第一篇：大气污染脱硫除尘课程设计(精)
目 录 第一章 绪论.................................................................................................................................1 第二章 设计概述.............................................................................................................................2 2.1 设计任务............................................................................................................................2 2.2 相关排放标准....................................................................................................................2 2.3设计依据.............................................................................................................................3 第三章 工艺设计概述.....................................................................................................................4 3.1 方案比选与确定................................................................................................................4 3.1.1 除尘方案的比选与确定.........................................................................................4 3.1.2脱硫方案比选和确定..............................................................................................5 3.2 工艺流程介绍..................................................................................................................10 第四章 工艺系统说明...................................................................................................................11 4.1 袋式除尘系统..................................................................................................................11 4.1.1 袋式除尘器的种类...............................................................................................11 4.1.2 滤料的选择...........................................................................................................11 4.2 脱硫系统..........................................................................................................................11 4.2.1 石灰石-石膏法.....................................................................................................11 4.2.2石灰石、石灰浆液制备系统................................................................................12
4.2.3 脱硫液循环系统...................................................................................................12 4.2.4 固液分离系统.......................................................................................................12 第五章 主要设备设计...................................................................................................................13 5.1 袋式除尘器设计计算......................................................................................................13 5.1.1 过滤气速的选择...................................................................................................13 5.1.2 过滤面积A...........................................................................................................13 5.1.3 滤袋袋数确定n....................................................................................................13 5.1.4 除尘室的尺寸.......................................................................................................13 5.1.5 灰斗的计算...........................................................................................................13 5.1.6 滤袋清灰时间的计算...........................................................................................14 5.2 脱硫设计计算..................................................................................................................14 5.2.1浆液制备系统主要设备........................................................................................14 5.2.2脱硫塔设计............................................................................................................15 5.2.3浆液制备中所需石灰的量....................................................................................15 5.2.3浆液制备中所需水的量........................................................................................15 5.2.4浆液制备所需乙二酸的量....................................................................................16 5.2.5脱硫液循环槽（浆液槽）体积计算....................................................................16
5.2.6石灰贮仓体积计算................................................................................................16 第一章 绪论
随着经济和社会的发展，燃煤锅炉排放的二氧化硫严重的污染了我们赖以生存的环境。由于中国燃料以煤为主的特点，致使中国目前大气污染仍以煤烟型为主，其中尘和酸雨危害最大。随着环保要求的提高，焦化厂脱硫工艺急需完善。焦化厂焦炉煤气中SO2及其粉尘对大气环境的污染问题日趋严重，甚至影响到我国焦化行业的可持续发展。因此，对焦炉煤气进行脱硫除尘的净化处理势在必行。炼焦技术是将煤配合好装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一段时间后形成焦炭。由此可以看出，在炼焦过程中将产生大量含有二氧化硫和粉尘的烟气，该废气若不经过处理直接排入大气中，不仅会对周围环境产生极大影响，而且导致了原物料的浪费，同时有损企业的形象，所以必须进行脱硫除尘处理。因此将从炼焦炉出来的烟气经过管道收集，通过风机将其引入到脱硫除尘系统中去。
焦化厂生产工艺中产生焦炉废气，焦炉废气中主要含有二氧化硫和粉尘。焦化厂烟气具有二氧化硫浓度变化大，温度变化大，水分含量大的特征，从而使焦炉烟气处理难度加大。1 第二章 设计概述
2.1 设计任务
某焦化厂生产时间为6:00~22:00，生产工艺中将产生焦炉废气。每日生产中最大排放废气量为10000m3N/h。焦炉废气中含有焦炉粉尘浓度为15g/m3，粉尘粒径比较均匀，平均分布大致为18-5μm。初始废气中SO2浓度为7g/m3，初始废气温度为393K，烟气其余性质近似空气。请设计该生产废气的治理方案，并提交完整的工业废气治理方案报告书。2.2 相关排放标准
根据《大气污染物综合排放标准》GB 16297-1996表中的标准得出表2.1的数据。
注：以上采用大气污染物综合排放标准中的二级标准
根据《 炼焦炉大气污染物排放标准》GB 16171-2012，二氧化硫与烟气的排放限值见表2.2 综上，粉尘排放浓度为150mg/m；二氧化硫排放浓度为200mg/m。总除尘效率计算：
G-G2η=1⨯100% G1 式中 G1，G2：分别为除尘器入口和出口的粉尘浓度，mg/m3。带入G1=15000mg/m3；G2=150mg/m3计算： 15000-150⨯100%=99.0% 15000η= 总脱硫效率计算：
ϕ= C1-C2⨯100% C12 式中 C1，C2：分别为吸收塔进口和出口处的二氧化硫浓度，mg/m3。带入C1=7000mg/m3；C2=200mg/m3计算： 7000-200⨯100%=97.1% 7000ϕ= 2.3设计依据
二氧化硫排放浓度≤200mg/m3，脱硫效率≥97.1%； 烟尘排放浓度≤150mg/m3，除尘效率≥99.0%； 处理烟气量≥1000010000m3N/h； 工厂主要设备应能连续工作16h。第三章 工艺设计概述 3.1 方案比选与确定
3.1.1 除尘方案的比选与确定
除尘器可分为两大类：干式和湿式。干式包括重力沉降室、惯性除尘室、电除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器；湿式除尘器包括喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器。
目前，常见的是机械除尘器、旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器、袋式除尘器、电除尘器。
近几年国内外几种烟气除尘技术主要性能参数比较见表3.1 表3.1 几种烟气除尘技术的主要相关性能参数 根据上表和设计任务可以得出，在效率上只有袋式除尘器和电除尘器能够达 到，而电除尘器电消耗大，成本高，大多是发电厂除尘采用，袋式除尘器去除效率高，市场拥有率大，运行稳定，适应能力强，被广泛使用于各种工矿企业的除尘净化设备。故本设计采用袋式除尘器。3.1.2脱硫方案比选和确定
（1）石灰石—石膏法烟气脱硫工艺
将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气 中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。（2）旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰
乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3,烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺 有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。
（3）磷铵肥法烟气脱硫工艺
磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法，以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程 5 主要由吸附（活性炭脱硫制酸）、萃取（稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、中和（磷铵中和液制备）、吸收（磷铵液脱硫制肥）、氧化（亚硫酸铵氧化）、浓缩干燥（固体肥料制备）等单元组成。它分为两个系统：
烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/Nm3，用风机将烟压升高到7000Pa，先经文氏管喷水降温调湿，然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组（其中一只塔周期性切换再生），控制一级脱硫率大于或等于70%，并制得30%左右浓度的硫酸，一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫，净化后的烟气经分离雾沫后排放。
肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中，同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉（P2O5 含量大于26%），过滤后获得稀磷酸（其浓度大于10%），加氨中和后制得磷氨，作为二级脱硫剂，二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。
（4）炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺
炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛850~1150℃温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，受到传质过程的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0~2.5时，系统脱硫率可达到65~80%。由于增湿水的加入使烟气温度下降，一般控制出口烟气温度高于露点温度10~15℃，增湿水由
于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。
（5）烟气循环流化床脱硫工艺
烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用 6 其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔（即流化床）底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3 和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。
此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。
典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于 1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。
（6）海水脱硫工艺
海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混合后，经曝气池曝气处理，使其中的SO32-被氧化成为稳定的SO42-，并使海水的pH值与COD调整达到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。（7）电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集 7 等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约70℃）。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨
水、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SOx浓度和NOx浓度，经过电子束照射后，SOx和NOx在自由基作用下生成中间生成物硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒（硫酸氨(NH4)2SO4与硝酸氨NH4NO3的混合粉体）。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。（8）氨水洗涤法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90~100℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCI和HF，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去，经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴，进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售，也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。
脱硫工艺综合比对见表3.2： 8 表3.2 烟气脱硫技术综合评价
石灰石无毒无害，在处置和使用过程中很安全，是FGD理想的吸收剂。它脱硫效率高，节省吸附剂，能耗低，性能可靠，生成稳定商用石膏。综合考虑技术成熟度和费用因素,石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术具有较大优势。因此我们选 9 择石灰石-石膏法脱硫作为本设计的处理工艺。
3.2 工艺流程介绍
根据焦化厂的实际情况，需对其排放的烟气进行二氧化硫和粉尘的处理，首先进行烟气的除尘工艺，然后再进行烟气的脱硫工艺。最后采用适当的方法对有用的物质进行回收。10 第四章 工艺系统说明 4.1 袋式除尘系统
4.1.1 袋式除尘器的种类
袋式除尘器的种类很多，本设计根据粉尘的性质，浓度，除尘效率要求等选择脉冲喷吹袋式除尘器。4.1.2 滤料的选择
滤料是组成袋式除尘器的核心部分，其性能对袋式除尘器操作有很大影响。性能良好的滤料应容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低、使用寿命长，同时具备耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度高等优点。滤料种类较多，按材质分为天然纤维、无机纤维和合成纤维。天然纤维的适用温度太低，不适合本设计，涤纶绒布在我国是性能较好的一种滤料，适合本设计烟气的温度，具有一定的耐酸性，机械强度良好。所以，本设计采用涤纶绒布作为除尘器滤料。
4.2 脱硫系统
4.2.1 石灰石-石膏法
在该工艺中,烟气经过袋式除尘器进行除尘后，再进入脱硫吸收塔，在吸收塔内与20%～30%的石灰石粉浆料或20%左右的石灰乳浊液接触，SO2被吸收生成亚硫酸钙，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙即石膏。采用CaCO3为脱硫剂其脱硫效率一般在85%以上，适用于SO2浓度为中等偏低的烟气脱硫；采用Ca(OH)2为脱硫剂,脱硫效率可以达到95%，适用于SO2浓度较高的烟气脱硫。通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。表4.1 石灰石-石膏法反应机理 脱硫系统包括石灰石浆液制备系统、吸收和氧化系统，烟气再热系统、脱硫增压风机、石膏脱水系统、石膏存储系统及废水处理系统。4.2.2石灰石、石灰浆液制备系统
用自卸密封罐车将成品石灰石粉或成品石灰通过管道送入钢制粉仓内，由称重给料机送到石灰石浆液箱或石灰浆液箱内加水与一定比例的乙二酸充分搅拌制成浆液，后送入脱硫液循环槽，最后经浆液提升泵送至顶仓，通过自动控制进料系统进入喷淋塔进行脱硫反应。4.2.3 脱硫液循环系统
脱硫浆液与二氧化硫反应后固液产物落入脱硫液循环槽，用提升泵送入氧化塔进行固液分离，为保证效率，进行两次固液分离，液体返回循环槽进行循环利用，在氧化塔内亚硫酸钙被氧化制成石膏产品分离出来。4.2.4 固液分离系统
循环槽内的物质经过提升泵进入氧化塔，并向氧化塔内鼓风，生成的石膏经稠厚器使其沉淀，上层液体返回脱硫循环槽继续利用，石膏浆经离心机分离得成品石膏。12
第五章 主要设备设计 5.1 袋式除尘器设计计算
5.1.1 过滤气速的选择
本设计采用的是脉冲喷吹清灰，所以过滤气速设定为2.0m/min。5.1.2 过滤面积A A= =Q 60υF10000 60⨯2 =83.3m2 式中 Q—处理的烟气量，m3/h； υF—过滤气速，m/min。
5.1.3 滤袋袋数确定n n=A/(πDL)=83.3/（3.14×0.2×3）≈45个 式中 n—滤袋袋数，个； A—滤袋过滤面积，m2； D—单个滤袋直径,取0.2m； L—单个滤袋长度，取3m。
除尘室内滤袋矩形布置，横向9个，纵向5个，相邻滤袋间隔0.05m。
5.1.4 除尘室的尺寸 长度L=9×0.2+10×0.05=2.3m 宽度B=5×0.2+6×0.05=1.3m 5.1.5 灰斗的计算
参照《环境工程设计手册》，石灰的堆积密度P=4695kg/m3，含尘气流达到国家标准的排放浓度150mg/m3，去除率99.0%。（1）积灰堆积速度q q=QC0η 1000P 10000⨯15⨯99.0% 1000⨯4695 =0.032m2/h=（2）灰斗尺寸设计：进灰口和出灰口均为正方形，进灰口边长3m，出灰口边长0.3m，灰斗壁面与出灰口水品夹角为60°。13 灰斗高度h：h=⨯(3-0.3)=2.34m，取2.4m。2 11a积灰体积V：V=⨯(2⨯h'/tan60)2⨯h'-⨯a2⨯⨯tan60 332 110.3=⨯(2⨯1/tan60)2⨯1-⨯0.32⨯⨯tan60 3 32 =0.44 式中 h'—积灰高度，取1m。（3）排灰时间t t=2V q 2⨯0.44 0.032 =27.5h= 所以每27.5小时灰斗排一次灰。5.1.6 滤袋清灰时间的计算
袋式除尘器的压力损失： ∆P=∆Pf-∆Pp ∆Pf —通过清洁滤袋的压力损失，Pa ∆Pp —通过颗粒层的压力损失，Pa ∆Pp=RP⋅VFCt RP—颗粒比阻系数，(g⋅m)VF—过滤风速，m 2 C—含尘浓度，gm2 t—清灰时间，min
通过清洁滤袋的压力损失∆Pf一般为100-130pa，当压力损失设△P接近1000pa时一般要对滤袋清灰一次，此处选取∆Pf=120pa，锅炉烟气中颗粒的比阻系数Rp=1.50g⋅m),将已知数据代人第一式：
1000=120+1.50⨯2.02⨯15⨯t 解得：t=39min=0.65h 故滤袋运行0.65h清灰一次。5.2 脱硫设计计算
5.2.1浆液制备系统主要设备
改进的石灰石、石灰浆液制备系统的主要设备有石灰石粉、石灰卸料、转运、14 贮存设备；石灰石、石灰浆液箱、泵和搅拌器。
石灰石粉、石灰贮仓的容量按脱硫装置运行7天（每天按16小时计算）的吸收剂耗量设计，贮仓容积按石灰堆积密度为1.1t/m3设计。5.2.2脱硫塔设计
已知进口气体为Q=10000m3h=2.8m3s，因为二氧化硫浓度较小，根据经验值取烟气在脱硫塔得停留时间为10s，因此脱硫塔得体积为28.0m3，把脱硫塔设置成圆筒状，假定底面积为28.0m2,则塔直径为
D=2⨯28.0=3.0m 3.14 塔高为10m。
根据以上实际值参数可得：设置塔有效容积为28.0m2，吸收塔主体材料用碳钢+玻璃鳞片树脂内衬。主要设备有除雾器与喷淋器。除雾器位于吸收塔出口为维持除雾器系统正常运行，设有冲洗水系统，冲洗喷嘴为实心锥喷嘴，由聚丙烯材料制成，系统运行时主要控制的参数是除雾器冲洗间隔，除雾器的冲洗水既要满足除雾器的清洁、不堵塞(由压差来判断)，又要保证吸收塔内液位的稳定。烟气通过吸收塔时会从浆液中带走大量的水分，需通过冲洗水来补充。其次是喷淋层：为使喷淋液沿整个吸收塔截面均匀分布，喷嘴需交错布置。5.2.3浆液制备中所需石灰的量 吸收塔中二氧化硫的量 7.0g/m3×2.8m3/s=19.6gs 19.6g/s÷64g/mol=0.30s 又因为二氧化硫的吸收率为97.1%，所以单位时间(1s)内处理二氧化硫： n1=0.30×0.971=0.30s 根据总的反应化学方程式计算理论需要的石灰石、石灰原料的量： CaCO3+SO2+2H2O→CaSO3·2H2O+H+ 所以理论上需要的最小的碳酸钙量为： m1=0.30×100=0.03kgs
CaO+SO2+2H2O→CaSO3·2H2O
所以需要的氧化钙(石灰)的最小的量为: m2=0.3×56=0.0168kgs 所以石灰的理论用量为0.0168×3600=60.48kgh 实际过程中一般取理论用量的1.5倍，所以石灰的实际用量为 1.5×60.48=90.72kgh 根据焦化厂具体情况可知一天工作16小时，所以一天的石灰用量 m总=90.72×16=1452kg 5.2.3浆液制备中所需水的量
若水和石灰以6:1的比例配置，水的实际用量为：
1452⨯6=8712 15 5.2.4浆液制备所需己二酸的量
为减少结垢，可在浆液制备过程中加入己二酸，通常己二酸消耗量小于5kgt，有时可降低至1kgt，设置其加入量2kgt，则己二酸实际用量为： 2kg⨯1452kg天=3t 5.2.5脱硫液循环槽（浆液槽）体积计算 喷石灰水的速度：
v=0.0168⨯7=0.1176kgs 又查得，石灰水的密度为ρs=1100kgm3，所以理论石灰浆液体积流量为：
0.1176=0.385m3 Q0=1100 一般实际过程中浆液量为理论量的1.1-2.0倍，在这取1.5，所以实际体积流量为：
QV=0.38⨯51.5=0.577m3h 循环的吸收剂一般在槽内停留时间为2个小时，取则循环的吸收液的体积： V=0.577⨯2=1.15m3 因此脱硫液循环槽的最小体积为1.15m3。5.2.6石灰贮仓体积计算
石灰贮仓的容量按脱硫装置运行7天（每天按16小时计算）的吸收剂耗量设计，贮仓容积按石灰堆积密度为1.1tm3设计。则石灰贮仓为
7⨯1452 =9.24m3 100⨯01.1 此计算中用的为堆积密度，表观密度比堆积密度小，所以石灰贮仓体积根据经验扩大为3倍，所以石灰贮仓体积为
9.24⨯3=27.72m3，取30m3 吸收塔为脱硫工艺的核心设备，对二氧化硫（包含粉尘）进行处理收集。喷淋塔是石灰石一石膏法工艺的主流塔型，按其功能可分为喷淋区、除雾区。浆液制备
系统将所需浓度的石灰浆液送入脱硫液循环槽。用提升泵送至顶仓后进入吸收塔上部喷嘴，喷入塔内进行脱硫反应。设进入温度为80oC，出口温度40oC。16
第二篇：砖窑厂脱硫除尘报告
砖窑厂脱硫除尘报告
近几年由于国家限制了粘土砖的生产，隧道窑、转窑等很多砖窑厂应运而生。这些窑厂烧制红砖的主要原料是页岩、粉煤灰、煤矸石、粘土等原料，在烧制的过程中，产生大量的二氧化硫，给周围的居民和庄稼造成的危害不言而喻，给环境造成了无法弥补的污染。现在我们日常见到的砖窑厂大致可以分为以下几类：
一、隧道窑的结构及特点：
隧道窑的特点是：窑体是固定的，砖坯在窑车上随窑车移动。砖坯在进入烘干区利用焙烧窑的余热进行烘干后，再进入焙烧窑进行烧制，同时焙烧窑的多余的热量不断的流进烘干区进行预热及烘干。
砖坯在烧制过程中，所有的烟气及余热，都要通过烘干区排走，在烘干区的尾端，都安装有大型的引风机或者烟囱进行排潮及排气，这些排潮或排气口，就是砖窑厂尾气，是必须治理的。
二、转窑的结构及特点：
旋转窑是活动式的，是在轨道上面慢慢移动的，砖坯码堆在地上，一垛砖坯烧制成后，窑车向前行走一段距离。它的焙烧区在窑尾，其余的空间都可以称为烘干区，它的排潮口一般都设在窑顶，抽风一般用窑顶的轴流风机。这两个地方是治理砖窑厂尾气的主要部位。
三、砖窑厂烟气的脱硫：
脱硫系统为负压脱硫。用管道把烟气收集后，烟气由筒体下部进
风口引入，旋转上升。在筒体的中部，有多个喷嘴，这些喷嘴是特制的，喷出来雾状脱硫液，与烟气充分的接触，液体里的碱与烟气里的二氧化硫反应后，液体顺筒体底部的排水口流向沉淀池，沉淀后由水泵打入喷嘴循环使用。然后气体再经过筒体上部的除雾器过滤后，由筒体顶部流出，洁净气体通过管道经风机排放至空气中。
