攀宏五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理.docx

攀宏五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理.docx

《攀宏五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《攀宏五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理.docx（85页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

攀宏五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理

攀宏五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理

初步设计方案

（图号：

）

攀枝花市海岭工贸有限公司

二○○八年一月

参加设计人员名单

序号

专业

设计人

审核

室主任

1

净化系统

2

土建

3

电气

4

总图

5

技经

参加抗震专业及人员

专业

室主任或

主任工程师

抗震设计

审查人员

设计人员

备注

结构

二○○八年一月二十日

第一章总论

第二章酸汽净化系统

第三章电气

第四章土建

第五章总图

第六章能源、安全与工业卫生

第七章投资估算

附表：

1.主要设备表

2.工程材料、设备、工程量、投资综合汇总表

附图：

共7张，详见图纸目录

第一章总论

1.概述

攀宏钒制品厂五氧化二钒车间有一套沉淀系统，它是五氧化二钒生产工艺中的一重要环节。

在沉淀过程中，需在含钒溶液（钒酸钠，Ph9～11）中加入硫酸（浓度：

95%）和硫酸氨：

加酸作业在加酸罐内完成，将含钒溶液的Ph值调到4～5；加氨作业在加氨罐内完成，在加完酸的钒酸钠溶液中加入硫酸氨溶液，送入沉淀罐中将Ph值调到2～2.5,然后通入蒸汽加热至沸腾，同时开始搅拌，搅拌时间约为60分钟，在这一过程中产生白色的蒸汽排出。

产生烟雾的原因一是加酸作业时控制Ph值过高，部分硫酸蒸发；二是加硫酸氨时有氨汽逸出；三是加热搅拌过程中，烟囱抽力过大形成大量的白色蒸汽排出。

蒸汽的主要成分为含有硫酸、铬酸、氨汽的水蒸汽，因未做检测没有各污染指标的具体数据。

估算值为：

沉淀罐出口汽体温度为95～100℃，蒸汽量：

五氧化二钒为70000m3/h。

沉淀罐产生的蒸汽在抽风机的作用下通过管道进入喷淋塔,用工业水喷淋吸收后外排.外排汽体不能达到国家排放标准.同时由于腐蚀严重,原来的管道和设备都必须更换.

2.设计依据

2.1《攀枝花新钢钒股份有限公司设计任务书》；

2.2攀宏钒制品厂提供的有关资料及现场调查。

3.设计内容与范围

五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理，包含老系统撤除。

4.治理目标

4.1治理区域达到彻底治理，外排蒸汽达到国家规定的环保标准，4.2提高系统自动化控制程度，减轻工人劳动强度，机旁设置操作箱。

5.设计采用的标准

5.1《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996；

5.2《工业企业卫生设计标准》GBZ1-2002；

5.3《恶臭污染物排放标准》GB14554-93

6.设计原则

6.1综合治理

对治理区域进行综合治理，达到改善周围环境，节省投资的目的。

6.2尽量减少施工对生产的影响

施工时先拆除原来的酸雾处理系统管道和净化塔，保留现有的直排烟囱,然后再安装新的净化系统,安装完毕后利用沉淀系统检修时将管道连接,新的净化系统正常运行后拆除直排烟囱,安装新的直排烟囱.

6.3方便操作、维护和检修

处理系统设置观察检查的楼梯和观察孔，便于操作工操作、检查和维护，不妨碍工人的操作和生产设备的检修。

7.设计概要

7.1方案设计原则

执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范和标准；采用高效节能、技术先进、易于管理、稳妥可靠的处理工艺，确保处理效果；采用成熟、高效、优质的设备；妥善处理净化过程中产生的废水污染物，避免二次污染；

