有机胺尾气脱硫系统吸收塔的改造

刘 刚，石登科

（金堆城钼业股份有限公司，陕西渭南 714100）

金堆城钼业股份有限公司（以下简称金钼股份）钼炉料产品部主要进行钼冶炼，是金钼股份的主要盈利单位，制酸系统（包括1套干法硫酸系统和1套湿法制酸系统）及脱硫系统为钼冶炼的配套烟气处理装置，保证尾气达标排放是钼冶炼正常运行的保障。钼炉料产品部有机胺尾气脱硫系统（以下简称脱硫系统）用于制酸尾气的脱硫，设计排放尾气ρ(SO2)≤200 mg/m3，尘含量无具体要求。该脱硫系统于2014年投入运行，排放尾气中ρ(SO2)平均值为35 mg/m3，尘(ρ)平均值为20 mg/m3，在制酸系统生产工序出现波动时，ρ(SO2)可能会高于100 mg/m3。随着国家对环境保护的日益重视，排放标准日益严格，2018年陕西省发布DB61/941—2018《关中地区重点行业大气污染物排放标准》，要求排放尾气ρ(SO2)≤100 mg/m3，尘(ρ)≤10 mg/m3，因此对脱硫系统进行升级改造势在必行。

1 改造前脱硫系统吸收塔的结构

脱硫系统的吸收塔主要由下部填料、布液板、上部填料、集液板、喷淋装置五部分组成，结构示意见图1。

图1 改造前脱硫系统吸收塔的结构示意

有机胺液从中部进入吸收塔，经过布液板均匀布液，与自吸收塔下部进入的冶炼烟气接触，通过下部填料的降速增加汽液接触面积，将冶炼烟气中的SO2充分吸收。吸收SO2后的有机胺液（富胺液）汇集于吸收塔底部，送至解吸工序。脱硫后的冶炼烟气经过上部填料除雾后送去尾气排放口排放。

吸收塔上部设计了应急喷淋设施，主要由喷淋装置和集液板两部分组成，当脱硫后的冶炼烟气不能达到排放标准时，通过喷淋装置喷淋一定浓度的NaOH溶液，对冶炼烟气进一步脱硫，使尾气达标排放。

2 脱硫系统吸收塔的改造

2.1 改造方案选择

根据实际生产情况，排放尾气中SO2的质量浓度一般不超过100 mg/m3，故对脱硫系统的改造主要解决烟尘超标的问题。技术人员通过分析认为，对脱硫后的冶炼烟气进行降尘是较为简单易行的方法，备选方案有以下2个：

1）在吸收塔后增加电除雾器，脱硫后的冶炼烟气经电除雾器除尘后再去尾气排放口排放。

2）对吸收塔进行改造，在吸收塔上部增加水洗除尘装置。

方案一需新增1台电除雾器，而且由于现场安装空间有限，还需制作安装平台，安装费用大；方案二对吸收塔内部进行改造，占用空间小，设备安装相对简单，投入成本较少。综合考虑现场空间、投入成本等问题，最终决定选择方案二。

2.2 改造后吸收塔的结构

在吸收塔上部增加旋流喷射器、水洗喷淋层、除雾器和控制翻板，改造后的吸收塔结构示意见图2。

图2 改造后脱硫系统吸收塔的结构示意

脱硫后的烟气通过旋流喷射器，在离心力的作用下，大颗粒烟尘附着于旋流喷射器壁上，随后通过水洗喷淋层，在水的喷淋冲洗作用下小颗粒烟尘长大，最后通过除雾器除去长大的小颗粒烟尘。经过两级除尘，排放尾气中尘(ρ)降至2 mg/m3以下。

通过水洗喷淋进口将水送入水洗喷淋层，对旋流喷射器进行冲洗，将附着在旋流喷射器壁的烟尘冲洗后汇集于集液板，然后经水洗喷淋出口流回水洗槽。偏碱性的喷淋水对烟气也有一定的脱硫作用，因此进入水洗喷淋层的水pH值控制在7~8为宜。

除雾器需要用脱盐水定期进行冲洗，冲洗水也汇集于集液板，经水洗喷淋出口流回水洗槽。除雾器上部安装控制翻板，用于控制烟气流速，提高除雾效率。

3 改造后脱硫系统的运行情况

脱硫系统吸收塔改造后于2018年10月投入运行，改造前后排放尾气SO2与含尘量见表1。

表1 吸收塔改造前后尾气排放SO2与含尘量

由表1可见：吸收塔改造后排放尾气中ρ(SO2)在10 mg/m3以下，尘(ρ)在2 mg/m3以下，实现了超低排放。

4 结语

金钼股份通过对脱硫系统的吸收塔改造升级，实现了尾气超低排放，有效地保证了钼冶炼正常生产。改造后的脱硫系统吸收塔投入运行2年多来，装置平稳运行，排放尾气中ρ(SO2)在10 mg/m3以下，尘(ρ)在2 mg/m3以下，具有良好的环保效益。随着国家对环保越来越重视，脱硫系统必将面临更艰巨的挑战，有机胺脱硫技术也需要更新升级，金钼股份的有机胺脱硫尾气处理技术值得借鉴。