【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)螢石粉含塵廢氣及氫氟酸生產(chǎn)工藝尾氣、渣氣。①鍋爐煙氣：擴(kuò)改后鍋爐用煤量1200t/a，實(shí)際新增用煤量為550t/a，根據(jù)業(yè)主提供煤種成分，含硫量小于1％，其煙氣治理擬采用濕法脫硫處理裝置，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。年排煙氣量1172萬(wàn)Nm3，排氣筒高度50m，Φ1500mm，煙塵、。②回轉(zhuǎn)爐燃煤氣煙氣：本次技改，建設(shè)單位擬選用煤氣替代塊煤對(duì)回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行加熱，其優(yōu)點(diǎn)是清潔、熱效率高、煙塵少等，建設(shè)單位擬選用貴州等地的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤（含硫量≤％），年用煤量3000t。該煤氣發(fā)生爐為全水套結(jié)構(gòu)，采用自動(dòng)加煤，旋轉(zhuǎn)濕式灰盤自動(dòng)排渣，各活動(dòng)接口均采用水封裝置，煤氣發(fā)生爐配有除塵裝置，根據(jù)類比，煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)廠家實(shí)測(cè)值，其煙氣排放中污染物煙塵、SO2濃度可達(dá)標(biāo)，其煙氣年排放量2970萬(wàn)標(biāo)m3，煙塵排放濃度≤200mg/m3，SO2排放濃度≤850mg/m3，排氣筒高度為30米，Φ400mm。煤氣發(fā)生爐工藝流程如下：無(wú)煙煤 發(fā)生爐 燃燒爐 風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)爐水蒸氣 煙囪（30m）③螢石粉加料系統(tǒng)含塵廢氣：對(duì)于含塵廢氣擬選用袋式除塵處理，根據(jù)袋式除塵器除塵特性和除塵效率約95％，其粉塵排放基本可達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，按風(fēng)機(jī)風(fēng)量1500m3/h計(jì)算，其廢氣排放量為1350萬(wàn)m3/a，由于粉塵中主要為CaF2，考慮氟的影響，按氟化物含量排放標(biāo)準(zhǔn)9mg/m3計(jì)算，螢石粉塵排放濃度≤。由15m高，Φ150排氣筒排放。④生產(chǎn)工藝中的尾氣經(jīng)硫酸吸收塔吸收，三級(jí)水洗后由30m、Φ220mm排氣筒排空，渣氣經(jīng)一級(jí)水洗后由尾氣同一排氣筒排空，其風(fēng)機(jī)風(fēng)量為2500m3/h，則年排放量2250萬(wàn)標(biāo)m3/a，根據(jù)污染源類比分析尾氣SO氟化物均可達(dá)標(biāo)，即SO2≤550mg/m3，氟化物≤9mg/m3。尾氣處理流程：尾氣 硫酸吸收 一級(jí)水洗 二級(jí)水洗 三級(jí)水洗 堿洗 排放 返回混酸槽 BHF⑤渣氣：轉(zhuǎn)爐渣氣經(jīng)水洗塔吸收后由25m高的排氣筒排空，廢氣排放量720萬(wàn)m3/a(風(fēng)機(jī)風(fēng)量1000m/h),其中SO2550 mg/m3，,氟化物9mg/m3。渣氣處理流程：渣氣 水洗塔 水洗塔 循環(huán)槽 堿洗 水處理表2—9 擴(kuò)建項(xiàng)目大氣污染物達(dá)標(biāo)情況分析污染物項(xiàng) 目污染源煙（粉）塵（mg/m3）SO2（mg/m3）氟化物（mg/m3）林格曼黑度（級(jí)）排放量（萬(wàn)m3/a）鍋爐煙氣排放濃度≤200≤90011235排放速率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2009001污染指數(shù)＜1≤1≤1回轉(zhuǎn)爐煙氣排放濃度≤200≤85012970排放速率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2008501污染指數(shù)＜1≤1≤1螢石粉加料系統(tǒng)含塵廢氣排放濃度＜≤91350排放速率＜ kg/h≤ kg/h評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)排放速率9污染指數(shù)＜1≤1生產(chǎn)工藝尾 