四、烟气脱硫系统流程图及示意图：
六、烟气脱硫系统造价：
价格根据砖窑厂窑炉的大小而定，处理风量不同，脱硫塔体积的大小也不一样。小型的砖窑厂10万左右可以搞定，中型和大型的需要几十万不等，这个要等确认现场以后再定。
七、本厂拥有近十年的脱硫除尘经验，设计、生产、安装、调试一条龙服务，专业脱硫、除尘。本厂设备销往全国各地，经当地环保部门检测达标并验收通过。
咨询电话：*** 杜工
河南省巩义市永盛环保机械设备厂
2014.12.11
第三篇：大气污染本科生湿法烟气脱硫课程设计指导书
大气污染控制工程课程设计任务与指导书
湿法钙基烟气脱硫吸收塔设计
指导教师：胡辉教授
班级：
设计小组：
一、设计任务与目的
任务：完成某电厂湿法钙基烟气脱硫工艺流程中吸收塔设计。
目的：通过该设计，使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。以巩固和深化课程内容；熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料，培养学生分析问题、解决问题和独立工作的能力；进一步提高学生计算、绘图和编写说明书的基本技能。
二、设计内容和步骤：
某电厂地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热雨量大，秋季凉爽干燥，冬季低温，少雨雪。
根据当地气象台多年气象资料统计，其特征值如下： 累年平均气压：
累年最高气压：
累年最低气压： 累年平均气温： 极端最高气温： 极端最低气温：
1011.0hPa 1038.9hPa
986.6hPa
17.6℃
40.9℃
-9.9℃
厂址处全年北(N)风出现频率为20.0%，西北(NW)风 出现频率为14.7%，西(W)风出现频率13.1%，南(S)风出现频率6.0%，东北(WE)风出现频率9.6%，东(E)风出现频率8.3%，东南(SE)风出现频率8.0%，西南(SW)风出现频率7.2%，静风出现频率为13.1%。
电厂有4台60MW的发电机组，占地面积25000m2。电厂所用煤的组成成分：C 65.7%；灰分 18.1%；S 1.7%；H 3.2%；水分 9.0%； O 2.3%，每小时煤的用量90t，采用石灰石——石膏脱硫工艺流程，脱硫率要求为90%。
1.根据上述资料，确定烟气量(锅炉燃烧的过剩空气系数取a=1.2,锅炉每小时用煤90t)、SO2含量和每天石灰石的消耗量(设系统钙硫比为1.2时，脱硫率达到90%)；
2.计算和设计各处理构筑物。（1）吸收喷淋塔
① 确定吸收塔的大小，塔内气流速度以及停留时间；
② 根据烟气量确定循环浆液喷淋层数，除雾器层数（不超过3层）；
③ 绘制1：50－1：200的吸收塔草图，标上各部分尺寸；（2）总平面图设计
根据前述条件，绘制湿法烟气脱硫电厂的平面布置图(1：200—1：2000)：包括处理构筑物的平面布置及输配水管线的布置。生产性辅助建筑物（鼓风机房、浆液泵房、配电间、锅炉房、机修间、化验室、仓库等）及生活福利建筑（办公室、车库、宿舍、食堂、传达室等）的布置。具体要求：
①平面布置应尽量紧凑，在规定的范围内结合远期发展布置，并应考虑施工上的方便。
②平面布置中应考虑事故排除和超越管。
③厂内应有道路通向各构筑物，以便运输；合理布置上、下水管、空气管、蒸气管、电缆等管线。
④厂内应充分绿化，以改善卫生条件和美化环境。
三、设计成果： 1.设计说明书
①整理后的说明书应编有章节目录，设计任务来源，原始资料和设计要求放在最前，分组表随其后，各人在分组表中划定自己的设计条件。
②处理构筑物的设计与计算应按流程的先后次序分章节编写。
③对所采用的设计数据（反映了设计者的设计思想及设计原则）应做必要的说明。
1说明书要求A4开纸，用钢笔书写或打印（正文宋体、小四号字，1.5×行距），草图要求按比例.2.设计计算书——各构筑物的计算过程、主要设备（如吸收塔、等）的选取等； 3.图纸要求
①总平面图比例1：200—1：2000，并附有图例，建筑物名称及必要的说明。
②其他图按已有说明给出。
四.设计基础资料：
各小组及个人任务见分组表。
五.主要参考资料
[1] 郝吉明, 马广大.大气污染控制工程(第二版).北京: 高等教育出版社, 2002.[2] 吴忠标.大气污染控制工程.杭州: 浙江大学出版社, 2001.[3] 魏先勋等.环境工程设计手册(修订版).长沙: 湖南科学技术出版社, 2002.[4] 刘天齐.三废处理工程技术手册(废气卷).北京: 化学工业出版社，1999.六、湿法钙基烟气脱硫课程设计报告要求
（一）课程设计文本结构
1、课程设计任务书
2、课程设计目录
3、课程设计正文
4、致谢
5、附录
6、参考文献
(二)对以上内容的要求
1．第1条的要求由指导教师把关
2．文本每页右下角必须有页码，目录中必须标明页码。
3．课程设计正文内容序号为：一、二、三、…；⒈、⒉、⒊、…；(1)、(2)、(3)、...。
湿法钙基烟气脱硫课程设计要求表述详细和计算精确。要求论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明、表达确切。
对设计过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。
4．致谢：简述自己通过湿法烟气脱硫课程设计报告的体会，并对指导教师以及协助完成报告的有关人员表示谢意。
5．参考文献：为了反映文稿的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提出有关信息的出处，正文中应按顺序在引用参考文献处的文字右上角用［］标明，［］中序号应与“参考文献”中序号一致，正文之后则应刊出参考文献，并列出只限于作者亲自阅读过的最主要的发表在公开出版物上的文献。
参考文献的著录，按著录/题名/出版事项顺序排列：
期刊——著者，题名，期刊名称，出版年，卷号(期号)，起始页码。书籍——著者，书名、版次(第一版不标注)，出版地，出版者，出版年，起始页码。
7．文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字，一般情况下应采用计算机打印成文。
8、图纸要求：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，使用计算机绘图。
胡辉电子邮箱（问题和电子文件请寄此邮箱）：hqh08@sina.com
第四篇：锅炉除尘脱硫装置
锅炉除尘脱硫装置
泉州市宝福环保工程有限公司
双碱法脱硫工艺是为了克服石灰／石灰石法烟气脱硫容易结垢、需要循环水量大、能耗高的缺点而发展起来的，钠钙—双碱法（Na2C03-Ca(OH)2）用纯碱启动、钠碱吸收S02、石灰再生，再生后吸收液循环使用。双碱法脱硫基本化学原理可用下列反应式表示：
a、脱硫反应 Na2CO3+ SO2 →Na2SO3+CO2 ⑴
b、NaOH+ SO2 →Na2SO3+H2O ⑵ c、Na2SO3+ SO2+H2O→NaHSO3 ⑶
以上三个反应中，⑴式为启动反应，正常反应中，脱硫吸收液碱性较高时，⑵式为主要反应式；碱性降低到中性甚至弱酸性时，则按⑶式发生反应。
b、再生过程 NaHSO3+ Ca（OH）2→Na2SO3+ CaSO3↓+H2O
Na2SO3+ Ca（OH）2→NaOH+ CaSO3↓
在再生池内，当往酸性吸收水中加入石灰乳液后，NaHSO3很快跟石灰反应释放出Na+，随后生成的SO32-又继续跟石灰反应，生成的产物以半水合物CaSO3•1/2H2O的形式沉淀下来，从而达到钠碱再生的目的。
2）具体工艺选择：对于双碱法脱硫，可分为浓碱法和稀碱法。在本方案中，因烟气含硫较低，SO32-氧率高，易出现结垢，因此采用稀碱法，采取可靠措施降低循环吸收液中CaSO4水合物—石膏的含量，以降低结垢风险。3）双碱法优点：较之石灰石法等其它脱硫工艺，双碱法脱硫有以下优点：(1)钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，在液气比一定的情况下，能够达到较高的脱硫效率；(2)塔内和循环管道内的液相为钠基清液，吸收剂、吸收产物的溶解度大，再生和沉淀分离在塔外，可大大降低塔内和管道内的结垢机会；(3)吸收速度快，可降低液气比（液气比不超过1.5L/m3），从而降低运行费用；(4)脱硫渣无毒，溶解度小，无二次污染，可综合利用；(5)石灰作再生剂（实际消耗物），安全可靠，来源广泛，价格低；(6)操作简便，系统可长期稳定运行。6.4 脱硫塔技术特点；本公司采用的是单回路旋流喷淋塔，这是目前世界上大多数湿法脱硫公司均采用的吸收塔，约占湿法脱硫市场的90％。其主要特点如下：(1)、首先它具有湿法脱硫共同的优点，技术成熟、可靠，脱硫效率85-90％，适用于大容量机组，吸收剂价廉易得，系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广，脱硫副产揣石膏可以综合利用。这些优点主要是同干法比较而言的，最显著的优点是技术成熟、可靠，维修方便。(2)、采用单回路喷淋塔，达到最佳的雾化效果。结构简单，吸收、氧化、中和、脱水均在吸收塔中完成。不设备用塔。根据燃料的硫含量和脱硫效率，一般设2～4个喷淋层，根据喷淋层数设置循环泵，每2个喷淋层设1台循环泵。(3)、吸收塔内设3层旋流喷雾室，使烟气均匀分布，因此较常规喷淋塔可减少喷淋层和循环泵的数量，从而降低液气比，通常还可以降低电耗。(4)、吸收塔主体设备及各部件采用花岗岩制作组装，使该设备具有防腐耐磨的性能，投资费用低。6.5脱硫设备优点 该设备具备如下优点：（1）设备系统阻力小、不影响锅炉正常运行生产。（2）设备脱硫效率高，可确保二氧化硫去除率达到85%以上，同时具备除尘效果。(3)设备脱水效果好、不产生烟气带水。(4)采用双碱法循环使用，确保脱硫效果，降低运行费用。(5)设备操作管理简单，维修方便。6.6 技术创新点 该技术的创新之处在于研究烟尘及二氧化硫等有害物质的化学成份与物理运动特性，利用流体力学、空气动力学、化学、机械学等、集空心喷雾技术、雾化洗涤技术、凝聚雾化技术、冲击湍流技术、过滤吸收技术、旋流传质技术、循环流化技术、除雾分离技术等高科技于一体的多学科、多工艺的环保技术设备、它具有使用寿命长高效低阻节能，占地小，造价低，运行费用低，维修费用低，管理方便，灰水闭路循环，无二次污染。烟气经处理后各项指标低于国家环境保护排放标准，符合国家鼓励发展（高效、耐用、低阻、低费用）环保产业政策，实现了高效除尘、脱硫、脱氮、除雾一体化同时完成的大气污染控制净化目的。对减轻酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉尘、可吸入悬浮微粒等有害物质，改善大气环境治理有很大的环境效益社会效益与经济效益。6.7脱硫技术工艺原理 结合锅炉运行的特点，从工程投资、设备运行、资源利用等方面综合考虑，本工程采用的是冲击旋流塔板的方式，脱硫塔放在引风机后端，从引风机出口烟气接引脱硫塔内，经过脱硫塔处理后的烟气再由顶部出脱硫塔，经总汇烟道进入烟囟排放。含尘烟气经引风机进入湿法脱硫装置，湿法脱硫塔内部分别装有一个冲击内管，和两层旋流雾化喷雾室，烟气首先进入高效冲击喷雾洗涤室，烟气经碱性溶液冷却降温达到饱和状态，大颗粒粉尘和二氧化硫首先被初次吸附降温、继而烟气、水雾、粉尘三相气流以一定的速率冲击装有碱性溶液的高效循环流化过滤室通过充分冲击、湍流、搅拌、过滤、传质等运动机理后再次被脱硫与除尘。此时比较洁净的烟气经旋流器进入旋流喷雾室，并在雾化室内增设强效雾化喷嘴，使烟气中的气液充分接触，形成良好的雾化吸收区，烟气中的SO2与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应，含有的大部分SO2和少量烟尘被除去，烟气得净化。经脱硫后的烟气向上通过顶部旋流除雾器，利用烟气本身的旋转作用与旋流除雾器的导向作用，产生强大的离心作用，将烟气中的液滴甩向塔壁，从而有效地除去烟气中的水滴。脱硫并除去水雾后的烟气可直接进入烟道并由烟囱排放。脱硫液采用内循环吸收方式。吸收了SO2的脱硫液流入脱硫塔旁的循环池后，由循环泵打回塔内，完成下一循环。同时，为了保持脱流液中脱硫剂浓度的相对稳定，从循环池分出脱硫液20％的循环液量进入再生池，与脱硫剂制备系统输送过来的石灰浆液充分混合再生，再生后的浆液进入沉淀池沉淀，上层清液由再生泵打回循环池，并由循环泵打回塔内。四台锅炉共有的脱硫剂制备系统包括石灰乳罐、石灰浆液储罐、等设备。石灰石加入到石灰乳罐中，配制一定浓度的石灰浆液。石灰浆液送至再生池与脱硫塔溢流出来的脱硫液混合再生，从而间接控制脱硫液PH值，保证脱硫效率。另外，由于渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子，故需在再生池补充少量纯碱。6.8 技术优势(1)集消烟除尘、脱硫、脱氨、除尘、脱水一体化同时完成的技术设计、结构简单紧凑、工艺流程合理，内部不易结垢堵塞，烟气不带水设计：(2)设备内部有效面积使用率达100%设计，使烟气在整个净化过程中全部完全溶于碱性水溶液，达到高效传质效果：(3)应用高效无阻塞雾化设计，设备内部无易损件设计，保证最高效的除尘与脱硫：(4)构成烟气与碱性溶液最充分的处置过程，以保证达到最高效的除尘与脱硫：(5)制造材料可选用天然耐磨耐腐蚀的花岗岩制成，解决了环保设备长期以来不耐磨、不抗腐蚀、寿命短等缺点：(6)简易高效的循环双碱法脱硫原理（不同的烟尘和煤含硫量、调配不同的碱性吸附剂）采用闭路循环使用、脱硫废水利用率100%，可降低运行费用，实现无二次废水污染排放。(7)保证一定的液气比、稳定的二氧化硫吸收速率、控制PH在9-10之间，（吸附剂PH值容易控制，可进一步加装自动控制系统，洗涤循环使用）。不易发挥，损失小，实现脱硫效率高，效果稳定，还有效地解决设备内部积灰、喷嘴、结垢问题：(8)设备内部畅通的烟气通道设计，烟气走向没有死角，降低烟气热态阻力，保证设计工况的效果，不影响锅炉机组燃烧设备的运行。
第五篇：电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
电解铝烟气脱硫脱氟除尘
技术方案
盐城市天澄环保设备有限公司 盐城天澄环保工程技术研究所
二〇一六年十二月 电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化方案
1、总则
2、概述
.1、项目背景 2 铝是国民经济建设和国防科技工业发展不可缺少的重要基础原材料，广泛应 用于电力、军工、航空航天、交通运输、建筑、包装等领域。铝工业是战略性产 业。2010年我国电解铝产量为1577万吨，居全球第一位。预计到2015年我 国电解铝消费量将达到2400万吨左右，年均增长约8.6%，电解铝产量2400万 吨左右，年均增长8.8%。
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
中国铝工业经过40余年的发展，整体技术达到国际先进水平，随着技术的 进步，主要工业污染物如含氟气体的排放得到有效的治理，但废气中二氧化硫治 理相对滞后。国家2010年9月发布实施《铝工业污染物排放标准》
（GB25465-2010），新标准规定，电解铝工业企业生产过程烟气二氧化硫排放
浓度限值从400mg/m3 调整到200mg/m、3 氟化物浓度从4mg/m调整到3 3mg/m，3 粉尘浓度排放限值为20mg/m，并于2012年1月1日起按新标准执行。国内 整个电解铝行业节能减排任务繁重。
