4.1.1 盐酸再生装置的设计年工作时间不应小于6200h。
本条规定了装置的设计年最小工作时间。装置年修时间15d(360h),定修时间18d(432h),装置酸操作业率80%,可得装置年工作时间6374h,考虑到其他未预见状况,故盐酸再生装置的最小设计年工作时间为6200h。
4.1.2 盐酸再生站房内物料存储能力应满足酸洗机组和盐酸再生装置连续运行的要求,存储时间应符合表4.1.2的规定。
表4.1.2 物料的存储时间
规定物料存储能力的目的是避免因盐酸再生装置突发故障或检修而影响酸洗机组的生产。
4.1.3 盐酸再生装置处理的废酸主要成分宜满足表4.1.3的要求。
表4.1.3 废酸主要成分
酸洗机组所使用的HCl质量浓度为190g/L~210g/L,此数据即盐酸再生装置接纳的废酸中HCl的浓度,该浓度废酸所能溶解的Fe约为160g/L。
4.1.4 盐酸再生装置的处理能力可按下式计算:
式中:Q arp ——盐酸再生装置处理能力(L/h);
Q pl ——酸洗机组处理能力(kg/a);
S t ——酸洗机组铁损,0.35%~0.45%;
T——盐酸再生装置年工作时间(h);
C WA ——酸洗机组排出的废酸中铁离子的浓度(g/L);
C RW ——酸洗机组排出的漂洗水中铁离子的浓度(g/L)。
给出了盐酸再生装置处理能力的计算公式。普碳钢连续式或推拉式酸洗机组的铁损可以取0.35%,硅钢或高强钢酸洗机组铁损可取0.45%。
4.1.5 盐酸再生装置的设计指标宜满足下列要求:
1 氯离子(Cl - )回收率应大于或等于99%;
2 预浓缩器循环泵循环流量宜为机组处理能力的8倍~10倍;
3 洗涤器循环泵循环流量宜为机组处理能力的8倍~10倍。
4.1.6 盐酸再生装置运行时,应符合下列控制指标:
1 焙烧炉顶部压力宜为-0.15kPa~-0.45kPa;
2 焙烧炉顶部温度应控制在385℃~430℃;
3 预浓缩器出口烟气温度应小于100℃。
规定了盐酸再生装置的运行控制指标。
1 控制焙烧炉顶部压力是为了避免酸气或粉尘外溢,保护环境。
2 HCl气体在380℃以上对普碳钢没有腐蚀性,但由于焙烧炉顶内部无耐火内衬,若长期处在高于430℃以上运行,会因为钢板屈服强度降低导致炉顶使用寿命缩短。
3 控制预浓缩器出口烟气温度是为了保护吸收塔等后续设备(包括填料)。
4.2.1 盐酸再生装置主要设备宜包括:焙烧炉、预浓缩器、吸收塔、洗涤器、废气风机、液滴分离器、氧化铁粉过滤器、酸储罐、酸泵组、燃烧系统、氧化铁粉输送及存储等设施。
4.2.2 废酸储罐、再生酸储罐每种数量不宜少于2座。
主要考虑当一座储罐检修时,机组仍可以正常生产。
4.2.3 过滤器设置应符合下列要求:
1 废酸和漂洗水在进入预浓缩器前宜设置独立的工作过滤器,备用过滤器可共用,过滤精度宜小于或等于1mm;
2 预浓缩器循环管路应设置过滤器;
3 废酸在进入酸枪前应设置浓缩废酸过滤器。
设置过滤器的目的是避免工艺管道堵塞。
4.2.4 当要求氧化铁粉中氯离子(Cl - )含量小于或等于0.1%时,宜设置除氯装置。
4.2.5 焙烧炉底部应设置破碎机和旋转阀。焙烧炉高温烟气出口管道上应设置高温快速切断阀,阀门关闭时间应小于或等于8s。
规定了设置破碎机、旋转阀和快速切断阀的位置。
破碎机的作用:
(1)粉碎大的氧化铁粉结块,以保护后续设备;
(2)若焙烧炉内衬砖掉落会卡住破碎机,使其停止工作,以提醒操作人员进行检修或维护。
旋转阀的作用:隔离炉内气氛,在保证氧化铁粉从焙烧炉底部排出的同时,避免炉气外逸。旋转阀应安装在破碎机的出口。
快速切断阀的作用:当焙烧炉出口烟气温度超过控制值时,关闭快速切断阀,避免预浓缩器及后续设备因缺少冷却而被焙烧炉高温烟气损坏。