氣排放濃度≤550≤92250排放速率 kg/h kg/h評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)55015kg/h9污染指數(shù)≤1≤1渣 氣排放濃度≤550≤9720排放速率 kg/h評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)5509污染指數(shù)≤1≤1，其中：粗冷凝、精餾間接冷卻循環(huán)水、冷凍機(jī)房補(bǔ)充新鮮水8m3/h；，為水洗塔吸收工藝尾氣中SiF4和HF和渣氣中的HF、H2SO4等，得到55％氟硅酸溶液、有水氫氟酸付產(chǎn)品；裝置場(chǎng)地沖洗廢水含氟濃度一般低于10mg/m3,設(shè)備大修或中央吸收洗滌器處在事故狀態(tài)時(shí)，一次排水量約為30m3，廢水中含HF 14400mg/L、H2S2F6 630 mg/L 、H2SO4 760 mg/L（此數(shù)據(jù)摘自《化工環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P153）。 m3/h。排放廢水主要是裝置場(chǎng)地、大修沖洗水和鍋爐除塵脫硫用水，鍋爐濕式除塵器用水?dāng)M排放的冷卻水，排水經(jīng)初沉處理后與裝置場(chǎng)地沖洗廢水、大修沖洗水一并排入污水處理設(shè)施中和沉淀處理后達(dá)標(biāo)排放。25013粗冷凝、精餾間冷水排放3循環(huán)池5冷 凍 站 4600鍋爐煙氣濕法除塵鍋 爐 房石灰排放沉淀池沖洗地面、大修廢水副產(chǎn)品AHF裝置尾氣、渣氣水洗鍋 爐 房圖2—6 水 平 衡 圖（t/h）本次擴(kuò)建的噪聲主要是新增生產(chǎn)線各種泵、鼓引風(fēng)機(jī)等，其聲功率級(jí)85～100dB，在設(shè)計(jì)、施工、安裝時(shí)，對(duì)高噪聲設(shè)備采取隔聲降噪措施，則廠界噪聲基本可達(dá)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。表2—10 主要設(shè)備的聲功率設(shè) 備 名 稱聲 功 率設(shè) 備 名 稱聲 功 率反應(yīng)回轉(zhuǎn)爐100磁力泵93洗滌塔98壓縮機(jī)95風(fēng)機(jī)96循環(huán)泵93各種冷凝器95各種鼓、引風(fēng)機(jī)90～100主要是螢石制氫氟酸產(chǎn)生轉(zhuǎn)爐含氟石膏渣（主要成份為CaSO4）39950t/a，該渣夾帶有未反應(yīng)完的H2SO4及HF等，經(jīng)無(wú)害化處理后擬售于水泥廠作原料。鍋爐煤渣按年用煤量計(jì)算約產(chǎn)生400t/a，煤氣發(fā)生爐煤渣產(chǎn)生1000t/a,可處售用于磚廠制磚。表2—11 擴(kuò)建項(xiàng)目“三廢”排放及治理措施一覽表 序號(hào)污染源名稱排 放 量污 染 物排放方式治理措施及排放去向1鍋爐煙氣1172萬(wàn)m3/a煙塵、SO2連續(xù)SPC旋流塔板除塵脫硫器2回轉(zhuǎn)爐煙氣2970萬(wàn)m3/a煙塵、SO2連續(xù)煤氣發(fā)生爐、沉降室除塵生產(chǎn)工藝尾氣2250萬(wàn)m3/a氟化物、SO2連續(xù)尾氣經(jīng)酸吸、三級(jí)水洗渣 氣720萬(wàn)m3/a氟化物、SO2連續(xù)渣氣經(jīng)一級(jí)水洗螢石粉加料系統(tǒng)含螢石粉塵廢氣1350萬(wàn)m3/a螢石粉塵連續(xù)袋式除塵器生產(chǎn)廢水PH、F－連續(xù)排放至廠外南面博陽(yáng)河轉(zhuǎn)爐含氟石膏渣39950t/aCaSO4間歇加石灰無(wú)害化處理后外售轉(zhuǎn)爐煤渣1000t/a煤渣間歇外 售鍋爐煤渣400t/a煤渣外 售噪 聲85～100dB風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)間歇連續(xù)廠區(qū)附近環(huán)境表2—12 擴(kuò)建前后污染物增減情況廢 氣廢 水固體廢棄物排放量104m3/a煙塵t/aSO2t/a氟化物t/a排放量104m3/aF—t/aCODt/a總量104t/a煤渣104t/a含氟石膏渣104t/a擴(kuò)建前32647．21．75擴(kuò)建后84623．995增減量5198－223－－－2．