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
.2、项目概况 2 铝电解尾气通过设备上部周围的密闭集气罩，将含硫、氟烟气收集后送往用 氧化铝作吸附剂的烟气干法净化系统处理，载铝氟化物一部分返回设备中使用，一部分继续参与循环吸附，净化后的烟气经排烟风机引出后从60米烟囱排放。
铝电解过程电解槽散发的有害物的量与电解温度、电解质成分、所采用原料 氧化铝和氟化盐的成分等有关，原料氧化铝和氟化盐中水份含量的增加、电解温 度的升高、电解质中过量氟化铝含量的增加都会使氟化氢气体的含量增加；粉尘 散发量的多少与原料氧化铝的粒度分布有关，原料的粉化会增加电解烟气中粉尘 的排放量；电解烟气中二氧化硫含量的多少与阳极中硫含量的多少有关。
3、工程基本条件
.1、场址 3
本项目现场勘察场地较紧凑，在烟囱左边布置脱硫工序设备，烟囱右边宽 m长方形场地上布置脱氟工序设备，氨水工序设备布置在进厂大门道路旁空地。8 详见各工序平面布置图。.2、烟气参数 3
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
本项目按处理电解槽烟气量200000Nm/h设计，烟气波动范围150000～ 2 00000Nm/h考虑。烟气参数表 项目 SO(mg/Nm)2
设计值 400 5 40 69
最大值 400 5 40
最小值 150 2 15 F(mg/Nm3)烟尘(mg/Nm3)烟气温度（℃）.3、工程气象资料 3 项目所在地属西南季风气候区，夏秋多雨，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，干湿两季分明。根据多年来的气象观测资料，现将相关的气象指标统计分述如下：
气温 相对湿度 大气压 海拔高度.4、工程地质 3 根据钻探及土的室内分析试验，将场地划分出单元层，单元层的划分按地基 土的沉淀环境所形成的不同成因类型为主，将场地划分为四个单元层：(1)第四 系人工堆积层；(2)第四系坡洪积层；(3)第四系坡残积层；(4)泥盆系中统。土的 分类及定名主要依据其塑性指标。各单元层的岩性特征按地质单元层代号自上而 下如下：
第四系人工堆积杂填土：局部地表系砼地坪，其余多由建筑垃圾及少量粘性 土组成，结构松散；
第四系坡洪积粘土：褐红色，含少量角砾及铁锰质结核，硬塑～坚硬状态，稍湿；
第四系坡残积层：粘土，褐红色，局部含少量角砾，硬塑～坚硬状态，稍湿； 或局部少量碎石，可塑状态，湿；
泥盆系中统东岗岭组灰岩：青灰色，隐晶质结构，厚层状构造；中等微风化，溶蚀情况较为发育，溶隙多被硬塑状粘土充填。多年平均温度为18.6℃。多年平均相对湿度为70％。年平均：865hPa。按厂区标高
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
.5、公用工程耗量 3 ◆ 水 工艺用水： 低硬度水： 本项目消耗工艺水量约4m/h 氨水配制需低硬度水0.35 m/h（10%浓度氨水）循环冷却水：液氨稀释及其它设备共需要循环冷却水130 m/h 消防用水： 从厂区消防主网接引 ◆ 电
脱硫脱氟工序常用容量共647KW，备用容量共192KW，计算有功负荷 20KW，计算无功负荷303Kavr，计算总负荷602KVA，计算电流914A。5 氨水工序常用容量共83KW，备用容量共41KW，计算有功负荷66KW，计算无功负荷50Kavr，计算总负荷83KVA，计算电流126A。
电源供给：由业主方分别对应脱硫脱氟工序和氨水站工序提供两路 20V/380V/电源。2 ◆ 气
氧化空气：（0.2MPa）约10m/min（连续使用），由业主提供。仪表空气：（0.6MPa）约20m/h（连续使用），由业主提供。.6、设计参数 3 烟气量：200000 Nm/h。烟气波动范围按150000～200000Nm/h3 考虑。3 烟气温度：69℃ 烟气成分（设计值）：
项目
SO2
F 5 0.0004 %
20.00 %
78.00.20731.7783 %
%
％
O2
N2
CO2
HO
飞灰 40 3 污染物浓度（mg/Nm）400
0.014 体积分数
%
注：根据实测数据，F含量在2～5mg/Nm之间。
根据业主要求，烟气温度考虑最高到150℃的安全防护措施，当烟气温度在 50℃烟气量可按减少10％考虑。脱氟工序按SO浓度为800mg/Nm时处理 1 2 量设置。
.7、项目设计能力 3
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序号 1 2 项目 处理烟气量 回收SO2 回收AlO3 2
单位 Nm/h t/a t/a t/a t/a t/a t/a
数值 200000 608 38.4 6.4 3586 10 338.7
备注
烟气波动按150000～200000Nm/h考虑
脱除F-3 产液体硫铵 产冰晶石 液氨耗量
浓度420 kg/Nm，折固体硫铵1254 t/a
99％
4、设计原则及标准规范
.1、编制依据 4 铝业有限公司烟气参数监测结果、铝业有限公
司提供的烟气条件、“铝业有限公司电解槽烟气治理工艺研究尾气监测报 告”。.2、编制原则 4 1)、选用氨法烟气脱硫脱氟工艺，不解吸(SO、不产生废水，并重视技术方案的优化，结合具体情况，在考虑技术先进性 的同时，采用在生产实践中已证明成熟和可靠的工艺技术。)、对电解烟气中SO进行处理，脱硫的同时实现烟气中粉尘和F的回收(2 利用。
3)、选择的技术有利于促进企业清洁生产、物料及能源的合理利用，有利(于循环经济发展，使资源、环境与经济发展相协调发展。
4)、根据企业具体情况合理配置自动化装置，在确保装置的可靠安全运行(的前提下，尽量减少人员配置。
5)、设计中积极采取节能、节水措施，避免脱硫、脱氟、除尘过程中带来(新的环境污染。
6)、净化装置的设置以不影响业主主体装置的正常运行为前提进行设计。(.3、标准与规范 4 本项目烟气治理工艺的确定、工程设备的设计、制造、安装和调试等过程严 格按照ISO9001：2008最新版质量体系进行管理，并严格遵照以下规范和标准：
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
《铝工业污染物排放标准》
《 恶臭污染物排放标准》 《硫酸铵》
《 钢制压力容器》 《钢制焊接常压容器》
《钢制塔式容器》
《 钢制化工容器设计基础规定》 《钢制化工容器材料选用规定》
《压力容器涂敷与运输包装》
《钢制压力容器焊接规程》
《压力容器无损检测》
GB25465-2010 GB14554-1993 GB535-1995 GB150-1998 JB/T4735-1997 JB/T4710-2005 HG20580-1998 HG20581-1998 JB/T4711-2003 JB/T4709-2000 JB/T4730-2005 《 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG20660-2000 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010 《 钢制管法兰、垫片、紧固件》（欧洲体系）HG/T20592~20614-2009 《 玻璃纤维制品代号命名方法》 《 中碱无捻玻璃纤维布》
《 纤维增强塑料性能试验方法总则》 《玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法》
《玻璃纤维增强塑料压缩性能试验方法》
《玻璃纤维增强塑料层间剪切试验方法》
《玻璃纤维增强塑料冲压式剪切强度试验方法》
《玻璃纤维增强塑料筒支架冲击式韧性试验方法》
《玻璃纤维增强钢环形试样拉伸试验方法》
《玻璃纤维增强钢环形试样剪切试验方法》
《玻璃钢树脂含量试验方法》
JC 286 JC 287 GB1446 GB1447 GB1448 GB1450.1 GB1450.2 GB1451 GB1458 GB1461 GB2577 《 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂》GB8237 《玻璃钢化工设备设计规定》
《玻璃钢管和管件》
《 化工装置管道机械设计规定》
HG/T20696-1999 HG/T21633-1991 HG/T20645-1998
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
《设备及管道保温技术通则》
《 设备及管道保温设计导则》 《 设备及管道保冷技术通则》
《 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》
《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 《工业金属管道工程施工及验收规范》
《工业设备及管道绝热工程设计规范》 《化工设备、管道外防腐设计规定》
《石油化工设备与管道涂料防腐蚀技术规范》
《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》
《自动化仪表选型设计规定》
《 控制室设计规定》 《 仪表供电设计规定》 《 仪表供气设计规定》
《 信号报警安全连锁系统设计规定》 《仪表配管配线设计规定》
《 仪表系统接地设计规定》
GB/T4272-2008 GB/T8175-2008 GB/T11790-1996 GB50185-2010 GBJ 126-89 GB50235-2010 GB50264-97 HG/T20679-1990 SH3022-1999 HG/T20505-2000 HG/T20507-2000 HG/T20508-2000 HG/T20509-2000 HG/T20510-2000 HG/T20511-2000 HG/T20512-2000 HG/T20513-2000 《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》
GB/T2624-2006
SH3063-1999 《石油化工企可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 《 分散型控制系统工程设计规定》 《化工自控专业工程设计文件深度的规定》
《化工自控专业设计标准》
《 自控安装图册》 《 自动分析器室设计规定》
《 自动化仪表工程施工质量验收规范》
《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》 《石油化工装置基础设计内容规定》
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
HG/T20573-95 HG/T20638-1998
HG/T20505～20516-2000
HG/T21581-2010 HG/T20516-2000 GB50131-2007 HG/T20505-2000 SHSG-033-2008 GB50093-2003
2-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
《供配电系统设计规范》
《 10kV及以下变电所设计规范》 《低压配电设计规范》
《 电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 《建筑照明设计标准》
《 电力工程电缆设计规范》 《 建筑物防雷设计规范》
《 电力装置的电测量仪表装置设计规范》 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
《钢制电缆桥架工程设计规范》
《通用用电设备配电设计规范》
《三相交流系统短路电流计算》
《电测量及电能计量装置设计技术规程》
《化工企业腐蚀环境电力设计规程》
《房屋建筑模数协调统一标准》
《建筑设计防火规范》
《 石油化工企业设计防火规范》 《工业建筑防腐蚀设计规范》
《建筑结构可靠度设计统一标准》
《建筑结构荷载规范》
《 建筑抗震设计规范》 《 建筑地基基础设计规范》 《 混凝土结构设计规范》 《 工业建筑防腐设计规范》 《 房屋建筑模数协调统一标准》 《工业氨水》
《 建筑工程设计文件编制深度规定》（2003年版）
5、工程范围.1、设计范围和F捕集溶解在吸收液中，最终形成以NHF和（NH）SO 4 4 为主要成份的合2 4 格母液送入后续脱氟工序处理。
A、烟气系统
7-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案 技术协议
本装置全系统阻力小于1.5kPa。
本项目不需另设置增压风机，利用原有风机余压直接将烟气就近引至脱硫系 统。根据现场进行的阻力测试情况，按业主要求保证原
系统净化装置前的负压小于1600Pa，满足电解铝装置的生产要求。将来脱硫装 置生产运行后利用原有风机余压，可满足脱硫装置运行阻力。根据阻力情况烟气 波动范围在150000～200000Nm之间。B、洗涤降温
电解铝烟气首先进入洗涤吸收塔，与从上部喷淋的硫酸铵溶液逆向接触，通 过喷淋洗涤，洗去了烟气中的粉尘，烟气在此过程中因绝热蒸发而冷却，温度由 ~69℃迅速降到~30℃，释放的热量使溶液中水分蒸发，通过反复循环洗涤蒸发，使硫铵溶液浓度提高，达到工艺要求的浓度指标后通过洗涤泵打入脱氟工序旋 流、分离、干燥产出固体硫铵。
C、SO的吸收
采用低浓度SO吸收专利技术。烟气在洗涤 吸收塔洗涤段经洗涤降温后进入吸收段。烟气就在吸收段完成脱硫过程。
烟气自下而上穿过两级吸收段，在两段不同浓度的吸收液吸收下，烟气中的 大部分SO被脱出，其SO脱出率不小于97%。净化烟气经塔体上部除雾器去 2 2 除夹带液沫后，由塔顶烟囱排放。
本项目净化后烟气温度~30℃，基本接近环境温度。烟气中的水分与环境空 气中的水分含量相差不大，因此本装置的净化烟气排放不会出现白雾现象。
两段不同浓度的吸收液混合后进入洗涤吸收塔下段氧化槽，在氧化槽内大部 吸收液由一级吸收泵加压后送入第一吸收段，循环喷淋吸收SO；少部分吸收液 上升到氧化塔中部，由二级吸收泵抽出送第二段。随着吸收过程的进行，吸收液 成分不断发生改变，使吸收能力降低，为保持吸收效率，不断补充新的脱硫剂—— 氨水，使吸收剂得到再生。氨水的加入由氧化塔内pH值检测调控。
D、吸收液的氧化
吸收液的氧化主要在吸收塔下部氧化槽内完成。在氧化槽中部通入压缩空气（必要时加入微量催化剂），氧化塔内吸收液中的亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，亚 盐氧化率可达到98%以上。
8-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
当达到一定浓度的合格硫酸铵溶液通过泵打入脱氟工序进行脱氟处理。而加 入氧化塔的剩余氧化空气进入吸收塔最终随净化烟气一起排放。
吸收液的氧化过程化学反应为：(NH)SO+O=2(NH)SO 4232424 为提高整套系统氨综合利用率，本项目从以下方面加强：
◆ 采用高效吸收塔，控制烟气流速，减少净化烟气中的气液夹带。◆ 控制操作工艺，控制吸收液主要成份为亚硫酸盐，而非氨水吸收。◆ 减少净化后烟气中氨的逃逸量，为此采取强化出塔烟气的除雾措施。在 塔顶部配置高效除雾器，配套工艺水冲洗装置，每层都配有工艺水冲洗喷淋器，喷淋器冲洗是分区按时序控制的，以防止除雾器堵塞，同时保证除雾效率，减少 系统逸氨量，提高系统氨利用率。能确保逸氨量远低于《恶臭污染物排放标准》（G B14555-93）中的排放限值。
