摘要:介紹了淄博泰鑫和廚衛(wèi)商行工貿(mào)有限公司中密度板生產(chǎn)線設(shè)備配置和尾氣除塵改造要求達到的目標、設(shè)計采用的水幕噴淋除塵 系統(tǒng)工藝流程及其特點,以及改造后的系統(tǒng)能耗指標及大氣污染物綜合排放指標,以供業(yè)內(nèi)企業(yè)參考借鑒。
在中密度纖維板干燥工序生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣, 含有顆粒物、細纖維、粉塵(含甲醛),雖然干燥旋風(fēng) 分離器分離除塵效果理論上能達到99.5%左右,但受旋風(fēng) 分離器制作精度、原料結(jié)構(gòu)和纖維質(zhì)量要求的粗細等級 限制,仍有一定數(shù)量細短纖維和粉塵未能分離去除,使 得排放的尾氣達不到國家規(guī)定的大氣污染物綜合排放標 準。排放尾氣中的粉塵四處飄逸,空氣中彌漫著濃重的 甲醛氣味,嚴重影響工廠周邊環(huán)境,造成工廠與周邊居 民的矛盾,影響企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營,干燥旋風(fēng)分離器排放尾氣的治理已成為企業(yè)迫在眉睫急需解決的問題。
旋風(fēng)分離器對于捕集粒徑小于5μm的細微纖維和 塵粒密度小的粉塵,效率較低,很難達到理想的除塵效 果;干燥旋風(fēng)分離器排放尾氣的主要成分是濕熱水蒸氣 和帶膠質(zhì)的細微纖維和粉塵,很易使干式布袋除塵器因 濾袋粘糊、透氣孔堵塞而失效,同時廢氣中含有甲醛等 有害物質(zhì),選用干式布袋除塵器達不到降低游離甲醛濃 度的目的,所以選用水幕噴淋除塵來處理排放尾氣成為 優(yōu)選方案。鑒于現(xiàn)在環(huán)境污染的嚴重事實,為治理排放尾氣,漳州中福木業(yè)有限公司引入一套水幕噴淋除塵裝 置將干燥旋風(fēng)分離器排放的尾氣經(jīng)水幕噴淋凈化后再排 放到大氣中;噴淋水集中匯集到多級沉淀池,經(jīng)分級沉 淀,纖維粉塵殘渣過濾脫水后作為燃料,廢水加藥處理 后循環(huán)使用。
1 生產(chǎn)線設(shè)備配置和改造后達到的目標
1.1 生產(chǎn)線設(shè)備配置與干燥旋風(fēng)分離器尾氣排放檢測指標
生產(chǎn)線產(chǎn)能為年產(chǎn)16萬m3中/高端家具板、鏤銑板, 纖維質(zhì)量要求高。原料為80%速生桉木,20%雜木、果 木。熱能中心的生物質(zhì)燃料為樹皮、生產(chǎn)廢料、砂光 粉、邊角料等。生產(chǎn)線主要設(shè)備為鎮(zhèn)江中福馬機械有 限公司的54″熱磨機;上海人造板機器廠有限公司連續(xù) 平壓法生產(chǎn)線,壓機寬4′,長38.5 m;常州聯(lián)合鍋爐有 限公司的32 MW熱能中心。干燥管道現(xiàn)場自制,采用寧 波風(fēng)機廠干燥風(fēng)機, 風(fēng)量370 000 m3/h,風(fēng)壓4 700 Pa; 干燥風(fēng)機入口風(fēng)門開度80%;干燥旋風(fēng)分離器入口風(fēng)速 17.5 m/s;干燥旋風(fēng)分離器出口風(fēng)速11.2 m/s;干燥旋風(fēng)分 離器排氣口實測尾氣風(fēng)量150 000×2= 300 000 m3/h。改 造前干燥旋風(fēng)分離器尾氣排放檢測結(jié)果,見表1所示。
序號 | 名稱 | 單位 | 檢測值 | 國家標準值 |
1 | 顆粒物排放濃度 | mg/m3 | 350 | 120 |
2 | 顆粒物排放速率 | kg/h | 105 | 75 |
3 | 甲醛排放濃度 | mg/m3 | 45 | 25 |
4 | 甲醛排放速率 | kg/h | 13 | 4.8 |
1.2 改造后要求達到的目標
1)利用現(xiàn)有的干燥風(fēng)機和電機,在不改變現(xiàn)有風(fēng)機 的風(fēng)量和風(fēng)壓的前提下,保證改造后不影響生產(chǎn)線干燥 能力和生產(chǎn)量。