245 清潔生產(chǎn)分析清潔生產(chǎn)是以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以技術(shù)、管理為手段，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的排污審計(jì)，篩選并實(shí)施污染防治措施，以消除和減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)人類健康與生態(tài)環(huán)境的影響，達(dá)到防治工業(yè)污染，提高經(jīng)濟(jì)效益雙重目的的綜合措施。因此項(xiàng)目的清潔生產(chǎn)分析著重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。 物耗、能耗水平及工藝先進(jìn)性分析 目前，世界上生產(chǎn)氫氟酸的技校術(shù)路線有兩類，即以螢石為原料和以磷礦為初始原料的路線。螢石路線是通過(guò)螢石中的氟化鈣和硫酸反應(yīng)，而后精制生產(chǎn)無(wú)水氟化氫的工藝。螢石粉與硫酸按一定配比加入回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐，加熱反應(yīng)生成氟化氫及硫酸鈣。CaF2+H2SO4 CaSO4+2HF一般，工業(yè)上生產(chǎn)氫氟酸所用的螢石，是指氟化鈣含量在97%以上的酸級(jí)螢石。為了充分利用螢石資源，國(guó)外近年來(lái)開(kāi)發(fā)了以含氟化鈣約90%左右的低品位螢石為原料制造高純度氫氟酸的方法。在磷礦石路線中，主要有直接利用磷礦石法、利用廢氣法和利用氟硅酸溶液法三種生產(chǎn)氫氟酸的方法。目前，工業(yè)上生產(chǎn)氫氟酸大多采用氟化鈣含量在97%以上的螢石路線，只有小規(guī)模利用廢氣法回收磷肥廠里氟化氫廢氣，其它磷礦石路線中的方法還處在開(kāi)發(fā)階段。我國(guó)生產(chǎn)無(wú)水氟化氫已有三十年的歷史，但其生產(chǎn)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外，表2—10列出了國(guó)內(nèi)外AHF主要原料消耗對(duì)比情況。目前，我國(guó)大多數(shù)廠家仍沿用我國(guó)五十年代的老工藝反應(yīng)器為熱效率低的直接外加熱式小型回轉(zhuǎn)爐，原料酸僅采用濃度為98%的硫酸，反應(yīng)氣體精制采用粗餾、脫氣和精餾流程。這種工藝存在轉(zhuǎn)爐傳熱效果差、原料轉(zhuǎn)化率低、消耗高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，操作環(huán)境惡劣等弊端。最近幾年，濟(jì)南化工廠、巨化公司引進(jìn)萬(wàn)噸級(jí)無(wú)水氟化氫生產(chǎn)技術(shù)所建裝置已投入生產(chǎn)，這些裝置同老工藝裝置相比，生產(chǎn)能力較大、單耗降低、設(shè)備腐蝕減輕、操作環(huán)境較好。 本項(xiàng)目的氫氟酸生產(chǎn)線采用國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的10000 t/a無(wú)水氟化氫生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)螢石粉進(jìn)行干燥；反應(yīng)部分設(shè)單臺(tái)回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐、該爐用燃?xì)獾臒煹罋馔ㄟ^(guò)夾套加熱；粗氟化氫采用洗滌、冷凝、精餾、脫氣流程；爐渣中和部分采用干法處理；尾氣處理采用硫酸吸收、水洗流程。表2—10 國(guó)內(nèi)外AHF主要原料消耗情況 項(xiàng) 目 名 稱主要原料消耗(t/tAHF)螢石粉(CaF2≥97%)硫酸(H2SO4100%)國(guó)家二級(jí)化工企業(yè)考核指標(biāo)1990年我國(guó)先進(jìn)水平1988年我國(guó)17個(gè)主要生產(chǎn)廠平均水平美國(guó)Stauffer瑞士Buss美國(guó)Du Pont工藝先進(jìn)性具體表現(xiàn)在： ⑴項(xiàng)目生產(chǎn)工藝采用較成熟的生產(chǎn)工藝——螢石制無(wú)水氫氟酸干法生產(chǎn)工藝，在工藝路線中將污染最大的外加熱轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了改革，改燃煤為燃煤氣，大大減少了煙塵及SO2排放； ⑵采用較先進(jìn)的大型轉(zhuǎn)爐，原料加用發(fā)煙硫酸，提高反應(yīng)效率和CaF2轉(zhuǎn)化率。