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朗(lǎng)泰環(huán)境-------二次鋁灰處(chù)置工藝說(shuō)明(1)預反應 首先向預反應釜中加(jiā)入計(jì)量的水(包括自來(lái)水、壓濾母液),再通過螺旋輸送機加入經計(jì)量的鋁灰倉內的鋁灰、生石灰倉(cāng)內的生石灰,控製水:鋁灰(huī):生石灰=10:5:1,在加粉料的管道中同時噴入水,降(jiàng)低預反應釜內的起塵量(liàng)。開(kāi)始進行攪拌(攪拌速率45 RPM)、混料,其中極少部分氮(dàn)化鋁和(hé)水(shuǐ)發生反應生成氫氧化鋁和氨氣。為盡可能減少預(yù)反應階(jiē)段產生的氨(ān)氣,加料過程和混料過程需快速完成(chéng),本項目控製預反應時間為(wéi)0.5h。混合均勻後的漿料(liào)立即轉(zhuǎn)入水解反(fǎn)應釜,變更後(hòu),1個預反應(yīng)釜(fǔ)對(duì)應5個水解反應釜(fǔ),即1個預反應(yīng)釜混合好的物(wù)料先加入1#水解反應釜,該預反應釜再進行預反應混合,混合好的物料再加入2#水解反應釜(fǔ),依次操作。主要反應方程式見水解工序分析。 生(shēng)石灰(huī)由罐車運送至廠內生石灰倉卸料,生石灰倉在進料與出料(liào)過程產生的倉頂粉塵(G2-1),采用倉頂除塵器處理後,與經處理後的鋁灰投料粉塵一並排放。 預反(fǎn)應過程產生的少量預反應廢氣(G2-2)負(fù)壓(yā)收集後,采用“水噴淋(投料)+水噴淋”處理,經處理後的廢氣通過1根20m高排氣筒(2#)排放。 (2)水解 首先向水解釜中加入上一工(gōng)序混合好的漿(jiāng)料,再加入經計量的回(huí)用水(壓濾母液、廢氣處理設施排(pái)水),控製水:鋁灰=1:1。在攪拌的條件下,采用(yòng)蒸汽加熱的方式和循環水冷卻(què)的方式維持釜液(yè)溫度在80℃左(zuǒ)右,漿料中(zhōng)的氮化鋁(lǚ)和水發生反應生成氫氧化鋁和氨氣,碳化鋁和水發生反應生產氫氧化鋁和(hé)甲烷,反(fǎn)應為放熱(rè)反應,同時,漿料中浸出的有毒物質氟化物與氫氧化鈣發生反應生成氟化鈣沉澱。 本項目收集鋁灰含(hán)氟物質主要為氟化鈉、氟化鉀,不含冰晶石(Na3AlF6),水解反應釜內,氟化鈉、氟化鉀與過(guò)量(liàng)的氫氧化鈣溶液反應生產穩定的氟化鈣,進入幹料,最終進入牆(qiáng)板;對照《危險廢物鑒別標準 浸出毒性(xìng)鑒(jiàn)別》,無機氟化(huà)物浸出(chū)液中危害(hài)成分濃度(dù)限值不包括(kuò)氟化鈣。因此氟化物(wù)的浸出毒性得到有效去除。 常溫下,鋁灰、生(shēng)石(shí)灰、水基本不反應,因此,需要升溫(wēn)過程。水解反應包括升溫段和反應段兩個階段。 ①升溫段 水(shuǐ)解反應釜內的(de)漿料常溫,通過夾(jiá)套蒸汽(qì)加熱,通(tōng)過反應釜溫度變送器控製,使得漿料升溫至80℃,停蒸汽。(蒸汽壓力全程保持<0.1MPa,溫度<110℃)。加熱(rè)時間約1h。加熱段反(fǎn)應釜全程保持攪拌運行(háng),攪拌速率45RPM。 ②水解反(fǎn)應(yīng)段 水解反應時間(jiān)3-4h,反應過程中同時攪拌,攪(jiǎo)拌轉(zhuǎn)速30-45RPM。