過激光反射造成顆粒物指標偏高，此次改造增加了塔電一體的二級脫硫塔，設計兩層石灰液噴淋設施，現(xiàn)有儀器檢測顆粒物(ρ)均在5 mg/m3以下，采用722G可見分光光度計檢測硫酸霧 (ρ)為 0.8 mg/m3。

3.2 對二氧化硫指標的影響

在硫酸裝置短期開停機和長期開停機非正常生產(chǎn)工況下尾氣二氧化硫完全可以達標排放，唯一缺陷是石灰粉的消耗量增加。

3.3 脫硫攪拌的改造

一級脫硫塔選用脫硫循環(huán)液環(huán)管噴射結構，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；二級脫硫塔選用2臺側壁式攪拌器，材質(zhì)選擇2507合金，攪拌器依據(jù)塔體結構進行選型設計，確定最佳的安裝高度和角度，實現(xiàn)石灰漿液的懸浮和乳化分散，從而保證脫硫塔的良好運行。

3.4 濕式電除霧器的設計特點

氣速按1.6 m設計、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去加熱，可以省去電加熱器的耗電費用和維修費用；濕式電除霧全部采用鋼結構框架，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計，而石灰法脫硫工藝選用電除霧器的不是很多。

3.5 接力風機的設計

此次改造增加二級脫硫塔和濕式電除霧器，為了防止阻力上升，影響系統(tǒng)風量，在脫硫系統(tǒng)進口增加了接力風機，設計工藝路線為硫一系統(tǒng)+硫二系統(tǒng)—接力風機一級脫硫塔—二級脫硫塔—濕式電除霧器—煙囪，這樣的缺點是電耗有些增加，優(yōu)點是系統(tǒng)風量不受影響，主風機電耗也會降低，同時可以保證一套系統(tǒng)運行，另一套系統(tǒng)檢修時保持微負壓，不會正壓冒煙造成環(huán)境污染。

3.6 改造前后數(shù)據(jù)對比

改造前后運行數(shù)據(jù)對比見表1。

表1 改造前運行指標對比

4 操作注意事項

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，電除霧器會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，說明陰極線還存在不對中的地方，或者電除霧器進口硫酸霧指標超出設計指標，電除霧器工作效率會嚴重下降，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）每天至少沖洗一次，沖洗順序由上至下進行，先沖洗電除霧器，再沖洗脫硫塔2層除沫器。沖洗電除霧器嚴禁帶電操作，沖洗水量一定要充足，電除霧器送電時一定要把沖洗閥門關嚴。

5 結語

通過增加二級脫硫塔和電除霧器的技術改造，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，達到了環(huán)保要求，取得了預期的效果。