在轉(zhuǎn)爐反應(yīng)器出氣口增設(shè)洗滌塔，凈化生成氣態(tài)HF，以利于后處理工藝精餾提純，提高了產(chǎn)品得率和品質(zhì)。工藝尾氣水洗前增設(shè)了H2SO4吸收塔進(jìn)一步凈化尾氣和回收H2SO4，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)密閉循環(huán)，減少原料耗量。⑶反應(yīng)轉(zhuǎn)爐終端出渣（硫酸鈣）為封閉式的渣庫(kù)，用消石灰中和渣中的H2SOHF，對(duì)渣進(jìn)行無(wú)害化處理，即將廢氣引至水吸收塔，除去氟化物等，減少了硫酸氣、氟化物、粉塵的無(wú)組織排放。⑷項(xiàng)目所采用氟化氫整套生產(chǎn)裝置系統(tǒng)基本處于微負(fù)壓狀態(tài)下，操作可實(shí)現(xiàn)基本無(wú)跑、冒、滴、漏，較好地控制污染物排放。⑸在螢石倉(cāng)加料工序增設(shè)了集氣、布袋除塵設(shè)施，減少了加料時(shí)的無(wú)組織粉塵排放，同時(shí)也減少了物耗。 物耗、能耗水平項(xiàng)目物耗、能耗與技改前及國(guó)內(nèi)同行業(yè)水平比較列表如下：表211 物耗、能耗比較表序號(hào)品名項(xiàng)目單耗國(guó)外企業(yè)單耗國(guó)內(nèi)企業(yè)單耗技改前單耗1螢石粉298％、105％硫酸(98%)3電力505kwh/500600kwh520kwh備注螢石粉單耗較低是螢石粉進(jìn)行了烘干預(yù)處理。從上表211中的數(shù)據(jù)顯示，，項(xiàng)目生產(chǎn)物耗水平與國(guó)內(nèi)外同行業(yè)相比處于先進(jìn)水平。 水資源利用根據(jù)項(xiàng)目水平衡圖，其主要用水量為循環(huán)冷卻水，其用水量為850t/h，其中循環(huán)水842t/h，補(bǔ)充新鮮水8t/h，水循環(huán)利用率為99％。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析氫氟酸可以做為基礎(chǔ)材料用于稀土金屬的提煉、冶煉工業(yè)、核工業(yè)、氟化鹽工業(yè)；也是深加工其他氟產(chǎn)品，如碳氟化合物、氟樹脂、合成氟橡膠、溶劑、膠脂劑、表面活性劑和滅火劑、氟農(nóng)藥等不可缺少的原料；同時(shí)氟化物也應(yīng)用于節(jié)能、新能源開(kāi)拓，如應(yīng)用于原子能工業(yè)的元素制備，應(yīng)用于太陽(yáng)能收集器的聚氟乙烯。此外，在農(nóng)業(yè)除草劑、醫(yī)藥人工臟器、人造血管及含氟化抗癌劑等均需用氟化物。因此，氟化工行業(yè)有良好的市場(chǎng)前景。 廢物循環(huán)回收利用分析廢物循環(huán)回收利用，既可減少?gòu)U物排放，又可降低物耗、能耗。本項(xiàng)目廢物循環(huán)回收利用包括以下幾個(gè)方面：⑴104t，售于水泥廠為原料，成為生產(chǎn)副產(chǎn)品。⑵循環(huán)混酸：將冷凝和脫氣工藝產(chǎn)生的末凝氣體在硫酸吸收塔用硫酸吸收，吸收液用于洗滌粗氟化氫氣體后同發(fā)煙硫酸一起加入回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐，使混酸完全在密閉的循環(huán)系統(tǒng)中重復(fù)使用，無(wú)廢酸排出，提高了原料利用率。⑶工藝尾氣經(jīng)硫酸吸收塔吸收，用三個(gè)串聯(lián)的水洗塔處理含SiFHF廢氣，洗滌水逐級(jí)循環(huán)吸收，渣氣經(jīng)一級(jí)水洗塔處理，當(dāng)洗滌液中氫氟酸、氟硅酸含量達(dá)到一定濃度時(shí)，作為副產(chǎn)品有水氫氟酸、氟硅酸外銷，工藝尾氣和渣氣由同一排氣筒達(dá)標(biāo)排放。 因此項(xiàng)目所采用的工藝從物耗、排污，產(chǎn)率等諸多方面都較先進(jìn)，基本符合清潔生產(chǎn)要求。 區(qū)域環(huán)境概況 建設(shè)項(xiàng)目所在地理位置、地形、地貌德安縣位于江西省的北部，地處南昌市與九江市之間，縣城地理坐標(biāo)為東經(jīng)115176。45′，北緯29176。20′。本次技改項(xiàng)目位于德安氟化總廠的廠區(qū)內(nèi)，廠址座落于江