亚硫酸钠生产技术与问答
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第五节 要点问答

1.烟气净化的目的是什么?

与硫黄烟气不同,冶炼烟气不能直接进行吸收,需先经净化工序处理后才能进行吸收,这主要是由冶炼烟气的特点决定的。

(1)冶炼烟气中杂质较多,含有一些粒度细小的金属氧化物矿尘,这些矿尘影响后续反应及产品品质,因此必须通过净化工序除去;

(2)火法冶炼过程中产生的烟气温度很高,虽经余热锅炉进行高温位余热回收,但考虑到烟气输送过程中SO3结露问题,送入系统的烟气温度基本在180℃~220℃左右,烟气温度较高对后序设备的性能要求也较高,因此需要通过净化工序对烟气进行降温;

(3)冶炼烟气中除含有大量N2、SO2、O2外,还含有HF、SO3等气态的有害杂质,这些杂质对后序的设备造成腐蚀和危害,因此必须通过净化工序除去。

2.烟气净化的方法?

(1)利用烟气通过液体层或用液体来喷洒气体,使烟气中的杂质得到分离的,叫液体洗涤法或湿法气体净化;

(2)利用烟气通过一种多孔的物质,把烟气中的悬浮杂质截留分离下来的,叫过滤法气体净化;

(3)利用机械力(如重力和离心力)的作用,使烟气中的悬浮杂质沉降分离的,叫机械法气体净化;

(4)利用烟气通过高压电场,使悬浮杂质荷电并移向沉淀极而沉降分离的,叫电净制法气体净化。

3.亚硫酸钠系统为什么要设置三级净化工序?

采用洁净的二氧化硫气体与碱反应制备亚硫酸钠可避免杂质对产品质量造成不良影响,而工业化大生产中往往采用冶炼烟气来生产亚硫酸钠,如此必须对原烟气进行净化处理,通过除尘、降温、除雾三级净化工序降低亚硫酸钠产品中的杂质含量。

4.简述湍冲洗涤塔的结构和工作原理。

湍冲洗涤塔的结构主要包括过渡段、逆喷管、喷嘴、弯管、气液分离段、沉降槽、循环槽等。其工作原理为:高温烟气与稀酸在塔侧的逆喷管内逆流接触后,进入气液分离段内进行气、液分离,分离后的气体被从塔顶喷淋出的稀酸再次洗涤,最后经降温、除尘后进入气体冷却塔中;逆喷管内喷淋的稀酸与二次喷淋的稀酸由中心筒汇集,流入塔底的循环槽,经泵加压后一部分上塔进行喷淋循环,一部分进入塔内的沉降槽,沉降后的清液经溢流堰由中心筒上的小孔再进入循环槽中,沉降下来的污泥则从沉降槽底部经泥浆泵输送至酸水处理系统。

5.简述气体冷却塔的结构和特点。

气体冷却塔主要由塔体、分酸装置、喷淋装置、支撑格栅、捕沫装置、填料等组成。塔内的分酸装置采用三级管槽式分酸器,它具有分酸点多、分酸均匀和减少气体带沫等优点,减轻了后续设备的负担。塔顶部设有高效捕沫装置,捕沫装置上部配置一层喷淋装置,能清除捕沫板上捕集的大量烟气尘或杂质,从而保证了设备的正常运行。

6.为什么要对板式换热器定期进行反冲洗?

反冲洗是利用介质沿相反方向带动冲力,对流道内沉积物进行冲洗的原理,以达到洁净的目的。随着循环酸对冶炼烟气的不断洗涤、降温,其中含有的尘不断富集,当含有大量尘的酸水通过板式换热器的板片时,固体颗粒在重力和流道大小的限制下,沉积在流道内部,造成板式换热器换热效率下降,循环酸温上升,电除雾器出口温度上升,影响系统水平衡。所以,反冲洗是板式换热器在生产过程中酸道和水道除垢的方式,反冲洗时关闭酸道入口阀和出口阀,打开反冲洗管道和排放阀进行冲洗。

7.应急水高位槽的作用是什么?应急水高位槽应急操作时液位不下降,应如何处理?