◆氨水制备工序，采用新型氨稀释器设备，液氨直接在密闭设备内部制成 氨水。不采用将液氨气化为气氨，气氨再与水混合循环稀释的传统制氨工艺。新 型氨水制备工艺液氨制氨水的热量在氨稀释器内就被循环冷却水带走，温度低气 氨分压小，氨逃逸量小，氨水储槽设置水封，进一步防止氨水中的氨逃逸量。
◆ 脱氟工序产出的冰晶石及氧化铝粉尘滤渣在滤后设置冲洗水和吹扫压缩 空气，可将滤渣中夹带的硫酸铵充分回收。
设置集液池及检修槽，可将装置中跑、◆ 整套工艺考虑废液收集回收措施，冒、滴、漏的液体收集回收。
上述措施从“天上、地下、操作”等各环节控制氨耗，提高氨的利用率。.2.2、脱氟工序 6
-本工序的主要作用是将脱硫工序送来母液中的F及AlO与硫酸铵溶液分 2 3 离，产出冰晶石及AlO 2 滤渣，滤渣经干燥运送到电解铝车间配料后循环利用。3 在脱氟的同时考虑生产固
体硫铵的工艺路线，即将脱氟滤液送至脱硫工序浓缩，再回到脱氟工序生产固体 硫铵。
A、脱氟处理
9-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
脱氟工序设置有中间槽、脱氟槽等。从脱硫工序来的合格母液进入本工序中 间槽缓存后进入脱氟槽，在脱氟槽内，分别控制不同脱氟剂的添加顺序、添加量，以及脱氟剂与母液的反应时间，最终生成脱氟产物冰晶石（NaAlF）。因脱氟反 3 6 应为间断操作，设置中间槽可起缓冲调节作用。
B、脱氟产物和粉尘的回收利用
经过脱氟工艺处理后，含冰晶石（NaAlFAlO2）粉尘的反应 3）及氧化铝（6 3 液用泵打入过滤器除渣，最终过滤出来的冰晶石及氧化铝混合渣经人工干燥后送 电解铝配料后循环利用。
脱氟后的滤液自流进入硫铵液槽储存，送云南源鑫炭素有限公司生产固体硫 酸铵化肥。并可以送回脱硫工序浓缩后再打回脱氟工序生产固体硫铵。
.2.3、氨水工序 6 氨水工序的设备配置考虑了液氨卸车、调配氨水、氨水的储存以及给脱硫工 序供氨等功能。
A、液氨卸车
液氨槽车送来液氨到达氨站卸车场，接通槽车与氨水工序液相管路，利用槽 车内压力将液氨送入稀氨器。
氨水工序共设置一台4 t/h氨稀释器，满足液氨卸车需要。B、氨水调配
本工艺设置一台液氨稀释器，利用甲方提供的低硬度水直接与液氨在卸车的 同时调配成为一定浓度（约～10％）的氨水后储存。将液氨直接调配为氨水储 存，将火灾危险性分类为乙类的液氨转变为一般工业原料氨水储存，氨站将无苛 刻的消防安全场地要求，减少了脱硫装置占地面积，也大大降低了储存液氨的安 全隐患。利于企业的安全生产。
本装置采用在生产实践中应用数年的成熟氨水制备流程。该流程只需设置氨 稀释器、氨水贮槽和氨水输送泵，不设置液氨储罐、氨压缩机等压力容器。氨水 制备可控制进入氨稀释器的低硬度水流量，可及时分析氨水浓度，达到指标后的 氨水进入氨水贮槽储存。制备氨水过程中稀释释放的液氨溶解热，用循环冷却水 换热冷却，保证进入氨水槽的氨水温度在正常范围内。氨水浓度可根据脱硫实际 生产需要进行灵活调整。配制好的氨水用氨水泵送至脱硫工序。
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
.3、工艺技术特点 6 本项目采用的净化工艺具有以下技术特点：.3.1、余热利用技术 6 本工艺利用低浓度的硫铵溶液洗涤冷却电解铝热烟气，使烟气增湿、降温，有利于提高下级吸收阶段的脱硫率，同时充分利用烟气余热，使硫铵液水分蒸发，母液浓度不断提高。
.3.2、SO的高效吸收、严密的氨雾控制技术 6 2 根据SO吸收的基本原理，(NH)SO 2 42 和NH3 对SO均具有较强的化学吸3 2 收作用，但NH在溶液中的NH平衡分压大，而(NH)SO42 分解的3 3 3 NH平衡分 3 压小。
本项设计在SO吸收上既要保证高的吸收效率，又要保证NH逸出少，减 2 3 少氨耗。操作工艺以及设备上，主要利用(NH)SO 4 2 的吸收功能，补充氨是作为3 吸收剂的再生原料。吸收过程和吸收剂的再生过程形成如下循环：
在洗涤吸收塔分三段布液：
第一段以(NH)SONHHSOSO； 4 2、3 4 为主体浓度高的吸收液最大限度吸收3 第二段喷淋以含(NH)SO(NH)SO、4 2 为主体的氧化液，该溶液含一定量的4 42 3 NHHSO，能吸收第一段吸收剩余的SO，并捕集上升气体中夹带液滴；第三 4 3 2 段除雾器（塔气体出口前）喷淋系统补水（工艺水），进一步洗涤烟气中夹带的 微量NH雾（NH的平衡分压极低），并防止除雾器阻塞。3 3 各级吸收液严格控制不同的工艺参数，达到较好的吸收率和保证了NH逸 出最低。这一高效吸收工艺及塔设备在云维股份等多个工程上实施，排放烟气中 的SO浓度＜25mg/Nm，NH浓度＜10mg/Nm。3 2 3 该吸收工艺及塔设备具有很好的操作弹性，吸收工艺具有自适调节控制的特 点，能满足烟气量、烟气SO浓度频繁大幅度变化及烟气温度变化时的高效脱 硫与除尘，允许烟气量负荷波动50%~120%、SO浓度0~8000 mg/Nm。3 2 本项工艺对F也有很强的脱除能力，能适应干法氧化铝脱氟能力降低时，烟
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
.3.3、高效除雾技术 6 脱硫除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置，除雾器除雾效率的高低 直接影响到经脱硫装置的氨利用率，除雾器压降的大小直接影响到脱硫装置能 耗。
除雾器设置在脱硫塔的上部，采用亚太环保自行设计生产的除雾器可大大提 高了除雾效率。综合考虑除雾效率和压降因素，除雾器采用两级结构，通过除雾 器后的雾滴含量平均值小于100mg/Nm（雾滴粒径大于15μm）。烟气通过除雾器前、后的压降越大，能耗越高。压降的大小不仅与烟气流速、波形板结构、间距、烟气带水负荷等因素有关，而且与除雾器波形板上的烟尘及 铵盐结垢状况密切相关。当结垢严重时系统压降会明显提高，所以通过监测压降 的变化可有效地撑握系统的运行状态，做到及时发现问题，及时冲洗。除雾器冲 洗水量一方面应满足除雾器自身冲洗效果的要求，另一方面还需考虑系统水平衡 的要求。
脱硫系统补水从工艺水冲洗装置补入，由此将除雾器捕集铵盐返回脱硫系 统，可有效提高氨的利用率。
.3.4、氧化技术 6 本项目采用氨法脱硫技术，得到的硫酸铵溶液外送处理。由于亚硫酸铵易分 解，要求脱硫装置送出的硫酸铵不能混有亚硫酸铵，对亚硫酸铵在脱硫装置中的 氧化率要求极高。）、氧化反应特征 1 空气氧化亚硫酸铵属液膜控制，影响氧化因素有以下几点： ◆ 气液接触表面积大，气液接触的表面更新，湍动大 ◆ 控制吸收液的组成，物理性质对氧化吸收效率的影响 ◆ 溶液呈酸性，密度较小，有利于氧气在溶液中的溶解吸收）、实现高氧化率的措施 2 脱硫工艺及设备的配置应使脱硫工艺全过程实现优化控制，技术经济指标先 进合理。本项目就采用吸收、氧化各功能分开实现的分槽工艺技术，便于吸收、氧化系统控制。）、高氧化率的操作条件 3
2-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
实现高氧化率的基本条件： ◆浓度条件
氨法吸收液亚盐的氧化与催化剂和吸收液浓度有关，在要保证亚盐的高氧化 率（99%以上）需溶液浓度控制在一定浓度。
◆ 温度条件
氧化液温度应满足一定温度。温度低，氧化时间过程长，氧化塔容积过大； 温度高，亚盐易分解，生产二次污染，同时氨耗增大。
◆ pH值条件
要保证高氧化率，pH值要低，pH值越高其氧化率越低。
根据多年的研究经验和工程实践，根据具体烟气条件选择合理的设 备形式和结构，通过对反应机理的反复推敲充分发扬利于亚盐氧化条件，保证氧化率大于98%可提升至99%以上，在亚盐氧化得到 的硫酸铵溶液中检测不到亚盐成分，不增加设备。
.3.5、既脱硫又脱氟的工艺技术，节约资源。6 本工艺经过大量系统论证及试验验证，确定出一套即可脱硫又可脱氟的氨法 烟气治理工艺，在脱除电解铝烟气中的有害物质SO及氟化物的同时，烟气治 理产物硫酸铵化肥可出售、冰晶石、氧化铝粉尘可送主厂回收利用。回收利用资 源。
.4、工艺主要设备表 6.4.1、脱硫工序主要设备表 6 序号 设备名称
规格及型号
主要材料单位数量
备注
一、标准设备
Q=200m/hH=26m N=45kwn=1450r.p.m 2
Q=15m/hH=40m N=11kwn=1450r.p.m 3 Q=500m/hH=31/31/35/35m
N=90/90/110/110kW 3 1 洗涤泵 2605N 台 1用1备
晶浆泵
2605N
台 吸收泵
2605N
台
3用1备
3-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
n=1450r.p.m
Q=10m/hH=26m 4 检修泵
N=7.5kWn=1450r.p.m 插入深度：L=1500 5 6 工艺水泵 双百叶挡 板门 密封风机 膨胀节 空气储罐 搅拌器
电动葫芦吊
Q=15m/hH=46m
2605N 台 1
N=11kWn=1450r.p.m
2.80m×1.70m 过流部件材质：316L
碳钢 台 2 2
1用1备 含电动 执行器，风机挡 板配套
组合 碳钢
套 台 套 套 台 台 7 8 9 1 0 11 2 1 1 1
2.80m×1.70m
15m3 顶进式，3kW 起吊重量2吨
非金属 碳钢 组合件
桨叶及
轴衬胶
二、非标设备 1 2 3 4 5 6 7 吸收塔 浓缩槽 工艺水槽 集液池 检修槽 烟囱 SO蒸发槽
Φ5.0m；H=~36m Φ3.6m；H=4.6m Φ3m；H=4.5m Φ2m；H=1.5m 4mx8mx6.0m 排气筒2.8m；L＝～24m
Φ0.6m；H=1m
FRP FRP 碳钢 FRP/砼 FRP/砼 FRP 碳钢
台 台 台 台 台 台 台 1 1 1 1 1 1.4.2、脱氟工序标准设备 6 序号 设备名称
规格及型号
主要材料单位数量
备注
一、标准设备
脱氟剂 加入装置
Q=120L/h
附：搅拌N＝0.37kw； 计量泵N＝0.25kw
4-1
组合 套 2 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案 脱氟泵
Q＝5m/h，H=64m，N=11kWn=2900r.p.m
PVDF 台 1 3 硫铵液泵
Q＝5m/h，H=17m，N=3kWn=1450r.p.m
PVDF 台
1用1备 机架外 压滤机
过滤面积20m2（暗流、嵌入式滤布滤板）Q=0.2t/h，N=144kW 含给水泵、给水箱、控制等
组合件
套
包不锈 钢 电加热装置 组合 套 1
桨叶及 轴衬胶 6 搅拌器
顶进式，3kW
组合件 台
处理能力：Q=13m/h 7 旋流器
进口含固量5％ 出口含固量30％以上
处理量1t/h 离心机
主电机N=22kW 油电机N＝2.2kW 9
处理量1t/h 振动流化床
N=1.5x2kW 1 0 送风机
4-72№4A N=5.5kW 1 1
4-72№2.8A 送风机
N=1.5kW 2 1 13 14 15 16
9-26№9D 引风机
N=18.5kW 螺旋输送机 旋风除尘器 空气加热器 板秤
N=3kW DN700 SRZ10X7D
称重50kg/包，精度0.2kg
321 321 组合 321/组合
台 台 台 台 1 1 1
321
台
碳钢
台
碳钢
台
组合件
台
组合件
台
组合件
台
5-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案 手提式缝包机 组合 台 1
二、非标设备 1 2 3 4 5 中间槽 脱氟槽 硫铵液槽 稠厚器 渣斗
Φ2.5m；H=2.7m Φ2.5m；H=2.7m Φ3.2m；H=4.4m Φ1.0m；H=0.6m 1.9mx0.85m；H=3m
FRP FRP FRP 316L 321
台 台 台 台 台 1 1 1 1.4.3、氨水工序主要设备 6 序号 设备名称
规格及型号
主要材料
单位数量
备注
一、标准设备 1 2 液氨装卸臂 氨稀释器 软水泵
AL2503 SXAQ-400 Q=50m/hH=28m N=7.5kWn=1450r.p.m
防爆电机 Ｑ＝5m/hH=51m N=11kWn=1450r.p.m
防爆电机
X-I型
DN40 3
304 321/组合 碳钢
台 套 台 1
带温密计 1 4 氨水泵 淋浴洗眼器 冷却水塔
PVDF 304 FRP/组合 碳钢
台
1运1备 6
台 台 1
处理量Q=130m/h 7 冷却水泵a
Q=130m/hH=15m N=15kWn=1450r.p.m
台 8 冷却水泵b
Q=180m/hH=35m N=37kWn=1450r.p.m
碳钢 台 1
二、非标设备 1 2 氨水槽 软水槽
Φ5m；H=7m Φ4.5m；H=6.0m
碳钢 碳钢
台 台 1 注：设备根据实际可能有调整，以最终施工图为准。
7、设备
.1、洗涤吸收塔 7
6-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
洗涤吸收塔是烟气脱硫工程的核心设备，该塔是一种多功能塔，它集烟气降温、硫酸铵溶液浓度提升、SO吸收、亚硫酸铵氧化、烟气除雾及烟气排放于一体。下段为吸收液储槽、中段为洗涤液循环浓缩段，上段为SO吸收及烟气净化除
雾段。结构上属于塔槽一体，各槽功能分开。
吸收机理：电解铝烟气送入洗涤吸收塔后，在上升的过程中与该段顶部向下 喷淋的稀硫铵液逆向接触，烟气中的微量烟尘被洗除。由于绝热蒸发，烟气温度 由~69℃迅速降到~30℃，释放出的显热把稀硫铵液中的水分大量蒸发，硫铵溶 液的浓度不断提高。上升的含SO的烟气穿过升气板后进入本塔吸收段，与自 上而下喷淋的的吸收液进行逆向传质吸收，脱除SO的烟气经过顶部的除雾器 后由烟囱排放，生成含亚硫酸铵的母液进入下段吸收液储槽。
洗涤吸收塔塔体材质为整体机械缠绕成型玻璃钢（FRP）。塔体树脂采用美 国陶氏进口树脂，可满足-45~180℃的使用温度。
洗涤吸收塔在烟气干湿过渡段考虑接口向下具有一定倾角，并考虑相当长度 的玻璃钢接管，能有效保护接口处碳钢烟管不被腐蚀。
洗涤吸收塔的选材及结构设计在亚太环保已建多个项目中已获得成功应用。.2、高效除雾器 7 脱硫除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置。亚太环保研究和开发高 性能的除雾器，其除雾效率高，系统阻力降小（压降一般小于0.2KPa）。
除雾器设置在洗涤吸收塔的上部，除雾器的作用就是除去烟气中的雾滴。烟 气经过吸收段与吸收液进行中和反应后夹带雾滴，雾滴随烟气上升至除雾器区 域，当含有雾滴的烟气流经除雾器通道时，因雾滴的撞击作用、惯性作用、转向 离心力及其与折流板的摩擦作用、吸附作用使得雾滴被除雾器捕集；除雾器折流 板的多折结构增加了雾滴被捕集的机会，从而大大提高了除雾效率。综合考虑除 雾效率和压降因素，除雾器采用两级结构，通过除雾器后的雾滴含量平均值小于 00mg/Nm(雾滴粒径≥15um)。1 7.3、泵、管道等材质选择
◆ 泵
氨法脱硫工艺介质腐蚀性强，加上含有烟尘，对装置内关键设备—泵的材
7-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
