濕法磷酸生產(chǎn)過程中含氟廢氣吸收系統(tǒng)的改造

發(fā)布時間：2020-05-09 02:34

【摘要】：該課題主要研究我公司濕法磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氟尾氣通過改進現(xiàn)有的處理裝置達標(biāo)排放的工程改造。濕法磷酸以磷礦石、硫酸為主要生產(chǎn)原料,通過萃取反應(yīng),由強酸硫酸萃取磷礦石得到符合下游使用條件的中強酸磷酸,在萃取的過程中會有7~8%左右的氟以氣體形式釋放出來(氟的主要存在形式為SiF_4、HF),因為這種含氟的氣體對自然環(huán)境有較大的破壞,同時對人體將產(chǎn)生較大危害,造成骨質(zhì)疏松等,嚴重是可能中毒致死,所以工藝上通常采用尾氣洗滌、吸收裝置,用水或者堿液洗滌、吸收尾氣中的氟,使之生成氟硅酸或氟硅酸鹽加以回收處理,其主要反應(yīng)方程式為:3SiF_4+(n+2)H_2O→2H_2SiF_6+SiO_2·nH_2O↓生成的硅膠沉淀物多為凝膠狀或軟纖維狀,該沉淀包裹著氟硅酸在系統(tǒng)內(nèi)會造成堵塞現(xiàn)象,礦中SiO_2、F~-含量越高,反應(yīng)溫度越高,SiF_4逸出量就越大,形成的硅膠沉淀物就越多,造成的堵塞也就越嚴重,而且在一般情況下,由萃取槽逸出的氟氣將或多或少夾帶有槽內(nèi)料漿及泡沫,故堵塞管道的硅膠沉淀中含氟、鈣、鐵、鋁和其他多種的離子化合物,系統(tǒng)中堵塞主要部分為氣體管道和循環(huán)液管道,造成循環(huán)量減小,吸收效果下降,給生產(chǎn)操作帶來很大困難,也造成尾氣不能穩(wěn)定的達標(biāo)排放,需頻繁停車清理,無法保證開車的連續(xù)性,最終帶來較大的環(huán)保風(fēng)險和降低經(jīng)濟效益。我公司共有三套氟吸收系統(tǒng),從清理后開始連續(xù)開車120h,氟排放量將超過國家大氣污染排放標(biāo)準(總氟≤9mg/m~3),故目前采用三套系統(tǒng)輪換清理,每天白班清理一套系統(tǒng)的流程操作,而氟吸收系統(tǒng)清理方式為人工清理,費時費力、同時影響開車率、降低經(jīng)濟效益。通過論證分析,進行了以下改造:(1)通過核算噴淋密度,對循環(huán)泵重新選型,提高液氣比;(2)更換噴頭,除文丘里保留使用螺旋噴頭外,各塔更換為渦流噴頭,盡量減少水霧的產(chǎn)生和帶出;(3)通過硬件控制泵揚程,高揚程泵易將水打成水霧狀;(4)調(diào)整噴頭布置和數(shù)量,以確保洗滌的效果;(5)增加洗滌級數(shù),在一塔至風(fēng)機之間的垂直管道上,增加三層渦流噴頭,下兩層噴頭各用一臺泵供洗滌水循環(huán),上一層噴頭由外接的污水池泵供水,管洗下方新增循環(huán)池,不斷由污水池補水且不斷溢流經(jīng)地溝回污水池;(6)優(yōu)化水平衡,在未增加磷酸系統(tǒng)的總補水量,也不影響水平衡的條件下,將補其它地方水先補氟吸收末端塔,因水量大,洗滌后氟含量不高(0.005~0.05%),對用水設(shè)備影響也不大。此項也降低了尾氣溫度及循環(huán)液濃度;(7)文丘里和一洗塔循環(huán)池分開,單獨增加文丘里循環(huán)池,將文丘里循環(huán)池、一洗塔循環(huán)池中循環(huán)液不停抽出,進氟水板框進行過濾,將系統(tǒng)中硅膠沉淀作為濾渣排出,減少沉淀、堵塞的頻率。不難看出文丘里、一洗塔是硅膠生成較多的地方,基本上洗滌充分的情況下,硅膠全部在這兩處生成,所以將這兩處的硅膠過濾掉,系統(tǒng)內(nèi)堵塞現(xiàn)象明顯減少。方案批準后,在公司工業(yè)化裝置上進行了技術(shù)改造,并對改造后的相關(guān)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,達到了“在達標(biāo)排放前提下,連續(xù)運行15天”的預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)過半年試運行,項目在公司內(nèi)部驗收完成,徹底解決了該點的環(huán)保隱患,改善了員工的工作環(huán)境和降低勞動強度。
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