7.1.1工程规模

蒸汽量：

五氧化二钒为70000m3/h

7.1.2工程范围

本工程处理范围为五氧化二钒沉淀系统蒸汽治理，处理后的达到国家标排标准。

本方案包括界区内原有管道、设备的拆除,新建蒸汽治理土建工程、管道工程、设备及安装、电控及给排水。

本技术方案建构筑物设计按普通地基处理，未含地基的特殊处理。

7.1.3工艺方案比选

7.1.3.1污染源周边的环境

距离污染源周边较近的主要是生产车间和办公楼，距离较远约（2000～3000米）的有攀钢家属区和农民住宅。

7.1.3.2国家对工业废气的排放要求

中华人民共和国国家标准GB16297-1996《大气污染物终合排放标准》对酸性气体有明确的排放要求：

铬酸雾：

一级标准为禁排。

二级标准在烟囱高度为15米，排放值为0.009Kg/h（最高允许排放速率）。

硫酸雾：

一级标准为禁排。

二级标准在烟囱高度为15米，排放值为1.8Kg/h（最高允许排放速率）。

氯气：

一级标准为禁排。

二级标准在烟囱高度为15米，排放值为0.6Kg/h（最高允许排放速率）。

因此按国家排放标准的要求，必须对外排的氧化钒系统蒸汽进行治理。

7.1.3.3工艺方案的确定

由于酸汽温度高达80～100℃，且含有较多的酸雾和六价铬，其随尾气进入大气会对人造成较大的危害，因此工艺选择必须有针对性。

选择的工艺主要考虑因素：

1必须满足国家或地方规定的排放标准；

2效果好；

3成本低（一次性投资及运行、维护费用低）；

4满足总图布置要求。

除此之外还必须考虑设备的位置、可利用的空间、环境因素、操作简便，便于维护、管理以及设备运输、安装等方便。

考虑到以上各方面的因素，鉴于废气排放性质，处理工艺采用化学吸收的处理技术，吸收液采用氢氧化钠溶液，浓度2%~6%。

被吸收气体中的活性组分进行化学反应，当化学反应达到平衡时，被吸收气体的消耗量，是化学吸收过程的极限。

被吸收气体与液体相组分发生化学反应，化学吸收受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。

废气由底部进口进入吸收塔内，气体与溶液充分接触，废气中的几种组分由气相转入液相，使有害气体的到有效去除。

为了保证吸收效果，在尾气净化塔采用碱液循环冷却，保证进入净化塔的吸收液温度小于45℃，同时根据循环液的PH值定期补充浓度2%~6%的氢氧化钠溶液，使吸收液PH值达到11以上，利用酸碱中和反应去除酸雾及重金属离子。