质选择尤为重要，特别是在利用烟气余热蒸发浓缩、结晶硫铵液的部分，由于溶 液的水分大量蒸发，使补充水以及烟气中的微量氟、氯离子得到缓慢富集，最终 达到较高浓度，对设备腐蚀性很强。金属泵有效率高，耐高温的优势，但普通不 锈钢泵常被高浓度氯、F离子腐蚀；非金属泵虽耐腐耐氟、氯离子，但有不耐高 温、泵效率较低的缺点，特别在大流量、高扬程泵上其缺点明显，可靠性差。
本项目洗涤、吸收、晶浆泵等关键循环泵材质选择2605特种渗氮不锈钢材 料，从亚太环保多个工程验证，有效解决氨法脱硫关键泵既要耐高浓度氯、氟离 子腐蚀、耐高温，又要效率高的问题。
◆ 管道
本项目管道及非标设备等选用玻璃钢材料制作，可有效抵御酸性及F等腐 蚀。
◆ 烟气挡板门
本项目烟道系统如下设置：原烟道从业主指定烟管就近接引，吸收后净化湿 烟气从塔顶烟囱直接排放。烟囱材质为FRP，可有效抗腐蚀。
吸收塔进口烟气温度为69℃，为避免烟气中的SO与水接触产生的冷凝酸
-腐蚀阀门，本项目挡板门过流部件均选用316L材质。.4、主要设备优势和特点 7.4.1、特种玻璃钢防腐技术
（1）玻璃钢结构分层设计：
玻璃钢结构从内到外由内层（防腐层），次内层（抗渗层），强度层，和外层
（抗老化层）四层组成。
◆ 内层
内层为防腐蚀层，针对性选用耐腐蚀树脂及玻璃钢材料制作。此层不仅防腐 防渗，而且气密性好、光洁度高。
树脂在玻璃钢耐腐蚀中起着决定性作用，因此高的树脂含量是保证耐腐蚀的 有效保证。否则会出现表面毡浸涌不够，出现干斑等缺陷，降低防腐性能；但若
8-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
采用纯树脂层则易出现裂纹，必须用玻璃钢材料进行增强。
◆ 次内层
次内层为防渗层，该层同样具有防腐蚀作用，并可有效防止内表面层微细裂 纹向外扩展、对内表面层起到有效保护。
内层、次内层构成防化学腐蚀、防渗功能，根据使用部位温度、固体微粒等 情况选用不同性能和耐温能力的树脂及添加其它材料，提高设备内壁的耐磨性，确保塔体的使用寿命。
◆ 强度层
该层对内层和次内层起加强作用，抵抗塔体所受外界荷载，保证塔体刚度和 强度。本层选用特定玻璃钢成份和比例，采用特殊制作工艺。可有效防止环向裂 纹的产生。
◆ 外表面层
外表面层为抗老化层，在玻璃钢材料中加入抗紫外线吸收剂、及其它物质，减缓设备在室外紫外线辐射作用下产生的老化作用。
以上各层紧密结合，在物理结构上形成有机整体，不会出现分层或脱落现象。（2）玻璃钢性能优点 ◆ 耐腐蚀性能强、耐高温。
内衬层基体材料选用进口的改性树脂，具有优越的耐腐蚀性能，抗氟离子及 氯离子性能强。并可在～180°C（干态烟气）和～130°C（湿态烟气）温度下长 期使用。
◆ 耐磨损，树脂中添加金刚砂，使设备具有良好的耐磨损能力。◆ 抗紫外线、抗老化。◆ 抗拉强度优异。
8、总图布置
.1、一般原则 8 脱硫装置的总体布置原则是工艺流程合理，烟道短捷；交通运输方便；合理 利用地形、地质条件；充分利用场内公用设施；节约用地，工程量少，运行费用 低；符合环境保护、劳动安全和工业卫生条件要求。.2、总平面布置 8
9-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
铝业有限公司电解槽尾气脱硫脱氟除尘一体化示范项目属于
改扩建项目，场地共分为三块，分别布置了脱硫工序、脱氟工序、氨水工序的建、构筑物，平面布置图是根据业主指定位置、范围和现场实测尺寸绘制，在烟囱附近集中布置在线分析室一间、60m高排气筒钢塔架、吸收塔、浓缩槽、检修槽、工艺水槽、洗涤泵、吸收泵、工艺水泵等脱硫工序的设备；在烟囱另外一侧布置 了SO加入仓库一幢，脱氟楼一幢，脱氟槽、硫铵液槽、药剂装置、脱氟泵、硫铵液泵、空气储罐等脱氟工序设备。在电解铝车间外侧靠进厂入口道路旁比较 空旷的一块场地上布置了氨水工序的围堰、氨水储槽、氨水泵、软水罐、软水泵、氨稀释器、液氨装卸臂等设备。
三块场地的总占地面积为1146m，三块场地均满足本项目的用地要求。
平面布置中，充分考虑到脱硫、脱氟装置的特点，最大限度地满足工艺流程 的要求，根据工艺和各相关专业提的条件，本项目处理的烟气来自建设方指定烟 道，为缩短烟气管长度，将脱硫、脱氟工序紧靠原有烟囱布置，与厂区道路相邻，满足总图布置原则，脱硫装置的配电、控制系统与厂区原有配电室、主控室共用，同时也保持了相对独立的使用功能。
本工程平面布置中，在满足生产工艺要求的前提下，遵守总图布置的相关规 范要求，平面布置紧凑，用地面积较小，做到了既节省用地，又方便生产管理，平面布置的原则和功能如下：
1)防腐区域划分及道路布置，在尊重业主方总体布局的前提下，完成合理(的工艺布局，本着节约用地的原则合理利用厂区现有场地；
2)平面布置中对消防要求所采取的措施：三块场地分别与厂区道路形成了(消防车道，满足消防道路布置要求，并考虑了与周围建筑的防火间距，各建筑之 间的防火间距均满足《建筑设计防火规范》（2010版）的要求；
3)运输线路的布置使物料流程顺畅、短捷，避免了折返迂回；((4)运输线路及消防道路的组织：整个场地能够满足设备安装、运输和消防 要求；
5)遵守防火规范要求，重视风向及建筑朝向对建筑功能的影响。(.3、竖向布置 8 本工程各场地范围内平均坡度较小，采用平坡式比较合适，场地标高以原有
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
场地标高为同一标高；场地高于相邻厂区道路标高，高差为150mm，场地与厂 区内的主干道自然平接，场地内地表雨水经汇集后就近排入原有道路水沟即可。.4、主要技术经济指标 8
脱硫工序技术经济指标表
指标名称 脱硫工序总占地面积 建、构筑物占地面积 建筑密度
单位 m2 m2 %
数量 296 163 0.55
备注 备注
脱氟工序技术经济指标表
指标名称 脱氟工序总占地面积 建、构筑物占地面积 建筑密度
单位 m2 m2 %
数量 280 188 0.67
氨水工序技术经济指标表
指标名称 氨水工序总占地面积 建、构筑物占地面积 建筑密度
单位 m2 m2 %
数量 570 210 0.37
备注
.5、防护设施及其它 8 为确保安全，新建装置与周边分界防护均采用绿化带，界区所有设施均在绿 化带范围内。.6、场内外运输 8 本工程建设的设备材料可以通过公路运抵厂区。卸氨场地紧靠厂区主干道，运输条件优越。
本工程货物运输量见下表：
工程货物运输量表
运输方式
货物名称
运输量(吨/年)
公路
形态
运输工具
备注
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
运入量 运出量 液氨 硫酸铵溶液
338.7 3586 10 38.4
液体 液体 固体 固体
罐车 罐车 手推车 手推车
厂内转运 厂内转运 脱氟产物冰晶石 除尘氧化铝
根据目前厂内现有的运输能力，并结合厂区所在地的交通状况，本工程采用 公路运输方式。其中，液态原料——液氨属危险品，可由供货商专用槽车运到厂； 硫酸铵溶液不属于危险品，只考虑抗腐蚀罐车即可运输。
9、土建
.1、概述 9 本项目的土建工程主要包括了三个部分：脱硫工序、脱氟工序、氨水工序 的建、构筑物。
.1.1、脱硫工序： 9 脱硫工序的主要建、构筑物包括：在线分析室一间、60m高排气筒钢塔架、吸收塔基础、4台吸收泵基础、浓缩槽基础、两台洗涤泵基础、工艺水槽基础、两台工艺水泵基础、地下集液池、地上检修槽、烟管支架及管架等，总占地面积： 2 96m；
.1.2、脱氟工序： 9 脱氟槽、硫铵液槽、药剂装置、脱氟泵、泵硫铵液、空气储罐
脱氟工序的主要建、构筑物包括：SO2加入仓库一幢，脱氟楼一幢、脱氟 槽、硫铵液槽、药剂装置、脱氟泵、泵硫铵液、空气储罐基础及管架等，总建筑 面积：280m。
.1.3、氨水工序： 9 氨水工序主要建、构筑物包括：氨水槽基础（两个）、两台氨水泵基础、软 水槽基础、软水泵基础、氨稀释器基础、液氨装卸臂基础、1m高围堰及管架等，总建筑面积：570m。.2、抗震设计 9 本工程根据《中国地震动参数区划图》，地震基本烈度8度，设计基本地震 加速度值为0.20g，分组为第三组。.3、地基与基础设计 9
2-2 2 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
地基处理：对荷载大、沉降敏感的建、构筑物，考虑采用桩基（人工挖孔 桩），其它采用复合地基或天然地基；
大型设备基础采用C30钢筋混凝土，泵基础采用C30钢筋混凝土或C25 素砼；
在线分析室、SO2加入仓库一幢，脱氟楼一幢采用钢筋混凝土独基。.4、建筑设计 9 建筑设计是在满足业主使用功能和使用需求的前提下，按照生产工艺，设 备布置及检修的要求，贯彻安全、经济、实用、美观的建筑方针。
主要建筑材料：钢材、木材、水泥均可由市场供应，地方性建筑材料：砖、石、石灰、砂等可由当地供应，为确保工程质量，所选用的建筑材料必须符合国 颁材质标准的要求。
◆ 钢材：
钢筋：普通钢筋采用HPB235、HRB335级和HRB400级钢筋，吊钩等采用 HPB235级钢筋。
型钢、钢板、钢管一般采用Q235、Q345钢。焊条：Q235钢采用E43型焊 条，Q345钢采用E50型焊条。
螺栓：一般用C级螺栓，高强螺栓采用承压型8.8、10.9级。◆ 混凝土：
混凝土强度等级：采用C30或C25，垫层采用100mm厚C15砼；.5、结构设计 9 结构设计是在满足工艺和使用要求的前提下，根据功能要求、设备荷重（含 物料重量）、设备振动和冲击荷载、介质性质进行结构选型。建、构筑物结构形 式尽量选择结构简单、受力明确、安全可靠的结构，且与周围环境协调。在结构 计算中对主要承重构件考虑附加安全系数，按结构构造要求，控制各构件的裂缝 宽度和强度，满足8度抗震要求；受力筋的砼保护层厚度按规范设置；结构构件 上的预埋件和孔洞，均在施工时预埋或预留。设计的原则是在充分熟悉相关设计 规范的基础上，因地制宜、就地取材、合理设防，正确选择建筑材料，严格按照 设计规范及材料的说明书要求具体设防，面层材料根据工艺专业提供的腐蚀性介 质的类别、性质及设备安装和生产过程中的机械磨损等要求正确选材。在计算时
3-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
考虑最不利的荷载组合，并保证结构有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，尽 量做到经济合理、安全可靠、施工方便，主要建、构筑物及结构类型的确定：
◆ 大型设备基础：采用C30钢筋混凝土，泵基础采用C30钢筋混凝土或 C25素砼；不做动力计算的小型设备基础，可按工艺提供的平面尺寸设计，但基 础的自重应大于设备自重的3~5倍。预埋螺栓中心线距基础边缘应不小于4倍 的螺栓直径。予留孔边距基础边缘应不小于100mm。设备基础底座距基础边缘 不小于100 mm，基顶面的二次灌浆层，除工艺有特殊要求外，一律予留50mm。并根据工艺提的介质性质作相应的防腐设计。
◆ 地上式检修槽采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级C30，抗渗等级为 P6，有防水要求的混凝土中内掺12%的UEA水泥膨胀剂，并根据工艺提的介质 性质作相应的防腐设计。.6、建、构筑防腐设计 9 工业建筑的防腐设计为设计重要部分，本工程防腐设计是在充分熟悉防腐 工程设计和施工规范的基础上，因地制宜、合理设防。防腐材料的构造，严格按 照《工业建筑防腐设计规范》及材料的说明书要求执行，并根据不同部位具体设 防，防腐设计选用国家建筑标准设计图集《建筑防腐蚀构造》（08J333）的统一 做法。
地面防腐：地面面层材料根据工艺专业提供的腐蚀性介质的类别、性质、浓度及设备安装和生产过程中的机械磨损等要求，地面面层选用耐酸瓷砖面层防 腐。
设备基础防腐：设备基础防腐同相应区域地面的防腐做法。
10、电气部分
0.1、设计依据及设计采用的标准规范 1 设计依据：本工程设计依据是云南涌鑫铝业有限公司和相关工艺专业提交 的条件。设计采用中华人民共和国国家标准及行业标准规范。0.2、工程范围和分工 1 工程范围为：本工程项目的配电、动力、电控、照明、防雷与接地等(不含 变压器)属承包方范围，电源由业主方提供380V/220V供电电源，脱硫脱氟工序 用电引自业主方指定配电室。业主方提供抽屉位（或接线位）。
4-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案置
氨水工序用电由承包方提供配电柜放在业主空压站冷却循环水站配电室 中，电源由业主方提供，电缆由承包方负责。业主方提供抽屉位（或接线位）。0.3、电源供给及供给方式 1 本工程装置内按总图位置划分，分为脱硫脱氟装置区和氨水站装置区两个 用电区域，两个用电区域分别独立引取电源供电，脱硫脱氟用电区域在脱氟楼内 设置低压配电室，脱硫脱氟工序所有用电均引自该配电室。
氨水站工序设置XL21（G）型动力配电箱，动力配电箱放置在业主方空压 站冷却循环水站配电室中，不另外设置配电室。氨水工序的所有用电设备均引自 该配电室。
0.4、用电负荷、负荷等级及功率因数补偿 1 0.4.1、脱硫脱氟工序共有用电设备39台(含照明、检修、仪表用电)，均 1 为380V低压用电设备；常用用电设备31台，备用用电设备8台；装机总容量 共839KW，其中常用容量共647KW，备用容量共192KW，计算有功负荷 20KW，计算无功负荷303Kavr，计算总负荷602KVA，计算电流914A。5 80V低压电机单台最大容量为110kW。3 整个装置380/220V系统功率因数经补偿后不低于0.92。计算补偿容量为 150Kavr。详见负荷计算表1。-0.4.2、氨水站工序共有用电设备8台(含照明、检修)，均为380V低压用 1 电设备；常用用电设备6台，备用用电设备2台；装机总容量共124KW，其中 常用容量共83KW，备用容量共41KW，计算有功负荷66KW，计算无功负荷 0Kavr，计算总负荷83KVA，计算电流126A。5 80V低压电机单台最大容量为37kW。3 无功补偿由业主方负责，详见负荷计算表2。0.5、装置供、配电系统 1 根据总图布置及电源状况以及装置区内用电负荷类型及分布情况，在脱氟 楼内设一个380/220V低压配电室。为脱硫脱氟装置提供电源。
氨水工序的用电设备设置XL21-(G)型动力配电箱提供电源。动力配电箱放 置在业主方空压站冷却循环水站配电室中。
脱硫脱氟配电室内的低压开关柜选用MNS型抽屉柜，柜中断路器、交流接
5-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
触器、综合保护器等主要电器元件采用ABB品牌。其余元件采用国产名优产品。
低压配电系统采用放射式方式。低压配电柜组预留15％的备用回路 0.6、工厂环境及主要设备选型 1 脱硫、脱氟工段属2类强腐蚀环境。低压开关柜防护等级IP30，防腐等级 F2。现场控制箱、照明配电箱、检修电源箱选用防水防尘防腐型，防护等级IP54，防腐等级F2。脱硫工段现场控制箱、照明配电箱、检修电源箱选用防水防尘防 腐型，防护等级IP65，防腐等级WF2。电缆桥架选用玻璃钢材质，钢制热镀锌 支架。动力和控制电缆选用阻燃型铜芯交联聚乙烯电缆，穿线管选用热镀锌钢管。灯具选用防水防尘防腐型，防护、防腐等级：室内IP54，F2。室外IP65，WF2。
