冶炼废气处理设计方案.docx
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冶炼废气处理设计方案
1、概况
2．设计依据
3、污染源分析
4．治理措施
4．1处理工艺
4．2流程说明
5、主要设施及工艺参数
6、机械、电气、自控设计
7.本污水处理站主要动力设备一览表
8、运行费用
9、工程预算
1、概况
包头市达茂稀土有限责任公司位于达茂联合旗百灵庙镇与白云鄂博铁矿之间的稀土工业园区内，交通便利，占地67公顷，注册资本4160万元，固定资产1.5亿元。
现有职工515人，是以蒙古族为主体的达茂旗规模以上非公企业，累计上缴税金3.2亿元。
公司原名达茂旗新宝力格稀土选矿厂，始建于1988年，1999年进行了公司制改造，公司下设三个分厂：
选矿厂、冶炼厂、分离厂，现形成从选矿、冶炼、分离一条龙的产业链，已具备生产稀土精矿粉1.8万吨，混合碳酸稀土1万吨，单一稀土氧化物5000吨的能力。
公司有配套完善的供电、供热、供水系统和尾矿库、废渣库及废水处理公辅设施。
多年来企业经过不断探索、总结、创新，是公司各项管理和技术进步踏上了科学发展管理之路，被评为自治区“文明单位”和包头市“民营企业二十强”“模范企业”等称号
近年来，公司投入大量资金在节能降耗、环保等领域的技术改造。
随着环保要求的提高，本次针对冶炼厂焙烧稀土精矿粉产生的尾气处理装置进行整治改进，提高设备的处理性能和效率，达到更高的环保要求。
2．设计依据
1、《大气污染物排放标准》（DB16297—1996）
2、《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）
3、《稀土工业污染物排放标准》（GB26451-2011）
4、《管式电除雾器》JB/T8535-1997
5、《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997
6、《铅衬里化工设备》HG/T2068
7、《聚氯乙烯铅制设备技术条件》CD130A18－85
8、《衬里钢壳设计技术规定》HG/T20678-1991
9、《钢制化工容器》HG18－89
10、《钢板型钢碳素结构钢》GB700－88
11、《铅设备》HG20640－97
12、《石油化工设备安装工程质量检验评定标准》SH3514－2001
13、《工业金属管道工程验收规范》GB50235－97
14、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236－97
3、污染源分析
根据现场勘测及厂方所提供的资料，冶炼厂是将稀土精矿粉与浓硫酸按一定比例搅拌后送入回转窑中焙烧，热能来自窑头的原煤燃煤器，在生产过程中产生的尾气污染物主要是硫酸雾、二氧化硫、三氧化硫、氟化氢及烟尘等污染物。
4．整改措施
4．1原处理工艺
来自回转窑尾气
图4-1原尾气处理流程示意图
4．2原处理流程说明
冶炼厂焙烧后的尾气含有硫酸雾、二氧化硫、三氧化硫、氟化氢及烟尘等污染物。
为了有效的处理这些污染物，建厂初期采取的喷淋塔喷洒碱液进行洗涤中和处理后，经汽水分离器除去烟气中大量的水汽后经玻璃钢引风机抽至25米爬坡烟道后通过45米高烟囱排放。
主要设备的规格是：
喷淋塔为φ1800x3000mm，风机为九号玻璃钢风机。
流程示意图见图4-1。
4．3整改后处理工艺
来自回转窑尾气
图4-2整改后尾气处理流程示意图
4．4整改后处理流程说明
随着我国经济的发展、社会的进步，对环保的要求越来越高，加上原有的设备陈旧老化，已经不能满足现在的环保要求，为此公司投资对现有的尾气处理装置重新设计安装。
