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煉鋁含氟廢氣處理方案及處理廢氣設備

發布時間:2019/1/3 15:57:22         瀏覽人次:3835         

  工業廢氣中含氟煙氣包括含氟氣體及含氟粉塵,主要來源于工業部門,其中以煉鋁工 業,磷肥工業和鋼鐵工業為多。一些大量耗煤炭的工業部門,燃煤電廠、動力鍋爐房也可成為重要的氟污染源。其他如氟和氫氟酸鹽生產,含氟農藥生產,玻璃、陶 瓷、搪瓷及磚瓦生產,塑料、橡膠及制冷劑生產,鈾和某些稀有金屬元素的生產,火箭燃料的制造等,都可能有氟的污染問題。在自然界中,氟主要來源于巖石風 化,氟化物從巖石中釋放出來,參與地表的水遷移和生物遷移,有的高氟區水中氟含量高達20mg/L。

  在煉鋁工業中排放的含氟煙氣主要來源于電解生產,其次是電極生產。這些煙氣都具有以下特點:

  1.煙氣量大 一座年產10萬噸鋁的工廠,電解槽排煙量達150-300萬立方米/小時,廠房排煙量達1000-2500萬立方米/小時。

  2.成份復雜 煙氣中不僅含有氟和粉塵,還含有二氧化硫和烴類化合等其它物質。

  3.氟的形態多 鋁電解煙氣中有氟化氫、四氟化硅、四氟化碳等多種形態的氟。

  選擇治理方案的幾個基本要素:

  根據廢氣成分(是否含有水分、固態物、油狀物,及處理難易程度)、濃度(高、低)、排放形式(連續或間歇排放)選擇處理方案。

  以下情況適合選擇等高溫離子焚燒處理方案:

  有機物含量較高、成分復雜、易燃易爆(丁二烯等)、較難分解物質如二硫化碳,含有顆粒物、油狀物、連續大劑量排放的工業廢氣。

  如凹版印刷、膠板印刷、涂裝、化學合成、石油化工、香精、香料等行業。

  以下情況需要增加旋風除塵裝置:

  含有顆粒物的工業廢氣,如涂裝行業廢氣。

  以下情況需要增加冷凝器:

  廢氣溫度超過70℃且含有大量水分,需要加裝冷凝器。

  以下情況需要增加氣、液(油)分離裝置:

  1、含有油狀物的工業廢氣,如垃圾焚燒裝置排放尾氣。

  2、含有大量水分。

  以下情況需要加裝防爆阻火器(天然氣防爆阻火器)、防爆井及爆破片

  廢氣中含易燃易爆成分,工作場所有防爆要求。

  高溫等離子焚燒技術:

  高溫等離子焚燒技術是高頻(30KHz)高壓(10萬伏)大功率電源在特定條件下的聚能放電。工業廢氣在反應器中由常溫急劇上升至3千度高溫,在高溫、高電勢的雙重作用下,有機污染成分(VOCs)瞬間被電離并完全裂解。

  經高溫等離子焚燒處理,工業廢氣中有機物(VOCs)裂解成為碳、二氧化碳、水蒸氣等單質物質。

  高溫等離子焚燒技術能夠處理高濃度、成分復雜、易燃易爆、含有固態、油狀物的工業廢氣。

  廢氣處理設備工藝流程:

  天然氣防爆阻火器(定制):

  該產品適用輸送可燃性氣體、加熱爐燃料氣、石油液化氣、煤礦瓦斯及民用煤氣管道管網,防止在非正常情況下火焰于管道中的逆向傳播,防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備,阻止火焰在設備管道間蔓延,避免災難性事故的發生。

  該產品基于金屬波紋板之間狹縫間隙對管道中傳播的亞音速或超音速火焰具有淬熄作用的原理設計制造。

  阻火器帶有配對法蘭,法蘭采用化工部HG20592-97標準制造主體材料碳鋼采用20鋼,波紋阻火芯采用不銹鋼1Cr18Ni9Ti。

  工作原理:

  阻火器由能夠通過氣體的許多細小、均勻或不均勻的通道或孔隙的固體材質所組成,對這些通道或孔隙要求盡量的小,小到只要能夠通過火焰就可以。火焰進入阻火器后就分成許多細小的火焰流被熄滅。火焰能夠被熄滅的機理是傳熱作用和器壁效應。

  “高溫等離子焚燒”技術比較“傳統RTO(天然氣焚燒方法)”有以下優勢:

  1、連續不間斷的處理廢氣,(天燃氣RTO為間歇工作模式)這在垃圾焚燒尾氣,凹版印刷有機廢氣處理應用方面尤為重要。

  2、廣譜性:能夠處理高濃度、成分復雜、易燃易爆及含有大量水分、固態、油狀物的工業廢氣,實現達標排放

  3、不消耗天然氣,無碳排放問題。沒有閥門等運動部件,能夠無故障,不間斷運行上萬小時。

  4、風阻小,能耗低:處理2萬立方米/小時的燃氣RTO,為克服陶瓷蓄熱體風阻就需要功耗為90千瓦的引風機。

  而處理2萬立方米/小時的高溫等離子焚燒設備(25千瓦),連同引風機(21千瓦)僅消耗46千瓦功率。

  當VOCs類廢氣排放濃度低于200mg/m3,采用低功率密度高溫等離子處理設備,每1萬m3功耗僅為10kW。

  無論從資金投入還是從營運成本考量,本方案要遠勝于濃縮吸附+RTO焚燒方案。

  5、能效比高:節約能源,高溫等離設備廢氣排放口溫度,比廢氣進口溫度僅提高幾十度。

  6、處理效果好:二惡英等難以處理的物質,瞬間完全分解,實現達標排放。(是垃圾焚燒尾氣排放二惡英問題的理想解決方案)

  7、無臭氧排放問題(低溫等離子設備存在臭氧排放問題)。

  8、經濟適用:同樣規格的高溫等離子焚燒設備,價格不到燃氣焚燒RTO的二分之一,運營成本低于二分之一。

  9、占地面積小,自動化程度高節約人力,運營成本低。

  10、不會產生二次污染。無異味,對人口居住密集地區而言這是一個重要的考量指標。

  11、天燃氣焚燒法RTO造價高昂,大量消耗天燃氣、氧氣,增加二氧化碳、一氧化碳排放,有二次污染之慮,無法應對日漸嚴格的環境保護標準。天燃氣焚燒法因其工作機理及自身結構上的缺陷,在易燃易爆場所,或處理廢氣中含有可燃成分時需要考慮防爆問題。天燃氣輸送儲存過程可能存在因泄漏而引發的安全問題

  高溫等離子焚燒技術在工業廢氣處理方面的應用是一個劃時代的技術變革。

  高溫等離子焚燒技術將逐步取代天燃氣RTO,成為新興產業。

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