氨水站等防爆区域，使用防爆灯具、防爆现场操作箱。0.7、主要设备选型： 1 低压开关柜：MNS 氨水工序配电柜：XL21-(G)现场控制箱：FXK-L 氨水工序现场控制箱：BZC-A3D3X/G11/2“G1” 照明控制箱：FXM-S 检修电源箱：FXD-S-T 0.8、控制、信号及计量 1 工艺有要求的低压电动机的运行信号送PLC或DCS显示，电机联锁通过 PLC或DCS的逻辑功能或直接通过电气方式来实现。控制均采用机旁按钮手动 控制或控制室内PLC（DCS）上控制方式，具体控制方式根据工艺要求定。所 有运转状态、运行电流采用MODBUS通过网络方式送中控计算机，起停控制信 号、紧急停止信号使用一对一硬接点方式送中控。
0kW及以上的低压电动机或工艺有特殊要求的电动机在现场及配电柜上 3 装设电流表。
低于90KW的低压电动机采用直接起动方式，大于等于90KW的低压电动 机采用软启动器启动。
低压进线柜设置电能计量，以便于考核，降低能耗。
IP30 IP30 IP65WF2 IP65WF2防爆 IP65WF2 IP65WF2
6-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
0.9、继电保护 1 80/220V用电设备的保护有短路保护、过负荷保护及断相保护，短路保护 3 由低压断路器的瞬时脱扣器实现，过负荷、接地及断相保护由电机综合保护器实 现。
0.10、电力设备过电压保护 1 为防止雷电侵入波过电压，380/220V母线侧装设氧化锌避雷器及防雷模 块，在配给仪表及PLC(DCS)系统的供电电源部分设置二级防雷模块。0.11、操作电压 1.4kV低压用电设备操作电压为交流220V 0 0.12、电缆敷设 1 电缆敷设方式主要采用沿电缆桥架敷设，再穿桥架引下装置或保护钢管敷 设至各用电设备。动力电缆线采用阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆（ZR-YJV型），控制电缆采用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆（ZR-KVV型），电缆敷设方式 主要采用沿电缆桥架敷设，再穿桥架引至装置或保护钢管敷设至各用电设备。
低压动力电缆敷设可利用业主方电缆地沟、桥架。其余电缆由承包方自行 敷设桥架。0.13、照明系统 1 照明系统设置正常照明和应急照明，正常照明采用金属卤化灯和荧光灯，灯具的防护等级符合现场的防护需要。
在主通道、出入口和楼梯间设置应急灯，电源就近接自交流照明网络，当 正常照明电源失电时，由自带蓄电池供电，构成疏散应急照明。0.14、防雷、防静电及接地 1 脱硫界区内的建筑物按三类防雷建构筑物设防。低压电网接地方式TN-S。为避免直接遭遇雷击，脱硫界区内的建筑物采用避雷带进行保护，利用四 角钢筋混凝土柱至少两根焊接连通主筋作为引下线，钢筋混凝土地梁及基础中钢 筋作为接地极。脱硫塔排气筒顶部安设置避雷针，避雷针用两根φ12热镀锌圆 钢与脱硫塔钢架焊接连通，利用钢架作为引下线，钢架钢筋混凝土基础中钢筋做 为接地极。
露出屋顶的所有输送流体的金属管道均作防静电接地。
7-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
防雷、保护、防静电接地共用一接地体，接地电阻≤1Ω，如达不到要求需补 打接地极。
10.15、电气主要设备表
主要电气设备表
序号 1 名 称 低压进线柜 250A 2 电容补偿柜
MNS600×1000×2200
50Kvar 1 出线柜
MNS600×1000×2200
带综合保护器
MNS600×1000×2200 软启动柜
软启动器PST210
台
台
台
台
型号规格 MNS600×1000×2200
台
单位数量
备注 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30
台 台 台 台 台 7 14 2 2 1 3
IP65WF2防爆 IP65WF2 IP65WF2 IP65WF2 IP65WF2 3 5 动力配电箱
XL21-(G)FXK-L-A2D3 FXK-L-A2B1D4 FXK-L-A2D4 FXD-S-T FXM-S BZM-DIP10 6 7 8 9 10 1 1 12 现场控制箱 现场控制箱 现场控制箱 烟道阀电源箱 照明控制箱
照明开关 检修电源箱
防爆防尘防腐防水
FXD-S-T
台 台
IP65WF2 IP65WF2 注：表中数据可能有调整，以施工图为准。0.16、负荷计算表 1 0.16.1脱硫脱氟装置 1
安装台数
序号用电设备组名称 一 脱硫工序
总的常用
设备容量需要
总的常用系数COSφPjs 千瓦千瓦Kc
计算负荷 Qjs
SjsIjs
(KW)(Kvar)(KVA)(A)电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.4 二 2.1 2.2 三 3.1.2 3 3.3 3.4 3.5 3.6 洗涤泵
吸收泵 吸收泵 检修泵 搅拌器 工艺水泵 小计 烟道暖通 密封风机 电动风阀 小计 脱氟工序 药剂装置 脱氟泵 硫铵液泵 压滤机 电加热装置 脱氟槽搅拌器 2 2 1 1 2 10 2 2 4 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 17 1 1 2 2 2 8 39 2 1 1 1 1 7 1 2 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 1 1 2 2 0 6 31
550.800.8044 33 66 5 2 7
84
1801800.800.80144108 2201100.800.8088 8 3 22 3
0.800.80 0.800.80 2 9 293220 9 5 14
0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 9 2 2 2 2 2 1 1 4 1 4 10 1 7 2 2 0 2 13 1 2 1 1 3 1 11 46 5 5 9 0 36 4 13 6 0 27
180273 110167 8 3 11 5 17
110.800.80
543367 22 6 28 2 11 6 3 3 22 4 3 2 2 6 2 19
110.800.80 6 17 2 3 3 3 2 3 2 2 6 2
0.800.80
367557 11 6 17 2 11 3 3 3 22 2 3 2 2 6 2 19 9 26 2 17 5 5 5 33 3 5 2 2 8 2 28
110.800.80
1441440.801.00115
220.800.8018
115175 3.7离心机（油电机）
（主电机）3.8 螺旋输送机（2#电机）
送风机 冷风机 引风机 小计
四 4.1.2 4 4.3 4.4 4.5 五 公共用电
仪表用电 UPS用电 分析小室电源
照明 检修电源 小计 合计.9振动流化床（1#）3 3.10.11 3.12 3
190.800.8015
2272210.000.97177 6 6 20 60 42 6
0.850.80 0.850.80
183278 6 6 21 11 0 45 10 32 16 0 68
200.850.8017 100.850.80 0 42
0.000.80
8396470.000.86520303 602914 0.16.2氨水站装置 1 用电设备组 序号
名称 一 1.1 1.2 氨水工序 软水泵 氨水泵
安装台数 总的常用
设备容量需要
总的常用系数COSφPjs 千瓦千瓦Kc 15 22
7.50.800.80 110.800.80
计算负荷 QjsSjs
(KW)(Kvar)(KVA)(A)6 9 7 11
Ijs 2 1 1 11 17 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
用电设备组
序号
名称 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 冷却水泵a 冷却水泵b 冷却风机 检修电源 照明 合计
安装台数 总的常用 1 1 1 1 1 8 1 1 0 1 6
设备容量需要 总的常用系数COSφPjs 千瓦千瓦Kc 15 37 11 30 2 132
150.800.80 370.800.80 110.800.80 0 2 83
0.000.80 0.800.80 30 9 0 1 66
计算负荷 QjsSjs
(KW)(Kvar)(KVA)(A)22 7 0 1 50 37 11 0 2 83
Ijs 23 56 17 0 2 126 注：表中数据可能有调整，以施工图为准。
11、仪表和控制
11.1、设计依据
本设计是根据电解铝烟气SO处理过程生产特点及工艺专业操作控制要求、国家控制环境污染的有关规定及规范，本着经济实用，力求稳妥可靠，尽可能的 保证自动化操作、保证生产和设备的安全运行原则而设计的。11.2、设计采用的标准、规范
11.2.1本项目仪表的设计、选型、采用下列标准、规范： 《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》
《 自动化仪表选型规定》 《控制室设计规定》
《 仪表供电设计规定》 《 仪表供气设计规定》
《 信号报警、安全联锁系统设计规定》
《仪表配管配线设计规定》 《 仪表系统接地设计规定》 《 仪表隔离和吹洗设计规定》 《分散型控制系统工程设计规定》
《化工装置自控工程设计规定》
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》
《化工自控安装图册》
HG/T20505-2000 HG/T20507-2000 HG/T20508-2000 HG/T20509-2000 HG/T20510-2000 HG/T20511-2000 HG/T20512-2000 HG/T20513-2000 HG/T20515-2000 HG/T20573-95 HG/T20636～20639-1998
GB50058-92 HG/T21581-95 《 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493-2009 ISO5167节流装置计算
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
ISA美国仪表学会标准 ANSI美国国家标准化协会标准 IEC国际电工委员会标准 11.2.2设计采用工程单位
设计使用国际标准、工程单位，如下表：测量参数
液体
流量 气体 蒸汽
温度
表压
压力 真空 绝压
液位
单位 m3/h Nm3/h Kg/hor T/h ℃ KPa、MPa KPa KPaabs mormmor%
刻度 Direct Direct Direct Direct Direct Direct Direct Direct or%
备注
表中未列的工程单位按S.I国际标准执行。1.3、设计范围 1 根据工艺对自控设计的要求，本自控设计的范围为：电解铝烟气脱硫工序、脱氟工序、氨水工序的自动控制、DCS系统、现场检测仪表。11.4、过程控制特点
电解铝烟气SO的处理受制于上游工序的生产情况，是被动地接受上游车 间的含硫烟气，因而不具有独立开车的能力。但装置本身又相对独立，电解铝烟 气的气量、物理状态及化学成分与电解铝的生产有着密切关系，不可避免的会有 变化，有时甚至会有较大的波动，其间的传质、传热和动量传递都会直接影响到 整个脱硫系统的生产过程。因此，对烟气治理工艺过程操作控制必须尽可能地适 应这些变化和波动。烟气中的SO从气相—液相的整个工艺过程中，烟气脱硫 是非常关键的环节。因此控制系统设置、仪表选型等方面都需要充分考虑这一特 点。
泵等负载类设备的运行电流、工作状态等电气运行信号传输给DCS显示、记录。
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
氨水工序设置氨气泄漏监测报警仪，信号送控制室监视。1.5、环境特征及仪表选型 1
（1）烟气SO处理的生产环境和介质虽无高压、无易燃易爆介质，但是烟2 气中SO从气相—液相的整个工艺过程和生产环境所产生的中间介质具有很强 的腐蚀性，使现场的检测、控制仪表很容易腐蚀损坏，而且由于电解铝厂存在很 强的电磁场，造成信号传送不可靠和中断，影响整个过程检测控制系统的监测和 控制。本设计在现场仪表的选型、安装材料等方面都注意了防腐蚀、抗干扰这些 关键环节，尽可能确保现场检测信号的可靠。
氨水工序的氨稀释器及氨水槽区域根据相关防爆区域组别划分
（ExdⅡBT4），本设计在仪表选型及安装材料的选用方面都考虑了这一特点。
（2）仪表选型立足于国内采购，主体仪表选型按引进国外技术国内生产供 货，特殊仪表选用原装进口设备。
◆ 温度仪表的选型：
集中检测与控制的温度测量选用国产耐蚀铂热电阻，信号传送到控制室，就地温度检测选用耐蚀双金属温度计。
◆ 压力仪表的选型：
集中压力检测选用引进技术生产的智能型电动压力变送器；微压力及差压测 量选用差压变送器；现场变送器带显示功能，便于操作人员外出巡查。
就地压力检测，对腐蚀性介质选用隔膜压力表，一般介质选用不锈钢压力表。◆ 流量仪表的选型：
导电液体选用电磁流量计，空气流量采用V形环锥流量计。◆ 物料位仪表的选型：
物料位检测选用雷达液位计。仪表带现场就地显示功能，便于操作人员外出 巡查。
氨水区物料料位检测选用就地显示的磁翻板液位计，根据工艺需要带隔爆远 传装置。
◆ 分析检测仪表的选型：
脱硫装置烟道出口安装烟气在线检测系统（CEMS）。在线烟气监测系统采 用性能指标满足HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、2-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
HJ/T76-2007《固定污染烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》要求，并 取得国家环保局证的产品。
pH分析仪、密度计采用进口产品； ◆ 控制调节阀：
开关控制阀采用电动蝶阀、球阀，调节阀采用带电动执行机构的电动调节阀。对腐蚀性介质选用衬塑阀门，一般介质阀芯采用304SS、316SS，阀体采用WCB 材质的阀门。管道内含有颗粒物质的采用V型或O型切断阀。
（3）仪表的防腐
根据工艺介质的物理性质和腐蚀特点，与介质直接接触的检测元件分别选用 16L，304不锈钢，哈氏合金，衬聚四氟乙烯等材质。3（4）仪表的防爆
对于防爆区域所使用的仪表，按照相关防爆区域划分的要求，选用符合相关 防爆要求的仪表及相关连接附件。1.6、DCS控制系统 1 本工程DCS控制室布置于脱氟工序。控制室内设置DCS控制柜，采用国 标信号传输；仪表计量单位按照国标法定计量单位执行。）DCS系统功能技术方案 1 ◆ 泵、调节阀等的DCS远程停止控制以及运行状态显示功能。
◆ 压力、温度、流量、液位、PH值、密度、电机电流等模拟量的显示、记录、历史记录查询、动态数据分析功能
◆ 重要参数、控制量的自动控制及手动控制功能 ◆ 参数超限报警、故障报警功能 ◆ 历史查询功能 ◆ 系统组态功能 ◆ 信息管理功能 ◆ 通讯功能
在系统的组态画面上可以方便进行控制方案的生成，用户流程图及各类图形 的生成，可以使用通用高级语言或专用高级语言生成各类记录。同时为系统的二 次开发及优化控制的实现提供相应的语言和接口，组态画面包括下列各类：
3-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