原来的喷淋塔处理量较小，且内部部件老化，处理能力与焙烧能力不匹配，现更换为直径大的结构为泡罩塔的洗涤冷却塔，降温、除尘及除雾能力都得到了提升，经新型喷淋塔之后，烟气再经过两级玻璃钢电除雾器，将喷淋后形成的酸雾通过高压电场除去，去除率达99.5%，达标后的尾气经过新的大型玻璃钢风机抽出经60米爬坡烟道及烟囱排放。
主要设备是：
泡罩喷淋塔φ2500x4000mm、120管导电玻璃钢电除雾器、11号玻璃钢风机。
整改后尾气处理流程示意图见图4-2。
5、主要设施及工艺参数
5．1泡罩填料喷淋降温塔
喷淋塔的结构分为三个处理方式分别为：
填料层、泡罩板层、空塔降温层。
尾气通过时经过填料层除去烟尘并且降低一部分温度；通过泡罩板层进一步降温，并将硫酸雾、氟化氢等酸性气体由气相中转入至液相中后去污水处理设备处理除去，此时尾气中的酸性气体90%被除去；尾气通过空塔进一步降温以保证后续电除雾器处理剩余酸性气体的除雾效率。
根据现场实际情况拟定采用二套系统,每套系统采用新型改性PP三级喷淋塔串联使用，设备的外形尺寸为φ2500x4000mm，空塔速度为1.5M/S，筛板开孔率为40%，二层筛板，全塔压降液相负荷60M3/H，800-1000Pa。
5.2循环泵：
选用GD100-21泵。
流量60M3/H，功率5.5KW
5.3120管导电玻璃钢电除雾器
本处理流程采用的是两级玻璃钢120管电除雾器串联使用，除雾效率可达99.5%。
5.3.1除雾系统主要构成
除雾器系统主要构成表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
导电BLG高效电除雾器
DWBG120-60管束式
台
2
上出式串联使用
2
进、出气体分布器
设备配套
套
2
均布气装置
3
专用高效阴极铅线
满足性能及配套
根/台
120
配稳定装置
4
沉淀极管
导电玻璃钢管
根/台
120
专利导电防腐型
5
上部冲洗水装置
上下配套
套/台
1
高效均布型
6
高压直流电源机台
HL-500mA/70KV
套/台
1
沪产
7
低压控制柜
配套WDMX500-6
套/台
1
8
高低压连接电缆
配套（系统内）
套/台
1
9
变压器
配套
套/台
1
沪产
10
绝缘箱
配套
套/台
4
8个/2台
11
电加热器
配套
套/台
24
3个/套
12
系统配套的其它装置
保证性能的必须部件
配套
含以上设备系统
5.3.2结构参数
项目
参数
设备占地mm
按图纸（最合理连接钢构形式）
设备总高mm
按图纸双组
设备台数
共2台（串联形成双级）
主要材质：
型钢构架
Q235-A
顶部壳体
C-Pb（均布型）
管束
D-BLG（高效型）
下部壳体
D-BLG（均布型）
上部冲洗水装置
高效环形均布
绝缘室
CS+石英管+包温措施
分布板、导流板
C-Pb+BLG
阴极线（YHSH-19型）
高效型铅铜合金电晕极线（耐氟型）
配套直流电源（恒流源）
500mA/70KV2台
5.3.3技术参数：
项目
参数
操作气速m/s
＜0.8
BLG静电除雾器管数
120管高效型两级串联
入，出塔烟气管道mm
DN700（提供联接法兰尺寸）
设备材质
D-BLG防工艺介质腐蚀
导电玻璃钢静电除雾器压差
＜600Pa
导电玻璃钢静电除雾器耐压
-6000Pa＜6000Pa
烟气温度℃
进电雾器前0-40℃
集线高度m
＞4.0（或更适用标准）
设备接触物料材质
保证工艺介质长期使用要求
5.3.4、应用条件
设备为室外安装，符合以下自然条件要求
大气压：
88.53-89.7Kpa（680㎜Hg）
最高温度：
38℃
最低温度：
-38.4℃
平均风速：
2.6m/s
海拔高度：
1556m
相对湿度：
35~50%
5.3.5、烟气基本组成
达到如下指标范围，以降低电除雾的负荷提高其效果。
序号
工况气量
（m3/h）
湿度
（%）
温度
（℃）
烟气成份（mg/m3）
HF
SO2
H2SO4
CO2
1
20000
22.0
40
50
6000
900
30%
2
8