7.1.4系统布置

五氧化二钒处理系统布置在五氧化二钒沉淀车间

7.2电气

7.2.1电源与电压

系统的电机只有75kw,加上喷淋液水泵电机，总功率约为100kw，电压为380伏，因此现有电源就能满足要求，无须另设供变电系统。

7.2.2防雷接地：

钢制烟囱和电机等设备均有可靠接地。

7.3土建

基本不增加土建构筑物；管道支架为钢结构，烟囱为钢制烟囱。

7.4总图

新系统基本放在原系统位置，不增加占地面积。

8.安全卫生、劳动保护、环保、消防

楼梯走道及操作平台均设置安全栏杆，职工个人安全卫生、劳动保护也按规范进行了配置。

该项目建成投产后，系统的消防利用原有消防系统解决。

9.劳动定员

本设计劳动定员由车间调剂，负责系统的操作、维护和管理，本设计不新增劳动定员。

10.投资估算

工程总投资为万元。

其中：

工程直接费为万元；其它费用为万元；预备费为万元。

11.需要说明的问题

第二章净化系统

1.气象资料

夏季通风室外计算温度：

32℃；

冬季通风室外计算温度：

13℃；

夏季空气调节室外计算日平均温度：

32℃；

夏季空气调节室外计算干球温度：

36.5℃；

夏季空气调节室外计算湿球温度：

32℃；

冬季最冷月平均室外计算相对湿度：

32%；

夏季最热月平均室外计算相对湿度：

34%；

冬季大气压力：

882.59hpa；

夏季大气压力：

887.92hpa；

海拔：

1103m；

最大风速：

28m/s；

冬季室外平均风速：

1.8m/s；

夏季室外平均风速：

2.2m/s；

冬季主导风向：

SE、E；

夏季主导风向：

SE。

2.蒸汽参数

2.1温度：

95℃～100℃；

2.2蒸汽成分H2O、SO4、NH4、HN3、K、CrO4、Cr、CL、VO3

2.3蒸汽Ph值：

2.5～3.5。

3.设计范围

原系统拆除，包含蒸汽管道、直排管道、吸收塔、风机；新系统还建，包含蒸汽管道、直排管道、吸收塔、风机、污水排放管。

4.原有净化系统简介

建设五氧化二钒车间时已配套建有沉淀蒸汽治理系统，但由于该蒸汽是酸性气体，对管道、设备腐蚀较大，已经到了必须更换的程度。

5.方案设计

5.1污染源治理点的确定

五个沉淀罐和加酸罐、加氨罐均有吸汽管道,蒸汽通过管道汇集进入主管道,经喷淋吸收塔吸收处理后外排。

5.2抽风量的确定

70000m3/h

5.3各源点密闭罩的形式

5.3.1五个沉淀罐均设置1个顶吸罩。

5.3.2加酸罐设1个顶吸罩。

5.3.3加氨罐设1个顶吸罩。

5.4净化塔系统

5.4.1系统现状

目前有五个沉淀罐和加酸罐、加氨罐产生的蒸汽通过管道经吸收塔处理后排放。

同时考虑风机检修，另设三根直排管道。

5.4.2净化塔的选择

污染物主要为酸性成分的废气。

选择净化塔的主要考虑因素：

①必须满足国家或地方规定的排放标准。

②效果好。

③成本低（一次性投资及运行、维护费用低）。

除此之外还必须考虑设备的位置、可利用的空间、环境因素、操作简便，便于维护、管理以及设备运输、安装等方便。

考虑到以上各方面的因素，鉴于废气排放性质，处理工艺采用化学吸收的处理技术，吸收液采用氢氧化钠溶液，浓度2%~6%。

被吸收气体中的活性组分进行化学反应，当化学反应达到平衡时，被吸收气体的消耗量，是化学吸收过程的极限。

被吸收气体与液体相组分发生化学反应，化学吸收受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。

废气由底部进口进入吸收塔内，气体与溶液充分接触，废气中的几种组分由气相转入液相，使有害气体的到有效去除。

为了保证吸收效果，在尾气净化塔采用碱液循环冷却，保证进入净化塔的吸收液温度小于45℃，同时根据循环液的PH值定期补充浓度2%~6%的氢氧化钠溶液，使吸收液PH值达到11以上，利用酸碱中和反应去除酸雾及重金属离子。

其工艺流程附图1。

5.4.3工艺流程说明

1）废气收集

通过吸风装置对废气进行收集，将污染源废气导入净化系统，同时防止其向大气扩散，造成污染。

对废气收集的好坏直接影响到整个净化系统的技术经济效果。

2）废气吸收

收集的废气通过高效吸收塔洗涤净化，彻底达到排放要求。

①、高效吸收塔工作原理

吸收采用化学吸收的方式。

吸收液采用氢氧化钠溶液，浓度2%~6%。

被吸收气体中的活性组分进行化学反应，当化学反应达到平衡时，被吸收气体的消耗量，是化学吸收过程的极限。

被吸收气体与液体相组分发生化学反应，化学吸收受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。

废气由底部进口进入吸收塔内，气体与溶液充分接触，废气中的几种组分由气相转入液相，使有害气体的到有效去除。

②、吸收塔结构特点说明

内部采用雾化填料系统，选用优质防堵螺旋喷头，雾化效果好，气液两相接触面广，填料采用空心球填料，吸收液自塔顶向下喷淋，气流通过时形成小球沸腾层，使气液接触增大，对气体的吸收、冷却都有较好的效果，空心球的气体速率高、处理能力大、塔重量轻，气液分布均匀，不易被固体物和粘性物堵塞。

本设备对废气净化效率高，设备价格低，设备结构技术先进，操作方便。

5.4.4管道布置

⑴按照原系统进行布置。

6.主要设备选型：

见表2-2及主要设备表。

①尾气净化塔

塔径3200mm，高15500mm，塔体材质为FRP，内部采用聚丙烯花环填料（PH-1）高效填料，该填料耐酸碱腐蚀，比表面积高，吸收效果好，在酸雾等尾气净化领域有广泛应用。

吸收液自塔顶向下喷淋，气流通过时形成紊流流动，使气液接触增大，对气体的吸收、冷却都有较好的效果，聚丙烯花环填料（PH-1）的气体速率高、处理能力大、塔重量轻，气液分布均匀，不易被固体物和粘性物堵塞。