2)改造后排放尾氣應(yīng)低于國家規(guī)定的大氣污染物綜 合排放標準。
3)投資少,運行費用低,操作安全,管理方便。
4)建筑物占地面積小,布局合理、美觀;盡可能利 用現(xiàn)有的干燥機鋼支架,鋼支架結(jié)構(gòu)牢固,管道及設(shè)備 防腐性能好。
5)基礎(chǔ)土建施工、鋼支架、排氣管道、噴淋系統(tǒng)管道制作和設(shè)備安裝均無需停產(chǎn),僅在排氣管道與旋風(fēng)分 離器排氣風(fēng)帽對接時短時間停機,盡量減少停機時間。
6)廢水做到零排放,廢纖維殘渣回收焚燒供熱,無 二次污染。
2 水幕噴淋除塵系統(tǒng)工藝流程及其特點 改造方案設(shè)計范圍為高效旋風(fēng)分離器出風(fēng)口風(fēng)管 到凈化排氣通道出口,包括排氣管的管道及鋼支架、平 臺,水幕噴淋系統(tǒng)裝置,分級過濾沉淀池,纖維粉塵殘 渣過濾脫水分離以及系統(tǒng)的電控、運行工藝等。
2.1 水幕噴淋除塵系統(tǒng)工藝流程
1)水幕除塵。旋風(fēng)分離器出口尾氣經(jīng)風(fēng)管擴容進入 水幕噴淋除塵系統(tǒng)(見圖1),在噴淋除塵管5內(nèi)的不同 高度安裝4套噴淋裝置,前兩套噴淋裝置由16個扁嘴噴嘴 4組成,每套8個在管內(nèi)同一高度水平均布;后兩套噴淋 裝置由8個螺旋噴嘴7組成,每套4個在管內(nèi)同一高度垂直 朝下均布。每套噴淋裝置由一臺揚程80 m,流量30 m3/h的 不銹鋼耐腐蝕化工離心泵17提供大流量高壓水。16個水 平均布扁嘴噴嘴4噴出水柱打在噴淋除塵管5中間的反彈 管3上,水柱反彈后形成均勻的水滴與尾氣充分接觸,充 分吸附尾氣中的顆粒物,并隨水沉降下來,去除部分大 顆粒粉塵。尾氣通過噴淋管道進入水霧除塵區(qū)域,流速進一步降低,水霧除塵區(qū)域安裝的噴淋裝置為兩道螺旋 噴嘴7,能形成均勻分布的水霧,尾氣通過大量的噴淋水 霧發(fā)生接觸、碰撞、氣液傳質(zhì)等一系列復(fù)雜效應(yīng),細小 輕微粉塵得到進一步凈化,煙氣溫度進一步下降。
2)擴容沉淀。除塵后的含濕尾氣拐彎減速后進入磚 混結(jié)構(gòu)擴容方箱9,擴容方箱長18 m、寬5 m、高10多米, 容積1 200多立方米。含濕尾氣在大容積的擴容方箱里進 一步減速,未被噴淋水霧捕捉的粉塵顆粒物因氣流急劇 減速而沉降堆積在箱底。隨后含濕尾氣進入排氣通道水 霧分離腔6,雖然含塵尾氣得到了良好地凈化,但有水滴 和水霧帶入尾氣中,成為了含水煙氣(煙氣帶水),必 須將含在煙氣中的水盡量分離出來,這是現(xiàn)有水幕噴淋 除塵系統(tǒng)的主要技術(shù)難點。為此,我們結(jié)合實際情況, 設(shè)計一層不銹鋼孔板篩網(wǎng)8水氣分離裝置,使氣水得到良 好地分離,除去大部分水霧,保證出口煙氣濕度。分離 后的煙氣經(jīng)引高排氣煙囪19達標排放。在孔板篩網(wǎng)8的上 下方安裝高壓反沖洗噴槍12,用于定期沖洗堆積在孔板 篩網(wǎng)8上的廢纖維,以保證孔板篩網(wǎng)8的網(wǎng)孔不堵塞。高 壓反沖洗管道與旋風(fēng)分離器的高空滅火增壓系統(tǒng)連接。
3)噴淋水的循環(huán)利用。噴淋除塵管道5內(nèi)除塵后排 出的污水匯集到擴容方箱9底部地面,擴容方箱底部地面 為中間高四周低結(jié)構(gòu),四周為水渠,水渠與過濾沉淀池 15連通。污水匯集后,進入4級過濾沉淀池15,每級沉淀 池都有一臺可移動的潛污泵13來回移動,用于把沉淀在 池底部的廢纖維抽到濃縮離心機18脫水分離,分離出來 的廢纖維直接送熱能中心做為燃料;脫離出來的水流回 沉淀池,進行再次沉淀分離。為了提高沉淀分離效率可 加入適量的PAM絮凝劑;運行中根據(jù)沉淀池的pH值可適 量加入片堿,以中和沉淀池污水的酸性。較后一級沉淀 池上方安裝有4臺耐腐蝕化工離心泵17,抽吸噴淋水進行 循環(huán)使用。由于運行過程中會蒸發(fā)部分水分,故需要定 期補充部分清水。結(jié)合生產(chǎn)線設(shè)備定期維修,將沉淀池 的污水定期抽出摻入熱能中心燃料燃燒,減少對周圍環(huán) 境的污染,從而達到污水零排放的環(huán)保要求。