◆ 脱硫工序组态界面（含报警及故障显示）◆ 脱氟工序组态界面（含报警及故障显示）◆ 氨水工序组态界面（含报警及故障显示）◆ 历史记录查询界面 ◆ 系统组态界面 ◆ 操作记录界面 ◆ 报表生成画面
系统软件对系统进行组态、参数设定及调试采用系统全局数据库。硬件组态、过程控制编程、操作站编程一体化。具有用户自定义接口，可以开发用户专用功 能块；具备在线调试功能，带PID参数整定功能；能够在全系统范围内自动生 成报表文档。对系统进行诊断和系统内部自诊断的结果显示在系统诊断画面上，如果诊断出故障则以声、光报警提示。
系统诊断报警应包括下列内容： ◆ CPU模件故障诊断报警 ◆ I/O卡件故障诊断报警 ◆ 通讯模件故障诊断报警 ◆ 电源组件故障诊断报警 ◆ 软件故障诊断报警（2）硬件配置
DCS系统主要由一个操作站、一个工程师站、一个控制站和网络通信系统 组成。
DCS系统的控制站由各种控制模块单元、CPU单元、电源单元、网络通信 单元、辅助单元构成。机柜内的模件支持带电插拔而不损坏，且不会影响其它模 件正常工作。并带有故障自诊断、LED显示、报警，能参与编程和故障输出状 态的设置。用于自动回路调节控制的模块带有PID参数整定功能，并支持模件 的即插即用功能。
DCS系统的工程师站、操作员站由工业计算机、22”彩色液晶显示屏，宽行 激光打印机构成。
（3）系统余量
4-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
DCS系统的I/O备用点数不低于15%，系统不低于15%的可扩展容量。（4）网络通讯
根据实际情况，本DCS系统可以设置网络通讯功能，选用适当的网络通讯 模块和通讯协议，可以实现与工厂内其它系统进行数据交换。11.7、动力供应
11.7.1电源
仪表用电源由电气专业经双回路电源切换模块送到仪表控制室。
烟气在线分析仪（CEMS）用电由电气专业提供双回路电源直接送至分析间 和监测平台。用电量约12KVA。
仪表用电电源等级220±10VAC50±1HZ。负荷等级与工艺主机用电等级 相同。
11.7.2用电量
总用电量约计17KVA（其中12KVA为CEMS用电），总供电及仪表用电单 元的供电，都设有专用的用电分配开关，总开关和分开关设有过流短路等保护措 施。
11.7.3仪表用气
仪表压缩空气要求业主引至界区外1米，气源质量及用气量要求如下： 仪表用气量：～10Nm/h（连续使用）压力：0.6～0.7MPa(表压)温度：30℃
露点：气源在操作压力下露点比环境温度低10℃ 含尘量：含尘粒直径小于3μm，含尘量小于1mg/mЗ 含油量：含油量小于3ppm 1.8、自控主要设备表 1 1.8.1脱硫、脱氟工序、氨水工序主要仪表自控设备 1 脱硫、脱氟、氨水工序主要仪表自控设备
序 号 仪表名称
设备规格及材料
单
数量 位
备注
5-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
单
数量 位
备注
保护套管材料：316SS衬F46 装配式铠芯热电阻Pt100DN50PN1.6MPaFF法
兰式安装L/l=550/400温度范 WZP
围：0-300℃ 保护套管材料：316SSPt100 装配式铠芯热电阻DN25PN1.6MPaFF法兰式安 WZP装L/l=400/250温度范围：
-300℃（其中隔爆一支）0 保护套管材料：316SS 双金属温度计温度范围：0-100℃万向式表头 WSS
DN25PN1.6MPaRF法兰式 安装插入长度：L/l＝300/150mm 隔膜型式：法兰式
隔膜材料：316SS衬F46DN25 PN1.6MPaRF0-1MPa 隔膜型式：法兰式
隔膜材料：316SS衬F46DN25 PN1.6MPaRF0-1MPa
支 4
安徽天康或江
苏红光
支
安徽天康或江
苏红光
支
安徽天康或江
苏红光 耐震式隔膜压力表
YTNP-100HF2 隔膜压力表
台 5
台 YTP-100HF2 6 7 8 9 1 0 1 1 不锈钢耐震压力表主要材料：304SS YTN-100H M20X1.50-1MPa
主要材料：304SS 不锈钢压力表
台 台 台 台 台 2 2 2 7
上海赛途或西
仪
YTF-100H
M20X1.50-1MPa 不锈钢氨用压力表主要材料：304SS
M20X1.50-2.5MPa YTAF-100H 不锈钢耐震氨用压主要材料：304SS 力表YTAN-100H 差压变送器
M20X1.50-1MPa
测量元件：哈C带阀组 排气排液阀和接头：哈C 压力变送器
测量元件：316L带阀组
排气排液阀和接头：316SS（其 台 中隔爆型2台）
PN1.0MPaDN150RF输 出4~20mA水滴形天线 ～4500mm 0
～3000mm 0
～3800mm 0
～3500mm 0
～4000mm 0
～5500mm 0
～1500mm 0
EJA或霍尼韦
尔 2 雷达液位计 套 1 2 1 1 1
上海科隆或 E+H
6-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
浮子、本体及法兰材料:316L 输出信号：4~20mA侧安装式 法兰标准：PN1.6 DN50RF L=6000mm（电阻式）（隔爆）L=5500mm（电阻式）（隔爆）L=2000mm
电极材料：316L带连接电缆及 附件输出4~20mA DN65 DN15
PN1.0MPa PN1.0MPa
PN1.0MPa（隔爆）
单
数量 位
备注 3 磁翻板液位计
套 2
上海信东或承 德克罗尼 1
台
上海科隆或 E+H 1 1 4 1 4 电磁流量计
DN80
电极材料：80％铂带连接电缆、接地环及附件输出4~20mA DN80PN1.0MPa DN250PN1.0MPa
DN300PN1.0MPa
配套EJA或霍尼韦尔差变，带 安装附件 5 环锥流量计 DN150 PN1.6MPa DN80PN1.6MPa
DN25PN1.6MPa
测量电极形式：复合电极
Inpro4262/425/pt100带安装 附件InTrac777e-P200/PVDF 伸缩护套EasyClean150清洗 控制器显示仪表：M400输出 信号：4-20mA
触液部件哈C 衬F46PN1.6 MPaRF法兰连接
带AUMA电动执行机构手轮 DN40PN1.6MPa阀体/阀芯: 3 04SS/316L
DN50PN1.6MPa阀体/阀芯: WCB/316SS
DN65PN1.6MPa阀体/阀芯: WCB/316SS
DN15PN1.6MPa阀体/阀芯: WCB/316SS
台 1 1
上海库科或上 海科洋 6 PH测量仪
台 1 梅特勒-托利多 7 密度测量仪
套
SMAR或罗斯
蒙特 无锡卓尔或无 锡工装
套 1 1 1 8 电动调节阀 9 电动球阀
带AUMA电动执行机构手轮
阀体/阀芯:WCB/316SS DN50PN1.6MPa
套 3 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
带AUMA电动执行机构手轮 阀体/阀芯:304衬F46DN50 PN1.6MPa
单
数量 位 套
备注 0 烟气在线检测仪
多通道分析（国家环保总局认
证,带预处理，标气，校验气、机柜、后台PC及分析软件及与 环保传送数据的GPRS装置。
套
分析参数：SO、NO、O、2 X 2 HF、烟尘、温度、压力、流量 等），带modbus输出接口，配 套空调，A4打印机1台
岛津或西克曼 哈克 1 DCS控制系统
DCS控制系统JX-300XP或
（具体系统构成根HOLLIAS-MACS 据点数按照DCSJX-300XP或HOLLIAS-MACS 厂方的构成方式（要求电源、CPU、网络均为 定）冗余配置，正版软件，配置
modbus通信接口卡及相关软 件，以便于与主系统及烟气在 线监测系统进行通信）
RTD:10点AI:86点AO:7点 DI：90点DO:40点
工程师站（兼操作站功能，含 操作系统软件）： Intel®Core™2Duo2.8GCPU/ 1 024M-DDR/200G-HDD/ 1 0-100LIN/21”宽屏TFT/
USB-Key/USB-Mouse/冗余网 卡
操作员站（含操作系统软件）： Intel®Core™2Duo2.8GCPU/ 1 024M-DDR/200G-HDD/ 1 0-100LIN/21”宽屏TFT/
USB-Key/USB-Mouse/冗余网 卡
套
套
浙大中控或和 利时
套 1
控制站：含机笼、控制器、直
流电源、电源模块、I/O模块、套 断路器、隔离器、继电器、交 换机及相关辅材等 DCS机柜
激光打印机HP5100
操作台（含打印机台1个，带 座椅）
门 台 个 1 3
惠普 国产 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
空调（3匹）UPS5KVA/0.5h
单
数量 位 台 套 套 1 1
备注 国产 山特 上海科力恒 含探头3个，报 警监视器1台 2 2 氨气泄漏监测报警
系统
REGUARDNH3(隔爆)气体探 头:电化学式要求配套监视 报警器SP1003 部分设备可能调整，以施工图为准。
12、劳动安全和卫生
2.1、生产过程中的主要职业危害因素 1 电解铝烟气脱硫生产中过程中，主要有以下一些因素可能造成职业危害及安 全事故：
含SO烟气及氨气对人体及其他动植物的危害； 转动设备的噪声危害及对人体机械伤害的危险； 高温设备及管道，存在烫伤的危险；
供、配电及高低压用电设备，存在不安全因素； 吸收液、硫铵溶液等介质，存在化学腐蚀性危害； 玻璃钢设备、管道和氨站，存在火灾的危险； 地沟、平台、楼梯，存在人身跌落伤害的危险； 设备及管道的跑、冒、滴、漏，存在不安全因素。2.2、设计采取的安全、卫生措施 1 针对上述危害因素，除操作人员必须接受安全教育，持证上岗外，在设计中 采取一下相应的安全保护，卫生防护措施，以实现安全、文明生产：
2.2.1、防火、防爆 1 新建（构）筑物的安全间距和耐火等级，按其在生产过程中的火灾危险性，将满足《建筑设计防火规范》的规定；
各新建（构）筑物之间根据生产、消防的需要设置车行道、人行道和消防通 道；
电缆采用阻燃电缆。局部电缆沟、段、分支处设置防火隔墙，电缆竖井采用 耐火隔板，涂防火涂料等措施，盘、柜小孔洞用防火材料封堵。
2.2.2、防毒 1
9-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
本工程使用的原料氨为有毒物料，国家标准规定，生产场所空气中NH的 最高含量为30mg/m。为此，氨水工序应配备过滤式防毒面具、橡胶手套、防 护眼镜、隔离式氧呼吸器等劳动保护用品。
为防止含SO气体对人体的危害，输送SO气体管道尽量采用焊接连接，2 2 并经严格的焊缝检查，以免含SO气体泄漏，危害人体健康。3 2.2.3、防腐蚀 1 吸收液、硫铵溶液管道、阀门等处跑、冒、滴、漏的酸液及地面冲洗水均有 一定的腐蚀性，为避免腐蚀危害，有针对性地采用了不易泄漏的防腐设备和管道；
硫铵包装间的墙裙、地面均考虑防腐措施；
排水坑采用环氧玻璃钢防腐；地面和建、构筑物做了防腐处理。2.2.4、防电伤 1 电气设备采取必要的机械、电气联锁装置以防止误操作； 电气设备设计严格按照带电部分最小安全净距执行；
电气设备选用有五防设施的设备，对配电室加锁，严格执行工作票制度； 在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏，遮拦或屏蔽装置；
紧急事故采取声光显示及必要的其它知识信号，设置自动联锁装置以给出处 理事故的方法；
各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施；
在潮湿环境和需要在金属设备内进行检修的场地，其局部照明采用安全电压 供电。
为防止电器设备对人员造成伤害，所有电器设备均设置了接地保护装置。电 机采取了过流自动断电保护装置。
2.2.5、防机械伤害 1 所有转动机械外露部分均加装防护罩或采取其它防护措施； 设备布置设计时留有足够的检修场地。2.2.6、防噪声、防振动 1 设备订货时提出设备噪声限制要求，在设备选型上要求选用符合国家有关标 准的设备，以便从根本上根治；
对于长期连续运行产生高噪声的场所采取消声、隔声措施，装设防噪声罩或
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
消音器；
控制室和值班室采用隔声性能良好的门窗及有较好吸声性能的墙面材料，使 其噪声满足《工业企业噪声卫生标准》的要求；
设备的基础及平台的防振处理，符合《作业场所局部振动卫生标准》和《动 力机器基础设计规范》。
2.2.7、防雷、防静电 1 生产区的建构筑物及户外金属设备都按有关规程进行防雷设计，对高大设备 进行防雷接地。
所有电气设备有防雷击设施并有接地设施。低压380/220V系统采用接零保 护，配载采用三相四线制，第四根线用作接零连接线；电气设备的不带电金属外 壳都进行接地保护，厂房配电室设重复接零装置。
2.2.8、抗震 1 当地地震基本烈度8度，建筑物、构筑物按地震烈度8度进行抗震计算和 抗震设防。
2.2.9、防其它伤害 1 所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒。
所有楼梯、钢梯、平台、走道边缘设置保护沿和栏杆，以防高处跌伤，保证 运行人员安全。
为防止有小动物进入有电力设施的房间，保证运行安全，门窗设不锈钢纱窗 保护。
高温设备及管道，采取露天布置，并有隔热保护措施。2.3、设计采取的消防措施 1 本工程没有明火作业。整个装置均在厂区内，建筑物面积并不大，建筑体积 也小，就其生产规模不设消防站，只考虑装置内的消防措施。
本项目按《GB50016-2010建筑设计防火规范》划分，本项目所有工序生产 类别为戊类，建筑物耐火等级为二级，同一时间火灾次数为一次，火灾延续时间 为2小时。
根据装置生产类别和建筑物耐火等级，消防措施如下：
（1）操作控制室、配电室根据工作环境特点，设置各种便携式灭火器。具
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
体见下表：
设置场所 中控室 配电室 脱氟楼二层 脱氟楼三层 灭火器型式 手提灭火器 手提灭火器 手提灭火器 手提灭火器
灭火器类型 干粉（磷酸铵盐）干粉（磷酸铵盐）干粉（磷酸铵盐）干粉（磷酸铵盐）
灭火剂充装
量（kg）6 6 6 6
数量（具）2 2 2 2
备注
（2）氨水工序设消火栓1个，消防管与厂区管网相接，用水量按15l/s计 算。
13、承包人向业主提交的技术资料及交付进度
3.1、设备资料（各专业）1 3.1.1、设备（含配套附、构件）的随机资料。1 3.1.2、标准及非标设备设备总装图。1 ◆ 设备组装图、主要部件图。
◆ 设备易损件的零件图、生产消耗件零件图。3.1.3设备随机资料： 1 ◆ 检验合格证。◆ 设备装箱单
◆ 设备零部件清单（目录）◆ 设备随机部件清单（目录）◆ 设备随机工、器具清单（目录）◆ 设备重要零部件组装及试车记录资料。3.1.4设备安装资料 1 ◆ 设备开箱、检验记录。
◆ 设备安装过程、安装技术资料。◆ 设备安装后单机试运转资料。◆ 设备安装后联动试运转资料。
◆ 设备安装过程异动情况报告（发生时提供）3.2、施工图及相关资料 1
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