金属废气处理方案.docx

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金属废气处理方案

重庆太仓科技有限公司

车间熔炉废气处理工程

技

术

方

案

重庆有限公司

2016年12月

第一章项目概况

重庆太仓科技有限公司是一家专业从事摩托车发动机汽缸体和汽缸盖研发制造的民营企业。

公司占地面积32000m2，生产建筑面积15000m2。

拥有员900余人，其中技术人员40余人，公司技术力量雄厚，设备精良，检测手段齐全。

拥有熔炼、压铸、表面处理、机加工、工装制造、检测等设备设施300余台，其中有全自动压铸机、加工中心、数控珩磨机、三座标测量仪、粗糙度仪、布氏、洛氏硬度仪、金相理化检验等先进设备和精密测量手段，其车间在生产过程中四台熔炉及熔炼车间产生的黑色烟气对环境造成污染；因此为响应国家有关环保法规的要求，对太仓科技有限公司生产车间产生的废废气进行相关处理达到国家规定的排放标准后，才能排入大气。

重庆XX环保工程有限公司是专门从事废气污染治理的环保公司，根据多年的实际工程经验，我们本着认真、负责的态度提出如下方案，废气排放均可达到所要求的标准,供甲方或建设方参考。

第二章工程设计内容

2.1工程范围

本工程范围包括：

处理装置、配电、非标设备设计和设备制造、采购以及系统的安装、调试、验收等。

2.2技术规范

1、《大气污染控制工程》；

2、《工业通风除尘技术》；

3、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

4、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；

5、《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）；

6、《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；

7、参考业主提供的有关废气参数的资料。

2.3设计依据

1、甲方提供的基础资料；

2、我方针对甲方废气介质和设计要求所做的分析化验及小试结果；

3、类似工程治理的工程经验和技术；

4、国家现行的建设项目环境保护设计规定；

5、设计技术规范与标准；

2.4设计原则

1、借鉴类似废气处理工程实践经验，广泛参阅相关资料；

2、处理工艺稳定、合理、可靠、实用；

3、运行费用低，管理操作简便；

4、根据场地情况，合理布局。

2.5设计内容

尘气捕集罩的设计

车间内外除尘管道的布置；

火花捕集器的设计；

烟气净化设备（除尘器）设计；

滤布保护系统设计；

布袋除尘器防爆设计；

双碱法脱硫工艺系统的设计；

除尘系统参数设定及主要设备选型；

除尘系统的总布置图。

第三章设计参数

3.1污染源分析

根据业主所提供的资料，主要废气来源为：

熔炼车间生产过程中产生废气，该废气主要成分为：

CO2、CO、NOX、N2、粉尘、氯化盐、SO2等。

3.2设计处理能力

根据业主方提供的数据，该公司生产生废气约为60000m3/h，设计时废气处理系统按65000m3/h设计。

3.3设计处理后废气浓度和排放标准

1.烟尘捕集率：

＞95%

2.排放浓度：

≤30mg/Nm3

4.岗位粉尘浓度：

≤20mg/Nm3

排放标准：

排放标准执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）中二级排放标准及业主方要求。

第四章废气处理工艺分析及场地确定

1．新建除尘系统方案

熔炉收尘罩、烟道+火花捕集系统＋干粉喷吹系统+新建布袋除尘器+风机

2、新建双碱法脱硫工艺系统方案

主塔+附塔+引风机+烟囱+碱再生系统

钠、钙双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为第一碱吸收废气中的SO2，然后再用石灰作为第二碱，对吸收液进行再生。

再生后的吸收液可循环使用。

3、根据业主实际现场情况，设计在高出熔炉顶处搭建钢结构棚建设该工程。

第五章技术方案

1．风量的确定

.二台ATM-1500铝熔炉、保温机组：

30000m3/h/台

、一台JTM-800铝熔炉、保温机组：

22000m3/h/台

、一台JTM-300铝熔炉、保温机组：

13000m3/h/台

、其它一台铸造机台：

5000m3/h/台

风量合计=（60000+22000+13000+5000）*0.65=65000m3/h

计划温度：

180-200C°，尘灰含量：

12000mg/Nm3

2设计内容

2.1方案采用除尘风量65000m3/h设计。

根据各台设备的炉门设计吸尘罩并配备提升炉门，新建火花捕集系统用来满足烟气进入布袋除尘器时要求。

设计一套烟气干粉喷吹系统，保证在燃烧再生废料中具有强烈挥发分的物质燃烧时产生的焦油对布袋除尘器里的滤袋表层不粘糊。

保证布袋除尘器正常运行。

烟气捕集罩的设计

投料大炉门等熔炼时外冒的粉尘会成系统性的往上走，因此该捕集罩位于炉门的上方。

根据粉尘特性确定吸尘罩的罩口风速在2.5m/s左右。

捕集罩必须解决的几个问题：

a、不能影响操作工人正常工作；

b、吸尘罩保证捕集率在95%以上。

管网设计：

按除尘系统风量要求，从收尘罩及相应支线管路的尺寸，计算主管道及各部位连接管道的尺寸。

火花捕集系统设计：

保证火花捕集同时系统进一步降温，以满足布袋除尘器运行要求。

新建干粉喷吹系统：

用于烟气中的焦油对布袋的粘结及防腐脱硫。

新建除尘器设计：

根据铝熔炉运行时除尘风量，拟选用环喷96-7脉冲布袋除尘器。

风机选型：

4-42NO.8C

2.2双碱法脱硫工艺

湿式石灰/石灰石法技术工艺成熟，脱硫率高，但其主要缺点之一是容易结垢造成吸收系统的堵塞，而双碱法则是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。