4.2.6 盐酸再生装置的主烧嘴数量、酸枪数量可按表4.2.6选择。每个主烧嘴应设置独立的全自动控制器和火焰检测装置。
表4.2.6 主烧嘴数量、酸枪数量表
规定了酸枪数量和主烧嘴数量的选择范围。
要求酸枪数量不少于2支,以保证在清洗酸枪或过滤器时,盐酸再生装置能继续生产。规定主烧嘴数量不少于2个,以利于热气流在焙烧炉内部形成气旋。
4.2.7 燃气总管上应设置快速切断阀,阀门关闭时间应小于1s,零泄漏。总管上的快速切断阀数量不应少于2台。
当出现燃烧故障(点火不成功、熄灭),或外部燃气压力波动范围超过设定值时,应切断快速切断阀,待问题排除后再重新打开,以保证装置安全。
4.2.8 焙烧炉供料泵、吸收塔供料泵、废气输送风机应具备调速功能。
焙烧炉供料泵转速应与焙烧炉顶部废酸流量和压力进行连锁,以保证装置处理能力及废酸雾化效果;吸收塔供料泵转速应与喷淋水流量进行连锁,以保证再生酸浓度;废气风机转速应与焙烧炉顶部烟气压力进行连锁,以保证焙烧炉顶部处于负压状态。调速方式宜采用电机变频调速技术。
4.2.9 每套酸再生装置宜设置独立的氧化铁粉输送和储存设施。氧化铁粉过滤器型式可采用袋式或板式。
4.2.10 盐酸再生站房内必须设置固定式危险气体泄漏检测及报警装置。
本条为强制性条文,必须严格执行。
燃气总管快速切断阀附近、各烧嘴附近应设置固定式危险气体泄漏检测及报警装置。选择气体泄漏检测及报警装置时应根据燃气的成分决定。当燃气为混合煤气等毒性较强的气体时,应设置有毒气体泄漏检测及报警装置;当燃气为焦炉煤气、天然气、液化石油气等易燃、易爆气体时,应设置可燃气体泄漏检测及报警装置;在操作室设声光报警。同时要求操作人员现场巡检时必须携带便携式危险气体泄漏检测装置,以保护操作人员的人身安全。
4.2.11 酸储罐区、酸泵区、炉顶区域必须设置安全喷淋装置。
本条为强制性条文,必须严格执行。
为确保酸液喷溅后能及时进行冲洗,保护操作人员的人身安全,站房内罐区新酸卸车区域、罐区泵房、酸再生泵房、焙烧炉顶部平台等区域必须设置安全喷淋装置,其余各层平台应设置安全喷淋装置。水源采用生活水,且安全喷淋装置出口压力≥0.25MPa,水量≥15L/min。
4.2.12 下列工艺参数应检测,并具备自动连锁功能:
1 焙烧炉顶部温度和烟气压力、中部温度;
2 预浓缩器出口烟气温度;
3 吸收塔出口烟气温度。
本条规定了部分重要的工艺参数应具备检测和自动连锁功能,主要考虑以下几点:
(1)装置酸操作时,炉顶温度≤385℃时,系统应自动切换至漂洗水操作状态,炉顶温度>450℃时机组自动停机。
(2)操作人员可以根据装置运行状况选择“炉顶温度控制模式”或“炉腰温度控制模式”。
(3)正常酸操作时,预浓缩器出口烟气温度应<100℃,温度≥105℃时,酸再生装置应停机,以确保设备安全。
(4)正常酸操作时,吸收塔出口烟气温度应≤90℃,以确保设备安全。
(5)正常酸操作时,炉顶压力应控制在-0.45kPa≤P≤-0.15kPa,在避免酸气及粉尘外溢的同时尽可能降低废气风机的能耗。
4.2.13 盐酸再生装置应以手动和自动方式,在下列模式之间切换:
1 酸操作模式;
2 漂洗水操作模式;
3 脱盐水操作模式。
在氧化铁粉输送及储存系统出现故障、氧化铁粉仓料位或再生酸储罐处于高料位时,装置应自动切换到漂洗水操作状态或脱盐水操作状态。当焙烧炉供料系统出现故障时,装置应自动切换到脱盐水操作状态。
4.2.14 盐酸再生装置电机防护等级应符合下列规定:
1 各类风机、酸泵的电机防护等级不应低于IP54;
2 各类旋转阀的电机防护等级不应低于IP63;
3 所有仪表及执行机构防护等级不应低于IP65。
本条规定了电机、仪表及执行机构的防护等级要求,目的是防止酸液喷溅或粉尘进入。