2.2 水幕噴淋除塵系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
1)水幕噴淋除塵系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。每條噴淋除塵管 處理能力150 000 m3/h,噴淋除塵管道直徑φ3.2m,管道 長度48 m,噴淋除塵管出口風(fēng)速4.65 m/s,阻力損失約 100 Pa。材質(zhì)為SUS304 不銹鋼。 噴淋裝置4套,材質(zhì)為SUS304不銹鋼。 孔板篩網(wǎng)裝置1套,材質(zhì)為SUS304不銹鋼。
2)噴淋裝置循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。設(shè)計總噴淋量 為120 m3/h,配用噴淋泵型式耐腐蝕化工離心泵,4臺(3 用1備)流量Q=30 m3/h、揚程H=80 m、功率N=18.5 kW。 全不銹鋼潛污泵4臺,流量Q =15m3/h、揚程H = 35 m、功率N= 4 kW。 加藥裝置1套,規(guī)格尺寸φ1 200 mm×1 200 mm,材 質(zhì)為SUS304不銹鋼。 加藥裝置內(nèi)含攪拌機1臺,功率N =1.1 kW;給料機 1臺,功率N= 0.37 kW;加藥泵1臺,功率N= 2.2 kW。 過濾(濃縮)離心機2臺,每臺廢纖維較大處理量 20~30 m3/h,功率N=7.5 kW。
3)引高排氣煙囪排放口設(shè)計參數(shù)。引高排氣煙囪2 個,高度56 m,排放口尺寸4.6 m×2.6 m,材質(zhì)為SUS304 不繡鋼壓型板。煙囪排放口高度越高, 擴容方箱和水霧分 離區(qū)內(nèi)部負壓越大。
4)過濾(濃縮)離心機特點。
(1)采用雙轉(zhuǎn)鼓分離,工作過程自動連續(xù),處理量 大,效率高。
(2)小轉(zhuǎn)鼓進料,大轉(zhuǎn)鼓采用布料器布料,防止了 物料分布不均造成的震動,工作平穩(wěn)可靠,噪音小,無 磨擦與磨損,無發(fā)熱現(xiàn)象,可實現(xiàn)免維護運行。
(3)操作簡便,脫水效率高,使用壽命長。
(4)全機均采用不銹鋼制作,防腐性能好。
2.3 水幕噴淋除塵系統(tǒng)的技術(shù)特點
干燥旋風(fēng)分離器排出的尾氣通過排氣管道引入水幕 噴淋除塵處理系統(tǒng),通過水幕噴淋與含塵尾氣充分相互 接觸捕集粉塵微粒后,經(jīng)排氣通道引高排氣煙囪達標排 放。與其他除塵器相比具有以下特點和優(yōu)點。
1)水幕噴淋除塵系統(tǒng)的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高, 對捕集粒徑小于5μm的細微粉塵和塵粒密度 小的粉塵,效果更好。
2)水幕噴淋除塵系統(tǒng)的除塵效率不僅能與布袋除塵 器和電除塵器媲美,而且還適用于布袋除塵器和電除塵 器不能勝任的除塵條件。水幕噴淋除塵器對凈化高溫、 高濕、易堵塞、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵 效率。
3)水幕噴淋除塵系統(tǒng)在去除含塵氣體中粉塵粒子的 同時,還可以去除氣體中的某些有毒有害氣態(tài)污染物, 其既可以達到除塵的目的,又可以對氣體起到冷卻、凈 化的作用。
4)水幕噴淋除塵系統(tǒng)的投資費用、消耗的能源和運 行維護成本比電除塵器等要低。
