铅冶炼低浓度二氧化硫烟气治理的方法与实践_刘胜宏

　　2003年12月

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　JIANGXIMETALLURGYDecember2003

江　　西　　冶　　金Vol.23,No.6

　　文章编号:1006-2777(2003)06-0032-02

铅冶炼低浓度二氧化硫烟气治理的方法与实践

刘胜宏

(弋阳江冶有色加工厂,江西弋阳　334400)

　　摘　　　要:　介绍了童志权教授首创的“XP系列脱硫新设备及亚硫酸钙脱硫法”治理铅冶炼厂低浓度

SO2烟气的工艺流程和操作实践,分析了实践中遇到的问题。

　　关　键　词:　铅冶炼;低浓度SO2;亚硫酸钙脱硫;XP塔板;实践

中图分类号:　TF812　　　文献标识码:　C

MethodandPracticeofHarnessingLow-concentrationSO2

intheProcessoftheLead-smelting

LIUSheng-hong

(YiyangJiangyeNonferrousMetalsProcessingPlant,JiangxiYiyang334400,China)

　　Abstract:　Technologyprocessandpracticeofharnessinglow-concentrationSO2inthelead-smeltingplantethroghusing“XPcolumn

platesulphurremovalequipmentandCaSO3sulphurremovalmethod”areintroduced.Meettingproblemsintheproductionalpracticeareanal-ysed.

　　KeyWords:　leadsmelting;low-concentrationSO2;CaSO3sulphurremoval;XPcolumnplate;practice　　弋阳江冶有色加工厂铅冶炼厂(江冶厂)是一家有40多年历史的老企业,在2001年1月之前,铅烧

结系统所产生的低浓度SO2烟气一直未作处理直接排入大气,对环境造成严重污染。就国内有色冶炼而言,因工艺装备不同和精矿中硫的含量相差较大,所产生的烟气中SO2含量相差也很大,高的可达5%以上,低的则在1%以下。对高浓度的SO2烟气普遍采用制酸法加以回收;对低浓度的SO2烟气,包括工业锅炉、火力发电的烟气,大多采用真空稀释排放或采用钠盐吸收、氨吸收等方法回收。但高空稀释排放造成大气污染,钠盐吸收和氨吸收等方法又都有一定的局限性,并不适宜于铅冶炼低浓度SO2烟气的治理。因此,烟害成了长期困扰企业的难题。

收稿日期:2003-08-15

2000年9月,江冶厂经过充分调研和考察,决定采用湘潭大学童志权教授首创的“XP塔板脱硫新设备及亚硫酸钙脱硫法”对铅烧结烟气进行脱硫处理。该法投资省,运行稳定,在重庆綦江铁矿发电厂等电厂已有应用和实践,但用于处理铅冶炼低浓度SO2烟气,江冶厂还是首家。下面浅析该法的工艺流程及其操作实践。

1　工艺流程

本脱硫工艺流程共分3个系统。原则工艺流程如图1。

1.1　脱硫剂制备系统(乳化系统)

采用电石渣作脱硫剂,将电石渣加水乳化,经搅

作者简介:刘胜宏(1969-),男,江西永新人,工程师,从事铅冶炼生产技术工作。

第23卷第6期　　　　　　　　　刘胜宏:铅冶炼低浓度二氧化硫烟气治理的方法与实践

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拌、过滤,浆液达到一定浓度后流入电石渣浆储池备用。

1.2　烟气脱硫系统

经布袋收尘系统的烟气混合后由315kW通风机送入18m高的脱硫主塔。主塔内有4层XP型塔板,系采用特殊材料压制而成,具有特殊孔形和分布,当烟气通过塔板时,烟气被高度分散,并与来自循环池的亚硫酸钙悬浮液进行逆流接触,发生强烈的搅动,在塔板上产生300～400mm高的沸腾层,保证了气液之间充分接触,起到了最大限度脱除烟气中SO2的作用。脱硫后的烟气经主塔上部旋流脱水器和副塔离心脱水后进入38m烟囱排放。完成脱硫后的悬浮液根据需要15%自流至氧化池氧化制取石膏,85%返回循环池。

Ca(HSO3)OH)2+Ca(2※2CaSO3·1/2H2O↑+3/2H2O

1.3　石膏回收系统(过滤系统)

主塔出来的部分脱硫悬浮液送入氧化池,经

110kW罗茨鼓风机鼓入空气将亚硫酸钙和亚硫酸氢钙氧化为硫酸钙(石膏)。氧化好的浆液从氧化池底部出来进入浓缩池浓缩澄清后,浓相进入真空过滤机分离出石膏,过滤后的滤液和浓缩池的上清液流入滤液池返回制浆。

主要反应如下:

CaSO3+1/2O2+2H2O※CaSO4·2H2O

Ca(HSO3)O2+2H2O※CaSO4·2H2O+H2SO42+Ca(OH)H2SO4※CaSO4·2H2O2+

2　操作实践

2.1　电石渣浆制备系统(乳化系统)

