艾奇遜石墨化爐廢氣除塵脫氟脫硫處理

艾奇遜石墨化爐廢氣除塵脫氟脫硫處理

設計方案

一、總  述

石墨化爐廢氣，由于實施難度大、國內無成功先例可借鑒，石墨化爐廢氣治理一直是困擾炭素生產的一道環保難題。

高溫石墨化過程會產生含氟廢氣，主要為氟化物、氧化物 煙塵，C0、二氧化硫，氮氧化物，1套廢氣處理設施去除CO、除塵、脫氟， 脫硫。

艾奇進石墨化爐高溫石墨化產生的含氟廢氣經排煙罩+車間負壓排風系統收集后經管道進入廢氣處理設施，高溫煙氣溫度的在3000C-4000C左右，在此過程中廢氣中 硫分由于燃點較低（硫自燃點為2500C)，在集氣或者外溢的過程中接觸到空氣(氧氣) 立即燃燒生成SO2，同時部分氰化物(主要為NaCN)遇空氣(氧氣)分解為Na2O、氮氧化物和CO2,部分氨組分轉化為氮氧化物，廢氣依次進入半干法脫氟脫硫除塵→臭氧系統→一級吸收煙道→二級脫氟吸收塔進行去除CO、脫氟。脫硫、除塵。半干法脫氟脫硫除塵，氧化鋁吸附工藝，利用新鮮氧化鋁作為吸附劑（吸附凈化氟化氫氣體 ,也可以采用氧化鈣、氫氧化鈣等作吸附劑 ），對煙塵進行治理凈化，

二級脫氟吸收塔用多道逆向噴淋法噴入堿水，使水氣充分接觸。煙氣到達吸收塔上部，在旋流板及除霧器的作用下煙氣螺旋上升完成離心脫水，避免煙氣帶水， 從而使煙塵真正做到達標排放。

二、設計工況參數

2.1原始設計參數：原業主提供

2.2脫氟裝置設計技術指標

氟化物<6mg/m3，脫氟效率≥99.88% ;

三、技術方案

在脫氟工藝運行可靠和經濟合理的原則下，為了最大限度的減小一次性投資、節能降耗和系統維護方便，設計了此工藝流程。

項目整體工藝流程為：煙氣逆向二段干法吸附凈化技術；優化了干法吸附凈化機制，以反應段較低的固氣比，獲得了較高的氟凈化效率，在煙氣凈化系統的固氣分裝置上選用了改進型低壓脈沖袋袋式除塵器，使其氟塵凈化效果達標。

3.1、基本原理

   鹽城市海韻環境工程技術有限公司通過鋁電解煙氣逆向二段干法吸附凈化技術吸附系統啟發，研發的石墨化爐廢氣除塵脫氟脫硫處理裝置。本工程經國內外調研分析，結合老廠技術改造的具體情況，決定采用逆向二段干法吸附凈化技術方案。以新鮮氧化鋁為吸附劑（或氧化鈣、氫氧化鈣等作吸附劑），以煙氣中氟化物(主要是氟化氫)為吸附質，在設定的條件下(包括反應段固氣比，反應時間、煙氣流速等)，氧化鋁與氟化氫混合，在極短的時間內完成對氟化氫的吸附，并達到很高的凈化效率。

首先用活性相對較差的、吸附過氟化氫的氧化鋁(亦稱載氟氧化鋁)與含氟濃度高的輥道窯初始煙氣進行第一次吸附反應，活性高的氧化鋁對煙氣中剩余的氟化氫進行二次吸附反應，從而獲得更高的氟凈化效率。

逆向二段干法吸附凈化技術，優化了干法吸附機制，實現了以較低的反應段固氣比，取得極高氟凈化效率的目的，從而減少了氧化鋁在干法吸附中的循環次數。

　吸附過程

(1) 氣膜吸附

(2) 微孔吸附

(3) 吸附

(4) 脫附

(5) 在擴散

在吸附系統中,只要提供足夠的湍動,讓吸附物

與吸附劑充分接觸,促進氣流擴散,并增加傳質速

率,可得到較好的吸附效果。

氧化鋁吸附氟化氫按下式進行

Al2O3 + 6HF →2AlF3 + 3H2O

　吸附流程(輸送床吸附) (見圖1)                                                

圖1 　吸附流程

含氟廢氣經進行二次吸附反應進入臭氧系統去除CO，再進入二級脫氟吸收塔，煙氣由下向上流動，與噴入堿性水接觸，實現除塵、脫氟，脫硫，煙氣到達脫氟吸收塔上部部后切向進入脫水旋流器，煙氣在脫水筒內螺旋上升，進入吸收塔頂部的除霧器進行二次脫水除氟，完成所有工序，脫水后的煙氣經30m高排氣筒排放。