5)淄博泰鑫和廚衛(wèi)商行工貿(mào)有限公司設(shè)計的水幕噴淋除塵系 統(tǒng)煙氣流場均勻,粉塵吸收效率高,排氣管道阻力小。 噴淋系統(tǒng)上部兩層采用了不銹鋼管壓制扁嘴噴嘴,輸送 含大顆粒物的污水而不堵塞噴嘴;下部兩層采用了不銹 鋼螺旋噴嘴能均勻地噴霧,霧化顆粒較細,吸收效率較 高。在擴容方箱與排氣通道交界處上方開設(shè)4個開度可調(diào) 節(jié)的風(fēng)門,可用來調(diào)節(jié)擴容方箱內(nèi)部的負壓。
6)噴淋噴霧裝置使用活接式,配有操作平臺,便 于維護和清洗噴頭。噴淋水輸送管道每隔6 m都設(shè)置法 蘭聯(lián)接,方便管道堵塞時拆卸疏通。噴淋除塵管道采用4 mm厚的SUS304不銹鋼板制作,排氣通道水霧分離區(qū)采 用0.5 mm厚的SUS304不銹鋼壓型板制作,結(jié)構(gòu)牢固美觀, 耐腐蝕性好,使用壽命長。
7)漳州中福木業(yè)有限公司設(shè)計的水幕噴淋除塵系統(tǒng) 噴淋水循環(huán)利用,采用獨特設(shè)計的水泵入口抽吸裝置, 耐腐蝕化工離心泵不用安裝在污水池底部,而是架在水 池上方,這樣可避免因水泵軸封漏水造成電機浸泡水中 燒毀的事故。
3 水幕噴淋除塵系統(tǒng)能耗指標及大氣污染物綜合排放指標 1)水幕噴淋除塵系統(tǒng)能耗指標。水幕噴淋除塵系統(tǒng) 能耗指標見表2。
序號 | 名稱 | 裝機數(shù)量 | 使用數(shù)量 | 單臺功率/kW | 裝機功率/kW | 使用功率/kW | 工作時間/(h / d) | 能耗/(kW•h/d) |
1 | 噴淋除塵區(qū)噴淋水泵 | 4 | 2 | 18.5 | 74 | 37 | 24 | 888 |
2 | 不銹鋼潛污泵 | 4 | 2 | 4 | 16 | 8 | 12 | 96 |
3 | 過濾(濃縮)離心機 | 2 | 2 | 7.5 | 15 | 15 | 12 | 180 |
4 | 加藥裝置 | 3 | 3 | 3.67 | 3.67 | 2 | 7.34 |
運行年耗電費用為820 kW•h/天×0.65元/ kW•h×320天= 17.06萬元。
回收廢纖維折合燃料費用。每天分離的干廢纖維 量96 kg/h×24 h =2 304 kg≈2.3 t,年分離的干廢纖維量 2.3 t/天×320天=736 t,折合燃料費用736 t×130元/t =9.57 萬元。
由于該水幕噴淋除塵系統(tǒng)操作簡單安全、管理方 便,可由值班機修、電工等工種人員兼管,無需設(shè)專職 人員,不產(chǎn)生人工費用。
2)大氣污染物綜合排放指標。干燥旋風(fēng)分離器排放 尾氣經(jīng)水幕噴淋除塵系統(tǒng)處理后大大減少了粉塵、甲醛 的外排,具體數(shù)據(jù)見表3。
序號 | 名稱 | 處理前排放濃度/(mg/m3) | 處理后排放濃度/(mg/m3) | 國家標準值(GB 16297—1996) | 處理前排放速率/(kg/h) | 處理后排放速率/(kg/h) | 國家標準值(GB 16297—1996) | 減排量/(kg/h) | 處理效率/% |
1 | 顆粒物 | 350 | 30 | 120 | 105 | 9 | 75 | 96 | 91.4 |
2 | 甲醛 | 45 | 15 | 25 | 13 | 4.5 | 4.8 | 8.5 | 65.4 |
經(jīng)計算,每年可以大幅度降低對環(huán)境的外排污染物 量,其中粉塵顆粒物為736 t,甲醛為64.8 t,明顯降低了 粉塵及有害氣體等對周邊環(huán)境的影響,具有明顯的環(huán)境 效益。
4 結(jié)束語
2015年11月,干燥旋風(fēng)分離器排出尾氣改造投入運 行,其排出尾氣經(jīng)環(huán)保部門指定的第三方環(huán)保檢測機構(gòu) 檢測,檢測結(jié)果的各項數(shù)據(jù)均低于國家新環(huán)保的標準值 (見表3),同時廢水可循環(huán)利用,固廢可直接送至熱能 中心作為燃料燃燒,較好地解決了干燥旋風(fēng)分離器排放 尾氣的污染問題。
