有機胺尾氣脫硫系統(tǒng)吸收塔的改造

劉 剛，石登科

（金堆城鉬業(yè)股份有限公司，陜西渭南 714100）

金堆城鉬業(yè)股份有限公司（以下簡稱金鉬股份）鉬爐料產(chǎn)品部主要進行鉬冶煉，是金鉬股份的主要盈利單位，制酸系統(tǒng)（包括1套干法硫酸系統(tǒng)和1套濕法制酸系統(tǒng)）及脫硫系統(tǒng)為鉬冶煉的配套煙氣處理裝置，保證尾氣達標(biāo)排放是鉬冶煉正常運行的保障。鉬爐料產(chǎn)品部有機胺尾氣脫硫系統(tǒng)（以下簡稱脫硫系統(tǒng)）用于制酸尾氣的脫硫，設(shè)計排放尾氣ρ(SO2)≤200 mg/m3，塵含量無具體要求。該脫硫系統(tǒng)于2014年投入運行，排放尾氣中ρ(SO2)平均值為35 mg/m3，塵(ρ)平均值為20 mg/m3，在制酸系統(tǒng)生產(chǎn)工序出現(xiàn)波動時，ρ(SO2)可能會高于100 mg/m3。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視，排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，2018年陜西省發(fā)布DB61/941—2018《關(guān)中地區(qū)重點行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求排放尾氣ρ(SO2)≤100 mg/m3，塵(ρ)≤10 mg/m3，因此對脫硫系統(tǒng)進行升級改造勢在必行。

1 改造前脫硫系統(tǒng)吸收塔的結(jié)構(gòu)

脫硫系統(tǒng)的吸收塔主要由下部填料、布液板、上部填料、集液板、噴淋裝置五部分組成，結(jié)構(gòu)示意見圖1。

圖1 改造前脫硫系統(tǒng)吸收塔的結(jié)構(gòu)示意

有機胺液從中部進入吸收塔，經(jīng)過布液板均勻布液，與自吸收塔下部進入的冶煉煙氣接觸，通過下部填料的降速增加汽液接觸面積，將冶煉煙氣中的SO2充分吸收。吸收SO2后的有機胺液（富胺液）匯集于吸收塔底部，送至解吸工序。脫硫后的冶煉煙氣經(jīng)過上部填料除霧后送去尾氣排放口排放。

吸收塔上部設(shè)計了應(yīng)急噴淋設(shè)施，主要由噴淋裝置和集液板兩部分組成，當(dāng)脫硫后的冶煉煙氣不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)時，通過噴淋裝置噴淋一定濃度的NaOH溶液，對冶煉煙氣進一步脫硫，使尾氣達標(biāo)排放。

2 脫硫系統(tǒng)吸收塔的改造

2.1 改造方案選擇

根據(jù)實際生產(chǎn)情況，排放尾氣中SO2的質(zhì)量濃度一般不超過100 mg/m3，故對脫硫系統(tǒng)的改造主要解決煙塵超標(biāo)的問題。技術(shù)人員通過分析認為，對脫硫后的冶煉煙氣進行降塵是較為簡單易行的方法，備選方案有以下2個：

1）在吸收塔后增加電除霧器，脫硫后的冶煉煙氣經(jīng)電除霧器除塵后再去尾氣排放口排放。

2）對吸收塔進行改造，在吸收塔上部增加水洗除塵裝置。

方案一需新增1臺電除霧器，而且由于現(xiàn)場安裝空間有限，還需制作安裝平臺，安裝費用大；方案二對吸收塔內(nèi)部進行改造，占用空間小，設(shè)備安裝相對簡單，投入成本較少。綜合考慮現(xiàn)場空間、投入成本等問題，最終決定選擇方案二。

2.2 改造后吸收塔的結(jié)構(gòu)

在吸收塔上部增加旋流噴射器、水洗噴淋層、除霧器和控制翻板，改造后的吸收塔結(jié)構(gòu)示意見圖2。

圖2 改造后脫硫系統(tǒng)吸收塔的結(jié)構(gòu)示意

脫硫后的煙氣通過旋流噴射器，在離心力的作用下，大顆粒煙塵附著于旋流噴射器壁上，隨后通過水洗噴淋層，在水的噴淋沖洗作用下小顆粒煙塵長大，最后通過除霧器除去長大的小顆粒煙塵。經(jīng)過兩級除塵，排放尾氣中塵(ρ)降至2 mg/m3以下。

通過水洗噴淋進口將水送入水洗噴淋層，對旋流噴射器進行沖洗，將附著在旋流噴射器壁的煙塵沖洗后匯集于集液板，然后經(jīng)水洗噴淋出口流回水洗槽。偏堿性的噴淋水對煙氣也有一定的脫硫作用，因此進入水洗噴淋層的水pH值控制在7~8為宜。

除霧器需要用脫鹽水定期進行沖洗，沖洗水也匯集于集液板，經(jīng)水洗噴淋出口流回水洗槽。除霧器上部安裝控制翻板，用于控制煙氣流速，提高除霧效率。

3 改造后脫硫系統(tǒng)的運行情況

脫硫系統(tǒng)吸收塔改造后于2018年10月投入運行，改造前后排放尾氣SO2與含塵量見表1。

表1 吸收塔改造前后尾氣排放SO2與含塵量

由表1可見：吸收塔改造后排放尾氣中ρ(SO2)在10 mg/m3以下，塵(ρ)在2 mg/m3以下，實現(xiàn)了超低排放。

4 結(jié)語

金鉬股份通過對脫硫系統(tǒng)的吸收塔改造升級，實現(xiàn)了尾氣超低排放，有效地保證了鉬冶煉正常生產(chǎn)。改造后的脫硫系統(tǒng)吸收塔投入運行2年多來，裝置平穩(wěn)運行，排放尾氣中ρ(SO2)在10 mg/m3以下，塵(ρ)在2 mg/m3以下，具有良好的環(huán)保效益。隨著國家對環(huán)保越來越重視，脫硫系統(tǒng)必將面臨更艱巨的挑戰(zhàn)，有機胺脫硫技術(shù)也需要更新升級，金鉬股份的有機胺脫硫尾氣處理技術(shù)值得借鑒。