反應過程中間隔30min取樣檢測漿料內鋁灰含氮量,直到檢測含氮率低於0.3%,反應液轉入壓濾機。水解(jiě)產生的水解廢氣(G2-3)負壓收集(jí)至氨水(shuǐ)吸收裝置(硫銨反應裝置備(bèi)用)處理(lǐ),再經1根20m高排氣筒(3#)排放。氮化物(以N元素計,%)的設計轉化率為95%,氟化鈉、氟化鉀設計(jì)轉化率為(wéi)100%。 水解反應的(de)初期需要蒸汽將釜內溫度提升至80℃左右,達到水解反應所需的最佳溫度。該反應為放熱反應,反應過程中釋放大量的熱,在(zài)水解反(fǎn)應中後(hòu)期需對反應釜進(jìn)行降溫,采用夾套(tào)常溫(wēn)循環水將溫度控製在80~90℃。采用釜內的溫度變送器控製蒸汽或循環水的流量。 主反應: AlN+3H2O = Al(OH)3↓+NH3↑ Al4C3+12H2O = 4Al(OH)3↓+3CH4↑ 副反應: Na2O+ H2O = 2NaOH K2O+ H2O = 2KOH CaO+ H2O = Ca(OH)2 2Al+6H2O =2 Al(OH)3↓+3H2↑ 2NaOH+Al2O3 = 2NaAlO2 + H2O 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 浸出的氟化物(主要為氟(fú)化鈉、氟化(huà)鉀),與溶液中Ca2+發生以下反應: 2F-+ Ca2+= CaF2↓ (3)壓濾 水解後的漿液(yè)進入(rù)壓濾機進行壓濾,得到的(de)固相(濾餅)轉入烘幹工序,液(yè)相(壓濾母(mǔ)液)回至水解工序。壓濾過程產生的壓濾廢氣(qì)(G2-4)、壓濾(lǜ)母液槽產生的母液槽(cáo)廢氣(G2-5)進入氨水(shuǐ)吸收裝置(zhì)(硫銨反(fǎn)應裝置備用)處理。 (4)蒸發濃縮結(jié)晶(除鹽(yán)) 壓濾母(mǔ)液(yè)含有(yǒu)可溶(róng)性的氯鹽等,回用於預反應工序及水(shuǐ)解工序,每20批(pī)次進行一次提鹽,以降低壓(yā)濾母液中的鹽分。壓濾母液進入三效(xiào)蒸發器,使用蒸汽為熱源,蒸發濃縮結晶得到廢(fèi)鹽(S2)。蒸發產生的水蒸氣(可能含微量氨)經循環水間接冷凝後,形成提鹽後冷凝水,回用於預反應工序和水解工序。 此工序(xù)產生的水蒸氣經冷(lěng)凝後打回壓濾母液槽暫存(回用於(yú)預反(fǎn)應工序及水解工序和預(yù)反應工(gōng)序),可(kě)能(néng)含有的氨基本被冷凝到提鹽後冷凝水中,即使(shǐ)存在未被冷凝至冷凝水中(zhōng)的氨也將伴(bàn)隨回用水(shuǐ)管道全部進入到(dào)密閉的(de)母(mǔ)液槽內,由於(yú)母液槽產生的氨已在母液槽廢氣(qì)核算,故不再(zài)對蒸發濃縮結晶工序產生(shēng)的氨進行單獨核算。 (5)烘幹 將濾餅(bǐng)轉入烘幹工(gōng)序,采用天然(rán)氣為熱(rè)源的熱風爐進行烘幹(天然氣燃燒產生(shēng)的熱煙氣直接加入烘幹爐),控製(zhì)烘幹溫度為(wéi)200~220℃。 烘幹工序(xù)產生的烘幹(gàn)廢氣(G2-6),采用“旋風除塵”處理,再與經水噴淋(投料)後的預反應廢氣(G2-2)一並(bìng)處(chù)理後排放。 水解脫氮係統(tǒng)工藝流程及產汙環節見圖2.1。
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