双碱法的明显优点是，由于采用液相吸收，从而不存在结垢和浆料堵塞等问题。

钠、钙双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为第一碱吸收废气中的SO2，然后再用石灰作为第二碱，对吸收液进行再生。

再生后的吸收液可循环使用。

其反应原理是：

（1）吸收反应

（1）

（2）

（3）

该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。

此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4：

（4）

（2）再生过程（用石灰浆液）

（5）

（6）

（7）

再生后所得的NaOH液送回吸收系统使用。

所得半水亚硫酸钙可经氧化生成石膏（CaSO4﹒2H2O）。

此外，在运行过程中，由于废气中还有部分的氧气，所以还有副反应──氧化反应发生：

（8）

（9）

（3）喷雾旋流脱硫除尘技术概述

烟气通过电除尘器后进入吸收塔，进气采取中心进气，在吸收塔内烟气向上旋转且被向下喷淋的吸收液滴以逆流方式所洗涤。

喷嘴为特制的防腐、耐磨、防堵喷嘴，吸收液通过喷嘴后雾化良好、具有很大表面积的细水液滴，可使气体和液体得以充分接触，通过喷淋层，脱硫效率可达50%以上，该喷淋技术已在30万机组的脱硫系统中应用。

随后烟气向上进入旋流板。

旋流板是一种高效通用型传质设备，具有气液通量大、压降低、操作弹性宽、除尘效率高、不易堵、效率稳定等优点，其综合性能优于目前国内外普遍使用的其它脱硫塔。

从70年代后期开始，旋流板开始用于烟气的脱硫除尘研究，在实验室和小型锅炉的工业化试验中，重点对脱硫、除尘、除雾和脱硫剂及工程放大问题进行了深入研究。

旋流板塔石灰/石灰石法、双碱法、电石渣和废碱液脱硫技术作为实用可靠的脱硫除尘技术，具有投资和运行费用低、占地面积小、管理和维护方便等特点，现已逐渐推广应用于热电、化工、矿冶等行业的烟气脱硫除尘和其它工业废气治理。

旋流板塔为圆柱形塔体，塔内根据需要装设各种不同类型的旋流塔板。

工作时，烟气由塔底切向进塔，在塔板叶片的导向作用下使烟气旋转上升，并在塔板上将逐板下流的液体喷成雾滴，增大气液间的接触面积；液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液接触，最后甩到塔壁上沿塔壁流下，通过溢流装置到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。

所以，即使在同等液气比的状态下，随着塔内塔板数的增加，其脱硫除尘效率将不断提高；同时，液体在与气体充分接触后又能有效地利用离心力作用进行气液分离——避免了雾沫夹带现象。

由于塔板上液层薄、开孔率大而使压降较低，其气液负荷比常用塔板大一倍以上。

由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2被碱性液体吸收（脱硫）的效果好；气体中的尘粒也易被水雾粘附而除去，此外，尘粒及雾滴受离心力作用甩到塔壁后，亦使之被粘附而除去，从而使气流带出塔的尘粒和雾滴很少。

根据烟气中SO2浓度的大小，旋流板塔的液气比一般取1.0~2.0L/Nm3。

根据实验和工程经验塔内风速一般取3-4m/s，可达较好的脱硫除尘效果。

第六章、除尘设备技术说明

环喷脉冲布袋除尘器介绍

1、概述

脉冲袋式除尘器是一种处理风量大、清灰效果好，除尘效率高，运行可靠，维修方便，占地面积小的单元组合式除尘器。

除尘器本体包括的内容有：

箱体、箱体内部所有部件，包括布袋、花格板、导流板、滤袋、脉冲阀、气包、喷吹管、灰斗设星型卸灰阀。

振打器、各层走梯、平台护栏等，采用可编程序控制器（PLC）控制仪。

2结构原理

布袋除尘器也称过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器，它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。

其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。

细微的尘粒则受气体分子冲击不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。

其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。

滤布材料是布袋除尘器的关键；性能良好的滤布，除特定的致密度和透气性外，还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。

袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为：

振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。

其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。

脉冲清灰袋式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节，清灰效果好，是目前世界上最为广泛应用的除尘装置。

含尘气体从袋式除尘器入口进入后，通过烟气分配装置均匀分配进入滤袋，当含尘气体穿过滤袋时，粉尘即被吸附在滤料上，而被净化的气体则从滤袋内排除。

当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度时，电磁阀开启，喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋，将吸附在滤袋外表面的粉尘清落至下面的灰斗中。

3工作原理

脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的空间,气流通过适当导流和自然流向分布,达到整个过滤室内气流分布均匀；含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。

过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出。

滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。

过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。

清灰时，电磁阀打开脉冲阀，压缩空气经喷口喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用，清除附着在滤袋外表面的粉尘，达到清灰的目的。

随着过滤工况的进行，当滤袋表面粉尘达到一定量时，由清灰控制装置（差压或定时、手动控制）按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹，压缩气体以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成空气波，使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，抖落滤袋上的粉尘，落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰设施集中送出。

除尘器的控制（包括清灰控制等）采用PLC控制。

整套除尘系统的控制可实行自动化无人值守控制，并可向工厂大系统反馈信息、接受工厂大系统远程控制。