理论上要求电石渣浆固体浓度为10%～15%,从脱硫效果和设备运行状态的实践看,以保持液固比10∶1±0.1为宜。2.2　烟气脱硫系统

循环池浆液的pH值应控制在7.5～8.2。浆液从循环池进脱硫主塔由4台18kW供液泵对应4层XP塔板连续稳定输送。必须保持塔板上有稳定的沸腾层才能确保脱硫效果。

有关烟气脱硫效果的监测数据见表1。

表1　本厂烟气脱硫工程竣工验收监测数据

脱硫前

浓度,mg/m37558.4670.228105.23

排放量,kg/h535.29498.76573.37446.34468.33514.18757.87879.49605.20

脱硫后

浓度,mg/m3

221.9495.30316.30224.10174.26197.06216.85567.98279.90

排放量,kg/h19.298.2827.4219.4815.1017.0618.8749.5024.23

图1　原则工艺流程图

———浆体走向;---气体走向

5129.216626.037729.37

脱硫反应如下:

SO2+CaSO3·1/2H2O+1/2H2O※Ca(HSO3)2脱硫反应所生成的产物为亚硫酸氢钙,因其溶解度较大,不易在塔内产生结垢,从而保证了系统能够连续稳定运行。

电石渣浆储池的新鲜渣浆,不断泵入循环池再生出亚硫酸钙循环使用,同时保证池内脱硫剂的流量、质量平衡。

再生反应如下:10716.6812430.358562.85

从表1可知,其脱硫效率可达96.2%,脱硫后外

3

排烟气SO2浓度平均为2.47mg/m,优于国家二级标准。

2.3　石膏回收系统(过滤系统)

在石膏回收系统中,为了保证(下转第151页)

第23卷第6期　　　　　　　　　　　　胡勇军,等:板式阳台的加固方法探讨

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3.2　缩短悬臂长度

悬挑阳台的弯距与悬臂长度L的平方成正比(0.5qL),适当减少悬臂长度L,可大幅度减少阳台的弯距。同时,阳台板承载力又和受力钢筋的有效高度h0的平方成正比(Abh0),当有效高度h0略有降低,阳台的承载力便会丧失许多。

由于阳台板为变截面,那么减小悬臂长度的同时,势必减少钢筋的有效高度,因此,减小悬臂,长度过少,起不到加固作用;减小过多,加固柱截面过大,又不经济,故用函数关系来确定减少阳台悬臂长度。如在新钢公司第二小学良矿分校办公楼阳台走廊板的加固中使用该方法,起到了良好的效果,该工程中因加有荷载,承载力已明显不足,现决定采用缩短悬臂长度-在阳台根部加梁柱来加固(图3)。施工方法参见“简支法”。

3.3　三角支撑法

减少悬臂长度也可用三角支撑法,如图4所示。施工方法:

三角撑可用角钢焊制,也可用钢筋混凝土预制。(上接第121页)

良好的氧化率(95%),对氧化过程技术条件控制如下:

(1)搅拌机连续运转。

(2)氧化池内温度:50℃～55℃。(3)氧化池内pH值:5.0～5.5。

经氧化后的石膏浆液进入浓缩池。因石膏沉降速度快,并且粘性大,易沉淀在浓缩池内,造成管道阻塞,导致系统运行不畅。江冶厂于2002年5月在浓缩池中增高了一台刮板机,从而保证了澄清、分离作业的顺行。

2

2

三角形撑应和单体构造柱的纵筋及阳台进行可靠的焊接或锚固,焊接时要加连接板,此法适用于承载力降低不太多的阳台。

图4　三角支撑法图

上述几种加固方法是针对承载力明显不足,不

能确保使用安全的阳台而言。此外,有的阳台行走时有颤动感,扶手根部与墙体拉脱等,可采用一些简单的处理办法,如减轻阳台上的荷载(宽而厚的扶手、花盆、杂物等)、加固扶手根部与墙体的联结(扶手的钢筋必须与墙内构造柱的钢筋勾接或焊接)。

用寿命,进而影响整个系统的连续进行。

(3)氧化池中的温度未达到要求时,氧化效果不好,石膏质量没有保证。

3.2　几点建议(1)乳化系统改为自动投料,减少人为因素的影响,控制好所需的电石渣浆浓度。(2)脱硫循环池处增设电磁阀,通过pH值自动测量仪严格控制电石渣浆的投放量,确保pH值在规定的范围内。(3)石膏制备系统增设加温装置,满足氧化所需温度,以保证石膏质量。

3　存在问题及几点建议

3.1　存在问题

(1)乳化系统的电石渣浆制备由人工操作,渣浆浓度易波动而影响脱硫系统的脱硫效率和正常运行。

(2)脱硫系统pH值人工控制必须到位。①pH值过高,脱硫效率好,但循环浆量加大,塔板容易结垢,也不利于整个脱硫系统的流量平衡,从而影响整个系统的连续运行。

②pH值过低,脱硫效果差,而且由于浆液呈弱酸性,对整个系统的设备腐蚀性很大,影响设备的使4　结语

江冶厂铅冶炼浓度SO2烟气治理工程于2001年1月建成投入运行,2001年11月通过由江西省环

保局组织的竣工验收。经过两年多的运行表明“XP系列脱硫新设备及亚硫酸钙脱硫法”在工业实践上是可行的,系统运行稳定,脱硫后烟气可达标排放,一年可减少SO2排放量4300多吨,改善了周边地区环境,解决了长期困扰企业的烟害问题,也为企业自身的发展带来了生机。

(英文翻译　孟庆江)