应急高位水槽主要是湍冲循环泵故障时的应急装置,主要对逆喷管应急喷头和溢流堰供水,应急水高位槽出口阀门与湍冲洗涤塔溢流堰上酸量(压力)实行联锁控制,当上酸量(压力)低于设定值时,能及时开启应急水槽出口阀门,保护逆喷管和塔体,避免因湍冲泵故障或跳车而导致高温烟气损坏逆喷管玻璃钢管道。

当湍冲洗涤塔循环泵跳车或其他事故导致循环酸液出现断流时,储存在应急水高位槽的事故用酸或水借助联锁打开事故喷嘴处连接阀门,使液体不断进入湍冲洗涤塔的溢流堰及事故喷嘴,保证有一定的时间来采取措施,保护后续设备。

应急操作时液位不下降,进行以下检查:

(1)应急水高位槽出口控制阀与湍冲洗涤塔出口温度、湍冲泵上酸压力联锁,湍冲洗涤塔出口温度超出设定值或湍冲泵上酸压力低于设定值时,若应急水高位槽液位不下降,首先检查联锁是否关闭,应急水高位槽出口阀未打开,导致液位不下降;

(2)检查应急水高位槽加水阀是否异常,远程给指令后,阀门是否打开或开度与指令是否相符;

(3)检查应急喷头阀门是否关闭,应急喷头、应急管道是否有堵塞现象,液位计显示是否异常。

处理措施:

若由于上酸泵原因导致出口温度、上酸压力超标,而应急水高位槽液位不下降,系统应迅速降低负荷,同时启动备用设备。

(1)检查应急水高位槽出口控制阀与湍冲洗涤塔出口温度、湍冲泵上酸压力联锁是否处于开启状态,应急水出口阀门是否被打开;

(2)若由于生产用水压力高导致高位槽液位不下降,需降低水压;

(3)若现场检查确认由于应急喷头阀门、应急喷头、应急管道堵塞导致液位不下降,检查处理;若由于液位计故障显示有误,处理液位计。

8.简述电除雾器的工作原理。

将高压直流电引至电晕极上,产生电晕放电维持一个足以使气体电离的静电场,从而使气体电离成正负离子。雾、尘等颗粒碰到离子电荷,按照同性相斥、异性相吸的原理,荷电后的酸雾、尘等颗粒向电极性相反的电极移动,从而达到气体和雾尘颗粒的分离。当附加在电极上的雾尘颗粒达到一定的厚度,靠自重顺电极流到电除雾器底部,净化后的气体进入吸收工段。

9.为什么要定期对电除雾器进行冲洗?操作流程是什么?

当电除雾器长期高负荷运行后,受烟气中的尘、酸雾、水分等小分子的影响,粉尘会在阳极管、阴极线上富集,积累到一定程度后会影响阴极线与阳极管之间电场的形成。电阻偏大,造成电除雾器电压跟不上,除雾效率下降。因此必须定期冲洗电除雾器。具体操作流程如下:

(1)系统正常生产时,每周定期冲洗电除雾器,保持电除雾器干净;

(2)冲洗前,降低风机负荷,缩小风量至适合一台电除雾器运行,关闭冲洗电除雾器的烟气入口阀门,同时将其整流机组拆挡并停机,现场人员给已停机的电除雾器高压接地,打开电除雾器冲洗水电动阀,开启管道加压泵开始冲洗电除雾器;

(3)冲洗完成后,关闭管道加压泵、冲洗水电动阀,联系电工接通电除雾器高压电,按电除雾器整流机组开机程序开机,逐级投挡后打开烟气入口阀门,待两台电除雾器都冲洗完成后恢复风机负荷;

(4)冬季冲洗完电除雾器及时排净管道内的水,发现堵塞及时处理。

10.电除雾器电场电压、电流的大小对除雾效率有什么影响?

电压越高,电场强度越强,电除雾器除雾效率越好;反之除雾效率越低。

11.电除雾器电场接地,应如何处理?

电除雾器接地主要是由于阴极线与阳极管接触或部分杂物将阴阳两极相连导致。电场接地的处理措施如下:

(1)二氧化硫风机缩量,降低系统负荷;

(2)孤立事故通道,逐级摘挡,停整流机组,停恒流源控制柜,将控制柜转换开关拨向接地位置,挂警示牌;

(3)打开人孔,同时将出口阀打开20%置换内部烟气,联系测含氧量;

(4)含氧量合格后,保证微负压,检修人员进入内部检查处理阴极线、大梁吊杆、阳极管;

(5)检查处理完毕后,封闭人孔,电除雾器投入使用,恢复生产。

12.安全水封的作用是什么?

安全水封是为了防止净化烟道和设备因负压过大而抽坏的安全保护装置,利用水封内的水形成液封,防止水封处漏烟。当负压过大时,水封内的水被抽走,此时水封与周边环境相通,达到降低负压的目的。

13.净化系统出现什么情况时应紧急停车?

(1)湍冲洗涤塔循环泵跳车且备用泵无法正常开启;

(2)湍冲洗涤塔上酸管道断裂;

(3)电除雾器跳车;

(4)风机发生故障跳车;

(5)补水系统不能正常供应;

(6)塔体泄漏。