0
5
1200
250
12%
3
0.5-15
0-35
40
3000
600
21%
5.3.6、工艺技术指标
①处理气量：
工况15000-20000m3/h
②电场断面气速：
V＜0.8m/s
③电场截面积：
S＞59m2
④工作温度：
0-35℃（在低温下可工作）
⑤工作湿度：
8%-80%
⑥工作压力：
-6000～6000Pa
⑦适应范围：
硫酸雾及其它弱酸性雾和水雾
⑧除雾效率>99.5%或<10mg/m3
5.4玻璃钢风机：
F11-26-10D.Y250M-4-55KW。
5.7烟囱直径、高度的确定；
即要满足大气污染污物的扩散稀释要求，又要考虑节省投资。
取排放出口空气流速为20M/S，根据风机风量为30000M3/H则可确定排气管直径为φ800MM，经过25m爬坡烟道后经50m高烟囱排放。
为了便于管理，便于监测、计量，在排气管高度为2.50M（即排气管直径的7倍）处开一个150*150MM的监测孔。
6、机械、电气、自控设计
6．1.电气设计
⑴本尾气处理系统以380/220三相四线制。
⑵本处理系统电气设计由总电源控制箱输入端起。
⑶各支线用铜芯聚氯乙烯绝缘电缆穿钢管敷设。
⑷所有电机均为直接起动。
7.本污水处理站主要动力设备一览表
序号
设备名称
规格型号
配电机
台数
备注
1
玻璃钢风机
F11-26-10D.Y250M-4-55KW
55Kw
2
2
高压恒流整流器
GD100-21
30kw
2
8、运行费用
8．1电费；运行功率37KW/h以0.8元/度计，电费为29.6元/小时。
本设计的主导思想是从实用的角度出发,采用两套系统运行,由离心风机生产负压，使粉尘源上端的集风罩产生负压，将粉尘源产生的粉尘全部吸入通风管路，进入除尘器进行除尘处理。
这样可以在生产不饱和时可以节省用电.另外,所有吸尘罩上端均有调节阀来调节风量,从而产生更好的阻尘的效果。
9、工程预算
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
单价
金额
材料及设备部分
1
离心风机
4-72NO8D
台
2
12000
24,000
2
吸收塔
20000M3/H
台
2
39650
79,300
3
管道泵
GD100-21
台
2
2400
4,800
4
软性接头
600*500
个
4
350
1,400
5
风管
φ600
m
88
236
20,768
6
风管
φ500
m
7
196
1,372
7
风管
φ400
m
14
157
2,198
8
风管
φ150
m
70
88
6,160
9
大小头
个
34
85
2,890
10
弯头
φ600
个
14
246
3,444
11
弯头
φ400
个
6
160
960
12
弯头
φ150
个
68
60
4,080
13
四通管
个
34
256
8,704
14
法兰
φ600
付
12
80
960
15
直管
φ600
M
123
350
43,050
16
油漆
5卡
桶
4
125
500
17
弯头
DN50
个
10
15
150
18
球阀
DN50
个
7
60
420
19
排空管
DN50
米
90
25
2,250
20
电器部分
套
1
12500
12,500
21
五金杂件
套
1
5000
5,000
小计（T1）
224,906
费用部分
22
安装费T2=[T1×15%]
33,736
23
运杂费T3
2,500
24
设计费T4=[（T1+…+T3）×3%]
7,834
25
管理费T5=[（T1+…+T4）×3%]
8,069
工程造价[T1-T5]（不含税收）
277,045
东莞市新朝阳环保治理工程公司
二○○二年一月二十九日
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