填料塔分为两段，每段填料高度3米，以100～120m3/h的循环碱液喷淋洗涤，脱出其中98.5％的酸雾和重金属离子，洗涤后尾气出塔温度小于45℃。

2～6％的新碱液根据PH值补充使其达到11；多余的塔釜废液根据液位调节排放至废水系统。

内部采用雾化填料系统，选用优质防堵螺旋喷头和分布器，雾化效果好，气液两项接触面广，分布均匀。

②FRP耐腐蚀尾气风机：

Q=78300m3/h全压P=1.96kpa

型号：

4-79型，n=830r/min

材质：

FRP

电机功率N＝75Kw

数量：

2台

③碱液循环泵

Q=150m3/hH=36m

型号：

MCZ80-200型，n=2900r/min

材质：

FRP

电机Y180M-2,功率N＝22Kw

数量：

2台

④碱液计量泵

Q=2.50L/hH=50m

型号：

MCZ80-200型，n=2900r/min

电机Y180M-2,功率N＝2.2Kw

数量：

2台

7.主要消耗指标

7.1设备总重：

t；

7.2装机容量：

100kW

第三章电气

1.设计范围

1.1净化系统供配电；

1.2净化系统配套用电设备控制；

1.3净化系统照明。

2.供配电设计

2.1电源及电压

系统用电负荷电源电压为380/220V，三相四线制。

2.2计算负荷见表4-1。

表4-1计算负荷表

序号

名称

有功功率

kW

无功功率

kVR

视在功率

kVA

功率因数

备注

1

2

3

统装机容量100kW，电源能满足供电要求。

2.3供电系统

供电系统形式采用放射式。

2.4无功功率补偿

各电源点已有无功功率补偿装置,因此本次设计不对无功进行补偿。

3控制系统

3.1净化系统控制

本系统采用机旁控制。

3.3控制方式

系统中，风机及配套电机和水泵均采用直接起动。

4.设备选择及安装

生产的操作元件。

5.导线选择及敷设

低压动力电缆采用VLV-0.6/1kV系列或YJV－0.6/1kV系列，控制电缆采用kVV-450/750系列；高压动力电缆采用YJV－8.7/10kV系列；敷设方式均为穿钢管明敷。

