新環保節能煙氣治理系統在防水卷材生產中的成功運用

[摘 要] 介紹了新環保節能煙氣治理系統的設計思想、運行流程、技術指標、設備選型、運行維護及其在實際防水卷材生產中的成功運用。

[關鍵詞] 環保；節能；煙氣治理系統；防水卷材；生產

[中圖分類號] TU57 [文獻標志碼] A [文章編號] 1003-1324（2102）-02- 0072-04

0 前言

改性瀝青防水卷材是一種可應用于工業與民用建筑上，性能優異的防水材料。由于生產改性瀝青防水卷材所用改性瀝青涂蓋層在高溫攪拌配料和生產過程中會產生煙氣，通過分析證明瀝青煙氣的主要成分為酚類化合物、蒽、萘、吡啶等，瀝青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物，在紫外線作用下可引起光生物效應，反應生成的自由基、過氧化物引起細胞損傷，是一種非免疫性疾病，加熱瀝青產生的煙氣即污染環境又危害人體健康，需要進行治理。但由于生產改性瀝青涂蓋層在攪拌配料和生產過程中產生的煙氣除瀝青油煙外，還有機油煙氣、水蒸氣、填充料粉塵、膠粉粉塵、機油油煙等，成分復雜，在通過管路時容易混合形成污泥使管路堵塞，從而導致整個煙氣治理系統無法正常運轉，并且瀝青混合煙氣刺激性氣味很大，所以改性瀝青防水卷材在高溫攪拌配料和生產過程中產生的瀝青煙氣很難治理。原來治理瀝青煙氣的原理大致可分為濕法和干法兩大類，濕法治理是將收集起來的瀝青煙氣經噴淋水凈化后在高壓風機的作用下進入吸附除味裝置，除掉煙氣中的刺激性氣味，最后通過煙筒排入大氣，濕法處理的優點是設備簡單，節省投資，但是物化的油滴難溶于水，只能靠油霧降溫，積聚成大的油滴后與空氣分離除油的效率很低，含油的煙氣進入到除味裝置后，也會加快活性炭的失效，失去除味作用。干法治理是將收集起來的瀝青煙氣進入冷凝器，使高溫煙氣冷卻下來，汽化油變成油滴流到放油口，冷凝處理后的煙氣在高壓風機的作用下進入吸附除味裝置，除掉煙氣中的瀝青異味，最后通過煙筒排入大氣。干法處理的優點是采用煙氣不和冷卻水直接接觸的冷凝原理回收煙氣中的油份，不會造成冷卻水的二次污染，但此方案由于煙氣中含有粉塵很容易造成冷凝器中的煙管堵塞，而降低降溫效果，需要多級冷凝器降溫才行，投資較大且需要經常維護清理，實踐證明，干法治理也不是最佳方案。近年來，以犧牲環境為代價來換取GDP增加的辦法，政府不允許，廣大群眾也不答應，因此很多改性瀝青防水卷材企業迫于環保的壓力，不能正常生產。良友公司生產改性瀝青防水卷材已有多年，在煙氣治理這方面做過許多探索，但是效果總是不好，氣味處理不了，影響了周圍居民，不能保證正常的生產經營，2011年七月份良友公司技術中心建立課題進行攻關研究，請教了國內知名的煙氣治理專家和相關科研院所，參觀了國內大型卷材生產企業的環保設備，咨詢了多家環保設備制造商，制定了分類收集、降溫、除油、去味的干濕綜合治理方案，2011年10月試機成功。良友公司采用的煙氣治理系統設計合理、運行可靠、性能穩定、容易操作、節省投資，在實際生產中效果顯著。

1 煙氣治理系統的設計方案

改性瀝青防水卷材生產中，各工序產生煙氣的濃度、溫度不同，所以采用分類收集、區別處理、除油去味、廢物回收的工藝過程，從而實現達標排放的治理方案

1.1 分類收集

在改性瀝青防水卷材生產過程中，產生煙氣的部位主要是：改性瀝青罐、瀝青池、計量罐、浸油池、涂油池、撒砂機。我們把改性瀝青罐、瀝青池、計量罐的煙氣濃度大、溫度高、含滑石粉、橡膠粉粉塵，這部分煙氣在高溫狀況下易著火，所以把這部分產生的煙氣集中在一根煙管中，稱作高溫瀝青煙。浸油池、涂油池、撒砂機部位產生的煙氣溫度低、濃度也低，這些煙氣中含有塵土，將這些煙氣合并集中在一根煙管中，稱作低溫瀝青煙。在高溫瀝青煙盒低溫瀝青煙的收集過程中，各支路煙管上均設可調節風門，在控制煙氣不自由散發的前提下，將風門調節到最小狀態，從而將煙氣的風量降低到最小化，以減輕煙氣處理工序的負荷量。