摘要:介紹了淄博泰鑫和廚衛(wèi)商行工貿(mào)有限公司中密度板生產(chǎn)線設(shè)備配置和尾氣除塵改造要求達到的目標、設(shè)計采用的水幕噴淋除塵 系統(tǒng)工藝流程及其特點,以及改造后的系統(tǒng)能耗指標及大氣污染物綜合排放指標,以供業(yè)內(nèi)企業(yè)參考借鑒。
在中密度纖維板干燥工序生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣, 含有顆粒物、細纖維、粉塵(含甲醛),雖然干燥旋風(fēng) 分離器分離除塵效果理論上能達到99.5%左右,但受旋風(fēng) 分離器制作精度、原料結(jié)構(gòu)和纖維質(zhì)量要求的粗細等級 限制,仍有一定數(shù)量細短纖維和粉塵未能分離去除,使 得排放的尾氣達不到國家規(guī)定的大氣污染物綜合排放標 準。排放尾氣中的粉塵四處飄逸,空氣中彌漫著濃重的 甲醛氣味,嚴重影響工廠周邊環(huán)境,造成工廠與周邊居 民的矛盾,影響企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營,干燥旋風(fēng)分離器排放尾氣的治理已成為企業(yè)迫在眉睫急需解決的問題。
旋風(fēng)分離器對于捕集粒徑小于5μm的細微纖維和 塵粒密度小的粉塵,效率較低,很難達到理想的除塵效 果;干燥旋風(fēng)分離器排放尾氣的主要成分是濕熱水蒸氣 和帶膠質(zhì)的細微纖維和粉塵,極易使干式布袋除塵器因 濾袋粘糊、透氣孔堵塞而失效,同時廢氣中含有甲醛等 有害物質(zhì),選用干式布袋除塵器達不到降低游離甲醛濃 度的目的,所以選用水幕噴淋除塵來處理排放尾氣成為 首選方案。鑒于現(xiàn)在環(huán)境污染的嚴重事實,為治理排放尾氣,漳州中福木業(yè)有限公司引入一套水幕噴淋除塵裝 置將干燥旋風(fēng)分離器排放的尾氣經(jīng)水幕噴淋凈化后再排 放到大氣中;噴淋水集中匯集到多級沉淀池,經(jīng)分級沉 淀,纖維粉塵殘渣過濾脫水后作為燃料,廢水加藥處理 后循環(huán)使用。
1 生產(chǎn)線設(shè)備配置和改造后達到的目標
1.1 生產(chǎn)線設(shè)備配置與干燥旋風(fēng)分離器尾氣排放檢測指標
生產(chǎn)線產(chǎn)能為年產(chǎn)16萬m3中/高端家具板、鏤銑板, 纖維質(zhì)量要求高。原料為80%速生桉木,20%雜木、果 木。熱能中心的生物質(zhì)燃料為樹皮、生產(chǎn)廢料、砂光 粉、邊角料等。生產(chǎn)線主要設(shè)備為鎮(zhèn)江中福馬機械有 限公司的54″熱磨機;上海人造板機器廠有限公司連續(xù) 平壓法生產(chǎn)線,壓機寬4′,長38.5 m;常州聯(lián)合鍋爐有 限公司的32 MW熱能中心。干燥管道現(xiàn)場自制,采用寧 波風(fēng)機廠干燥風(fēng)機, 風(fēng)量370 000 m3/h,風(fēng)壓4 700 Pa; 干燥風(fēng)機入口風(fēng)門開度80%;干燥旋風(fēng)分離器入口風(fēng)速 17.5 m/s;干燥旋風(fēng)分離器出口風(fēng)速11.2 m/s;干燥旋風(fēng)分 離器排氣口實測尾氣風(fēng)量150 000×2= 300 000 m3/h。改 造前干燥旋風(fēng)分離器尾氣排放檢測結(jié)果,見表1所示。
序號 | 名稱 | 單位 | 檢測值 | 國家標準值 |
1 | 顆粒物排放濃度 | mg/m3 | 350 | 120 |
2 | 顆粒物排放速率 | kg/h | 105 | 75 |
3 | 甲醛排放濃度 | mg/m3 | 45 | 25 |
4 | 甲醛排放速率 | kg/h | 13 | 4.8 |
1.2 改造后要求達到的目標
1)利用現(xiàn)有的干燥風(fēng)機和電機,在不改變現(xiàn)有風(fēng)機 的風(fēng)量和風(fēng)壓的前提下,保證改造后不影響生產(chǎn)線干燥 能力和生產(chǎn)量。