6.系统照明

系统照明为一般照明，照明灯具采用CTGC系列灯具，照度不小于100（lx）。

7.接地

正常不带电的设备金属外壳均应可靠接地，接地电阻不大于10欧姆，并与原有厂房接地系统相连。

第四章土建

1.设计依据及设计内容

1.1设计依据

1.1.1相关专业提供的技术设计要求及设计资料；

1.1.2土建专业现行相关的标准规范和构造要求

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；

《砌体结构设计规范》GB50003-2001；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；

《钢结构设计规范》GB50017-2003；

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；

《构筑物抗震设计规范》GB50191-93。

1.2设计内容

因在原系统基础上还建，故不增加建筑物。

只考虑吸收塔基础、风机基础和风管支撑钢架。

第六章总图

1.概况

本工程实施地点为五氧化二钒沉淀车间旁

2.总平面布置

详见总平面布置图

3.雨排水

利用原系统，不予考虑

第七章能源、安全与工业卫生

1.能耗

1.1电能

本设计共新增用电负荷kVA。

1.2采用的主要节能技术和措施

1.2.1本设计严格按照国家“节约能源管理暂行条例”，采用先进的节能工艺和节能型设备，使能耗水平达到先进指标。

1.2.2合理地按照工况点选择风机，使风机工作在高效区，经济运行。

1.3能源管理

能源管理由车间负责，不另设管理机构。

2.安全与工业卫生

2.1因素

净化系统工艺存在的主要不安全因素有运行与检修过程中的触电事故、高空坠落、电气火灾、运转部位的机械性伤害；存在的工业卫生问题主要是污水、噪声。

2.2措施

2.2.1严格按照《建筑设计防火规范》进行防火、防爆设计，并配备必要的消防器材。

2.2.2按照《电气设备安全设计导则》进行设计，保证安全生产。

在电源箱等部位设置安全护栏，并标以显著安全标志；在需要经常维修处设置低压安全照明。

2.2.3凡带转动、移动的设备设置防护栏；凡离地面2m以上高度需经常操作、维修处，设置带护栏的走道和平台。

2.2.4本项目为酸汽治理工程，该项目实施后，将使车间及周边的大气污染得到控制，满足《工业企业设计卫生标准》的要求。

2.3安全与工业卫生管理机构

安全与工业卫生的管理机构为厂安全科，本设计不再增加这方面的机构和定员。

3.安全与工业卫生投资

安全与工业卫生投资均包含在投资估算中，不单独列出。

第八章投资估算

1.概况

本工程为攀宏钒制品厂三氧化二钒沉淀系统酸汽治理工程方案投资估算，其费用包括净化系统、土建、电气、总图专业。

2.编制依据

2.1工程量计算依据：

根据各专业所提供数据进行。

2.2定额依据：

《四川省建筑工程计价定额》SGD1-2000、《四川省市政工程计价定额》SGD3-2000、《全国统一安装工程预算定额四川省估价表》SGD5-2000；本工程费率按四级四类计取。

2.3使用价格：

材料按攀枝花市市场价格执行，设备价按市场价估算。

2.4设计费：

按国家有关规定计取。

2.5监理费：

按建安费用2%计取。

2.6联合试车费：

按设备费用0.5%计取。

2.7预备费：

按建安费用和其它费用的3%计取。

2.8措施费：

暂按建安费的8%计取，工程竣工后以实际发生费用为准。

3.投资组成

工程建设投资：

万元。

其中：

建安费用：

万元；

设备费用：

万元；

其它费用：

万元；

预备费用：

万元。

各分项投资估算详见下表。

工程估算表

单位：

万元

序号

项目及工程名称

估算值

合计

技经指标

备注

建筑费

安装费

设备费

其它费用

单位

数量

指标

一

工程费用

1

净化系统

2

土建

3

电气

4

总图

小计

二

工程其它费用

1

安全技术措施费

2

设计费

3

监理费

4

联合试车费

5

编程费

小计

三

预备费

四

总造价

炼铁厂原料场扬尘治理分项工程估算表

序号

分项工程名称

工程直接费

工程其它费用

预备费

合计

土建

通风除尘

电气

建安费

建安费

设备费

小计

建安费

设备费

小计

设计费

监理费

试车费

措施费

编程费

1

#2、#3转运站

32.04

30.86

38.54

69.4

5.26

3.2

8.46

5.67

1.29

0.23

5.14

2.32

125.15

2

#4转运站

30.58

30.89

38.54

69.43

5.26

3.2

8.46

5.6

1.27

0.23

5.08

2.29

123.54

3

#5转运站

30.01

23.4

32.6

56

4.6

3.2

7.8

4.84

1.10

0.20

4.39

1.98

106.92

4

#6转运站

38.36

35.58

44.97

80.55

5.87

3.6

9.47

6.62

1.50

0.27

6.00

2.71

146.08

5

#7转运站

38.36

39

44.97

83.97

5.87

3.6

9.47

6.79

1.54

0.28

6.16

2.78

149.95

6

场#1、场#2

转运站

12.41

45.95

63.56

109.51

5.57

3.6

9.17

6.77

1.54

0.28

6.14

2.77

149.48

7

场#10转运站

29.68

23.3

32.6

55.9

5.74

3

8.74

4.88

1.11

0.20

4.43

2.00

107.75

8

#5翻车机

4.76

13.71

21.6

35.31

4.44

3.2

7.64

2.45

0.56

0.10

2.22

1.00

54.04

9

#31转运站

0.44

2.4

2.84

4.95

21.7

26.65

1.28

0.27

0.05

1.15

6.51

0.54

36.59

合计

216.2

243.13

319.78

562.91

47.56

48.3

95.86

44.9

10.18

1.84

40.71

6.51

18.39

999.50

主要设备表

附表1-1

序

号

设备名称

型号规格

单

位

数量

重量（吨）

制造厂

备注

单重

共重

1

回转反吹风扁袋除尘器（配套控制柜）

LHF-680AL=40800～61200m3/hs=680m2

台

3

LHF-950AL=57000～85500m3/hs=950m2

台

2

LHF-1140AL=68400～102600m3/hs=1140m2

台

2

2

气箱脉冲除尘器

LFGM128×10L=121000m3/hs=1580m2

台

1

3

全自动皮带消尘器

LJDB=1000

台

2

4

离心通风机

4-68№10DL=35420~61179m3/hH=3442~2422Pa

配套电机Y250M-4N=55kW

台

3

带整机减振钢机座

5

离心通风机