石灰炉co2净化新技术的开发与应用(发表)

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1、石灰炉CO2气体净化新技术的开发应用马明中刘钢湘邵宝义中铝河南分公司河南郑州450041摘要：本文通过分析中铝河南分公司氧化铝厂石灰炉CO2气体净化系统存在的问题和CO2气体性质、粉尘性质、布袋滤料等技术要点和收尘器、喷淋塔结构，提出了以布袋收尘器和全蒸发喷淋塔为核心工艺的净化系统，所述技术在国内尚属首例，具有较好的应用价值。关键词：布袋收尘器全蒸发喷淋塔CO2气体1前言中铝河南分公司氧化铝厂现有3台φ4×44m和1台φ5×56m竖式活性石灰炉，煅烧石灰石生产拜尔法系统配钙所需的石灰和烧结法碳分所需的CO2气体。由

2、于石灰炉尾气中含有较多以CaO、SiO2、Fe2O3等有害成份的粉尘，所以为保证碳分产品的质量，石灰炉尾气必须经过净化，使其中的CO2气浓度、含尘量分别达到36%~38%和小于20mg/Nm3等相应的技术指标要求。原净化系统采用旋风收尘器、填料式洗涤塔、湿式电收尘组成的三级净化、降温系统。随着氧化铝产量的不断提高，石灰炉尾气也相应增加，原有收尘系统压力损失大、收尘效率低等问题即逐步暴露出来，无法满足工艺要求。2原净化系统工艺流程及运行概况分析2.1改造前的工艺流程石灰炉产生的CO2气体，通过炉顶CO2管道经过各自的

3、旋风收尘器去除大颗粒粉尘后，汇集到一根母管，再平均分配到4台填料式洗涤塔进一步净化并降温，然后进入对应的电收尘器去除细微颗粒及雾珠，最后通过螺杆压缩机送到碳分岗位进行碳酸化分解，其工艺配置及流程详如图-1、图-2所示。2.2原收尘系统的运行状况2.2.1收尘净化设备概况原CO2气体净化系统有旋风收尘器、填料式洗涤塔、湿式电收尘器各4台，各设备的详细情况及技术参数见表-1：收尘系统设备性能一览表表-1序号设备名称设备型号规格主要设计性能参数数量备注1旋风收尘XCD／20Q=14000m3/h，η=80%，P=1200

4、Pa4台2填料洗涤塔φ4.0×18mQ=30000m3/h，η=56%，P=2500Pa耗水量：80t/h3台3湿式电收尘器φ3.1×13mQ=12500m3/h，η=97%，P=1500Pa，耗水量：10t/h4台4旋流洗涤塔φ2.1×8.95mQ=15000m3/h，η=95%，P=1200Pa，耗水量：80t/h1台为新建6＃炉配套。从上表可知总设计除尘效率为：η总=[1-(1-80%)(1-97%)(1-56%)]×100%=99.7%而根据实际测定结果，净化系统总除尘效率仅为93.87％，电收尘器出口含尘

5、浓度为40~62mg/Nm3。2003年上半年年测定结果见表-2。改造前净化系统测定结果统计表表-2日期进口浓度mg/Nm3出口浓度mg/Nm3收尘效率（%）压降（Pa）出口温度（℃）洗涤塔电收尘1月6日9665894.002480800352月5日7475293.042784816383月7日13044096.932581815384月22日9015693.792936832425月15日12846295.172636820426月26日4564490.34297781540平均9435293.872732816

6、.339.2由于表-2中数值为定期抽检，未测定旋风除尘器进口浓度。为准确掌握系统的全面情况，特委托河南省冶金建材行业办有色环境监测中心站对4＃炉的净化系统进行了测定。结果见表-3。改造前4＃石灰炉净化系统测定结果表-3测定日期:2003年7月11日采样地点监测分析项目温度℃水分%CO2%O2%全压kPa工况风量m3/h标准风量m3/h含尘浓度mg/m3排放量kg/h除尘效率％SO2浓度mg/m3旋风进口1434.140.01.8-0.50191001170016200190.099.48256洗涤塔进口1205.1

7、38.52.2-2.39199001260092912.0208电收尘进口415.637.72.6-4.2316700139002333.2187电收尘出口405.237.02.9-5.121960015500630.98163由表-3结果可以计算出，原净化系统总除尘效率为99.48％，系统总阻力为4620kPa，漏风率为32.48%，粉尘排放浓度63mg/Nm3远高于生产系统要求的不大于20mg/Nm3的标准。2.2.2运行情况分析2.2.2.1收尘效率降低随着风量和粉尘总量的成倍增长，粉尘在收尘系统特别是在洗涤

8、塔和电收尘内的停留时间缩短，由于气流速度的增大，造成大量粉尘得不到充分捕集，并且相当一部分捕集粉尘后的雾珠随风带走；其次，洗涤塔布水系统和填料层经常堵塞，影响或破坏水膜的质量或者形成，收尘效率逐步下降。2.2.2.2系统压力损失大原有净化系统采用三级收尘，以前正常运行时系统压力损失达3500～4000Pa。随着产量的提高，粉尘浓度和总量也大幅升高，粉尘中的钙