2)改造后排放尾氣應(yīng)低于國家規(guī)定的大氣污染物綜 合排放標準。
3)投資少,運行費用低,操作安全,管理方便。
4)建筑物占地面積小,布局合理、美觀;盡可能利 用現(xiàn)有的干燥機鋼支架,鋼支架結(jié)構(gòu)牢固,管道及設(shè)備 防腐性能好。
5)基礎(chǔ)土建施工、鋼支架、排氣管道、噴淋系統(tǒng)管道制作和設(shè)備安裝均無需停產(chǎn),僅在排氣管道與旋風(fēng)分 離器排氣風(fēng)帽對接時短時間停機,盡量減少停機時間。
6)廢水做到零排放,廢纖維殘渣回收焚燒供熱,無 二次污染。
2 水幕噴淋除塵系統(tǒng)工藝流程及其特點 改造方案設(shè)計范圍為高效旋風(fēng)分離器出風(fēng)口風(fēng)管 到凈化排氣通道出口,包括排氣管的管道及鋼支架、平 臺,水幕噴淋系統(tǒng)裝置,分級過濾沉淀池,纖維粉塵殘 渣過濾脫水分離以及系統(tǒng)的電控、運行工藝等。
2.1 水幕噴淋除塵系統(tǒng)工藝流程
1)水幕除塵。旋風(fēng)分離器出口尾氣經(jīng)風(fēng)管擴容進入 水幕噴淋除塵系統(tǒng)(見圖1),在噴淋除塵管5內(nèi)的不同 高度安裝4套噴淋裝置,前兩套噴淋裝置由16個扁嘴噴嘴 4組成,每套8個在管內(nèi)同一高度水平均布;后兩套噴淋 裝置由8個螺旋噴嘴7組成,每套4個在管內(nèi)同一高度垂直 朝下均布。每套噴淋裝置由一臺揚程80 m,流量30 m3/h的 不銹鋼耐腐蝕化工離心泵17提供大流量高壓水。16個水 平均布扁嘴噴嘴4噴出水柱打在噴淋除塵管5中間的反彈 管3上,水柱反彈后形成均勻的水滴與尾氣充分接觸,充 分吸附尾氣中的顆粒物,并隨水沉降下來,去除部分大 顆粒粉塵。尾氣通過噴淋管道進入水霧除塵區(qū)域,流速進一步降低,水霧除塵區(qū)域安裝的噴淋裝置為兩道螺旋 噴嘴7,能形成均勻分布的水霧,尾氣通過大量的噴淋水 霧發(fā)生接觸、碰撞、氣液傳質(zhì)等一系列復(fù)雜效應(yīng),細小 輕微粉塵得到進一步凈化,煙氣溫度進一步下降。
2)擴容沉淀。除塵后的含濕尾氣拐彎減速后進入磚 混結(jié)構(gòu)擴容方箱9,擴容方箱長18 m、寬5 m、高10多米, 容積1 200多立方米。含濕尾氣在大容積的擴容方箱里進 一步減速,未被噴淋水霧捕捉的粉塵顆粒物因氣流急劇 減速而沉降堆積在箱底。隨后含濕尾氣進入排氣通道水 霧分離腔6,雖然含塵尾氣得到了良好地凈化,但有水滴 和水霧帶入尾氣中,成為了含水煙氣(煙氣帶水),必 須將含在煙氣中的水盡量分離出來,這是現(xiàn)有水幕噴淋 除塵系統(tǒng)的主要技術(shù)難點。為此,我們結(jié)合實際情況, 設(shè)計一層不銹鋼孔板篩網(wǎng)8水氣分離裝置,使氣水得到良 好地分離,除去大部分水霧,保證出口煙氣濕度。分離 后的煙氣經(jīng)引高排氣煙囪19達標排放。在孔板篩網(wǎng)8的上 下方安裝高壓反沖洗噴槍12,用于定期沖洗堆積在孔板 篩網(wǎng)8上的廢纖維,以保證孔板篩網(wǎng)8的網(wǎng)孔不堵塞。高 壓反沖洗管道與旋風(fēng)分離器的高空滅火增壓系統(tǒng)連接。
3)噴淋水的循環(huán)利用。噴淋除塵管道5內(nèi)除塵后排 出的污水匯集到擴容方箱9底部地面,擴容方箱底部地面 為中間高四周低結(jié)構(gòu),四周為水渠,水渠與過濾沉淀池 15連通。污水匯集后,進入4級過濾沉淀池15,每級沉淀 池都有一臺可移動的潛污泵13來回移動,用于把沉淀在 池底部的廢纖維抽到濃縮離心機18脫水分離,分離出來 的廢纖維直接送熱能中心做為燃料;脫離出來的水流回 沉淀池,進行再次沉淀分離。為了提高沉淀分離效率可 加入適量的PAM絮凝劑;運行中根據(jù)沉淀池的pH值可適 量加入片堿,以中和沉淀池污水的酸性。最后一級沉淀 池上方安裝有4臺耐腐蝕化工離心泵17,抽吸噴淋水進行 循環(huán)使用。由于運行過程中會蒸發(fā)部分水分,故需要定 期補充部分清水。結(jié)合生產(chǎn)線設(shè)備定期維修,將沉淀池 的污水定期抽出摻入熱能中心燃料燃燒,減少對周圍環(huán) 境的污染,從而達到污水零排放的環(huán)保要求。
2.2 水幕噴淋除塵系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
1)水幕噴淋除塵系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。每條噴淋除塵管 處理能力150 000 m3/h,噴淋除塵管道直徑φ3.2m,管道 長度48 m,噴淋除塵管出口風(fēng)速4.65 m/s,阻力損失約 100 Pa。材質(zhì)為SUS304 不銹鋼。 噴淋裝置4套,材質(zhì)為SUS304不銹鋼。 孔板篩網(wǎng)裝置1套,材質(zhì)為SUS304不銹鋼。
2)噴淋裝置循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。設(shè)計總噴淋量 為120 m3/h,配用噴淋泵型式耐腐蝕化工離心泵,4臺(3 用1備)流量Q=30 m3/h、揚程H=80 m、功率N=18.5 kW。 全不銹鋼潛污泵4臺,流量Q =15m3/h、揚程H = 35 m、功率N= 4 kW。 加藥裝置1套,規(guī)格尺寸φ1 200 mm×1 200 mm,材 質(zhì)為SUS304不銹鋼。 加藥裝置內(nèi)含攪拌機1臺,功率N =1.1 kW;給料機 1臺,功率N= 0.37 kW;加藥泵1臺,功率N= 2.2 kW。 過濾(濃縮)離心機2臺,每臺廢纖維最大處理量 20~30 m3/h,功率N=7.5 kW。
3)引高排氣煙囪排放口設(shè)計參數(shù)。引高排氣煙囪2 個,高度56 m,排放口尺寸4.6 m×2.6 m,材質(zhì)為SUS304 不繡鋼壓型板。煙囪排放口高度越高, 擴容方箱和水霧分 離區(qū)內(nèi)部負壓越大。
4)過濾(濃縮)離心機特點。
(1)采用雙轉(zhuǎn)鼓分離,工作過程自動連續(xù),處理量 大,效率高。
(2)小轉(zhuǎn)鼓進料,大轉(zhuǎn)鼓采用布料器布料,防止了 物料分布不均造成的震動,工作平穩(wěn)可靠,噪音小,無 磨擦與磨損,無發(fā)熱現(xiàn)象,可實現(xiàn)免維護運行。
(3)操作簡便,脫水效率高,使用壽命長。
(4)全機均采用不銹鋼制作,防腐性能好。
2.3 水幕噴淋除塵系統(tǒng)的技術(shù)特點
干燥旋風(fēng)分離器排出的尾氣通過排氣管道引入水幕 噴淋除塵處理系統(tǒng),通過水幕噴淋與含塵尾氣充分相互 接觸捕集粉塵微粒后,經(jīng)排氣通道引高排氣煙囪達標排 放。與其他除塵器相比具有以下特點和優(yōu)點。
1)水幕噴淋除塵系統(tǒng)的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高, 對捕集粒徑小于5μm的細微粉塵和塵粒密度 小的粉塵,效果更好。
2)水幕噴淋除塵系統(tǒng)的除塵效率不僅能與布袋除塵 器和電除塵器媲美,而且還適用于布袋除塵器和電除塵 器不能勝任的除塵條件。水幕噴淋除塵器對凈化高溫、 高濕、易堵塞、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵 效率。
3)水幕噴淋除塵系統(tǒng)在去除含塵氣體中粉塵粒子的 同時,還可以去除氣體中的某些有毒有害氣態(tài)污染物, 其既可以達到除塵的目的,又可以對氣體起到冷卻、凈 化的作用。
4)水幕噴淋除塵系統(tǒng)的投資費用、消耗的能源和運 行維護成本比電除塵器等要低。
5)淄博泰鑫和廚衛(wèi)商行工貿(mào)有限公司設(shè)計的水幕噴淋除塵系 統(tǒng)煙氣流場均勻,粉塵吸收效率高,排氣管道阻力小。 噴淋系統(tǒng)上部兩層采用了不銹鋼管壓制扁嘴噴嘴,輸送 含大顆粒物的污水而不堵塞噴嘴;下部兩層采用了不銹 鋼螺旋噴嘴能均勻地噴霧,霧化顆粒較細,吸收效率較 高。在擴容方箱與排氣通道交界處上方開設(shè)4個開度可調(diào) 節(jié)的風(fēng)門,可用來調(diào)節(jié)擴容方箱內(nèi)部的負壓。
6)噴淋噴霧裝置使用活接式,配有操作平臺,便 于維護和清洗噴頭。噴淋水輸送管道每隔6 m都設(shè)置法 蘭聯(lián)接,方便管道堵塞時拆卸疏通。噴淋除塵管道采用4 mm厚的SUS304不銹鋼板制作,排氣通道水霧分離區(qū)采 用0.5 mm厚的SUS304不銹鋼壓型板制作,結(jié)構(gòu)牢固美觀, 耐腐蝕性好,使用壽命長。
7)漳州中福木業(yè)有限公司設(shè)計的水幕噴淋除塵系統(tǒng) 噴淋水循環(huán)利用,采用獨特設(shè)計的水泵入口抽吸裝置, 耐腐蝕化工離心泵不用安裝在污水池底部,而是架在水 池上方,這樣可避免因水泵軸封漏水造成電機浸泡水中 燒毀的事故。
3 水幕噴淋除塵系統(tǒng)能耗指標及大氣污染物綜合排放指標 1)水幕噴淋除塵系統(tǒng)能耗指標。水幕噴淋除塵系統(tǒng) 能耗指標見表2。
序號 | 名稱 | 裝機數(shù)量 | 使用數(shù)量 | 單臺功率/kW | 裝機功率/kW | 使用功率/kW | 工作時間/(h / d) | 能耗/(kW•h/d) |
1 | 噴淋除塵區(qū)噴淋水泵 | 4 | 2 | 18.5 | 74 | 37 | 24 | 888 |
2 | 不銹鋼潛污泵 | 4 | 2 | 4 | 16 | 8 | 12 | 96 |
3 | 過濾(濃縮)離心機 | 2 | 2 | 7.5 | 15 | 15 | 12 | 180 |
4 | 加藥裝置 | 3 | 3 | 3.67 | 3.67 | 2 | 7.34 |
運行年耗電費用為820 kW•h/天×0.65元/ kW•h×320天= 17.06萬元。
回收廢纖維折合燃料費用。每天分離的干廢纖維 量96 kg/h×24 h =2 304 kg≈2.3 t,年分離的干廢纖維量 2.3 t/天×320天=736 t,折合燃料費用736 t×130元/t =9.57 萬元。
由于該水幕噴淋除塵系統(tǒng)操作簡單安全、管理方 便,可由值班機修、電工等工種人員兼管,無需設(shè)專職 人員,不產(chǎn)生人工費用。
2)大氣污染物綜合排放指標。干燥旋風(fēng)分離器排放 尾氣經(jīng)水幕噴淋除塵系統(tǒng)處理后大大減少了粉塵、甲醛 的外排,具體數(shù)據(jù)見表3。
序號 | 名稱 | 處理前排放濃度/(mg/m3) | 處理后排放濃度/(mg/m3) | 國家標準值(GB 16297—1996) | 處理前排放速率/(kg/h) | 處理后排放速率/(kg/h) | 國家標準值(GB 16297—1996) | 減排量/(kg/h) | 處理效率/% |
1 | 顆粒物 | 350 | 30 | 120 | 105 | 9 | 75 | 96 | 91.4 |
2 | 甲醛 | 45 | 15 | 25 | 13 | 4.5 | 4.8 | 8.5 | 65.4 |
經(jīng)計算,每年可以大幅度降低對環(huán)境的外排污染物 量,其中粉塵顆粒物為736 t,甲醛為64.8 t,明顯降低了 粉塵及有害氣體等對周邊環(huán)境的影響,具有明顯的環(huán)境 效益。
4 結(jié)束語
2015年11月,干燥旋風(fēng)分離器排出尾氣改造投入運 行,其排出尾氣經(jīng)環(huán)保部門指定的第三方環(huán)保檢測機構(gòu) 檢測,檢測結(jié)果的各項數(shù)據(jù)均低于國家新環(huán)保的標準值 (見表3),同時廢水可循環(huán)利用,固廢可直接送至熱能 中心作為燃料燃燒,較好地解決了干燥旋風(fēng)分離器排放 尾氣的污染問題。