1.2 區別處理

由于高溫瀝青煙氣易著火、溫度高、濃度大、含粉塵的特點，將高溫瀝青煙氣收集到同一根煙管后，立即進行管道噴淋和塔式噴淋處理，通過水淋，一方面降低了煙氣溫度利于下道工序的處理，另一方面也有效阻止了著火現象，還使煙氣中的粉塵吸水變重、凝聚與煙氣分離，煙氣中的油霧也通過水淋降溫而凝聚成大油滴而與氣體分離。這樣高溫瀝青煙氣經水淋降溫初步凈化后與低溫瀝青煙氣合并，進入電捕焦油器除塵系統。改性瀝青罐內的溫度隨著改性工序的推進，而不斷降低，產生煙氣的溫度也不斷降低，當罐內物料溫度降到190°С以下時，高溫瀝青煙氣的噴淋水可以停止，這時煙氣也不會著火。

1.3 去油除味

去油環節，我們設計選用立式電捕焦油器，立式電捕焦油器其工作原理是：在金屬導線和金屬管壁施加高壓（10S·V）直流電，以維持足以使氣體產生電離的電場，使陰陽極之間形成電暈區，正離子吸附于帶負電的電暈極，負離子吸附于帶正電的沉淀極，所有被電離的正負離子均勻充滿電暈極和沉淀極之間的整個空間。當含焦油霧滴、粉塵等雜質的煙氣通過該電場時，吸附負離子和電子的雜質在電場庫倫力的作用下，移動到沉淀極釋放出所帶電荷，并吸附于沉淀極上從而達到凈化氣體的目的。當吸附于沉淀極上的雜質質量增加到大于其附著力時，會自動向下流淌，從電捕焦油器底部排出，凈化后的氣體則從電捕焦油器上部離開進入下道工序。除味環節設計采用活性炭雙層塔式過濾器，炭床1*1米，炭層0.3m厚，雙層炭床。瀝青煙經過水淋降溫初步凈化，電捕焦油器除油除塵后，焦油及粉塵的捕集效率達到99.5%，但是凈化后的氣體中仍含有異味，本設計使含有異味的空氣以端截面均勻的風速通過炭床，使空氣中的異味吸附于活性炭表面，達到進一步凈化的目的。凈化后的空氣達到GB16297-1996大氣污染物排放標準，目測排氣煙筒出口處，無肉眼可見煙氣，距車間50m的居民聞不到瀝青煙氣的氣味。

1.4 廢物回收

首先是回收廢油，在水噴淋冷卻環節和電捕焦油器除油環節進行廢油回收，在水噴淋冷卻環節產生的含油循環水通過重力沉降法分離，油滴上浮聚集從沉淀池上部取出廢油。經過沉降后的循環水含油小于0.5%可以繼續循環使用，不外排所以不會造成廢水超標排放而污染環境。進入到焦油電捕器的含油、水混合氣體經過處理后，油水及無機粉塵顆粒的去除率可達到99.5%，處理下來的油水靠重力作用沉降到除污口，進行回收。通過水淋和電捕焦油器環節回收的廢油可以用作生產肥皂、生物柴油，由專業公司回收。其次是失效后的活性炭利用方案：活性炭表面變成灰褐色或灰白色時，說明活性炭已吸附飽滿就失去了作用，將失效的活性炭放在室外太陽光下曬7-8h后，可繼續使用，這樣可循環三次，最終將失效的活性炭作為導熱油爐的燃料使用。

2 煙氣治理系統的煙氣流程圖及風網示意圖（圖1）

3 瀝青煙氣治理系統的主要技術指標

3.1 瀝青煙氣風量

瀝青煙氣風量越低，對于各級處理設備來說負荷越小，因此各個吸風口均設置調風門，在產生煙氣設備不向大氣自由散發瀝青煙的前提下，將各個調風門關到最小，根據生產進程逐步停機的設備，要關掉風門或把風門調節到微啟狀態。在不影響生產工人操作的前提下各個產生煙氣的設備要最大限度的密封，從而降低系統吸風量。本系統設計的煙氣總量不大于13000m2/h，

3.2 設計排放濃度

其值≤50mg/m2。

3.3 循環水

不排放廢水，噴淋水全部循環使用，油水分離后的冷卻水直接泵送到噴淋設備，消耗的噴淋水及時補充。

4 主要設備選型

4.1 通風機

選用的風機為高壓離心通風機：型號為9-26NO9D，配用電動機功率為30kW，轉速1450r/mio，流量14913 m2/h，最高風壓為4869Pa。

4.2 電捕焦油器

選用立式列管電捕焦油器，型號為CY260型，處理風量為13000 m2/h，除塵效率為99.5%，有效截面積為3.6m2，設計排放濃度50mg/m3。

4.3 噴淋器裝置

噴淋管道按45度角設計，管道直徑400mm，管道長度13m，立式噴淋塔9 m2，噴淋水量0.6 m2/h。

4.4 活性炭吸附裝置

設計為兩層活性炭床，每層活性炭床厚300mm，截面為1.5×1.5 m。

5 改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統的運行維護

該煙氣治理系統必須有專人負責，包括高壓風機的開關調節、循環冷卻水泵的開停控制和循環冷卻水的及時補給、電捕焦油器的開停、活性炭的更換、各級風網的風門調節、油水分離、電捕焦油器底部放油。

6 改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統的運行帶來的社會和經濟效益

根據實驗數據，該環保配套設備一年可回收輕質油約20t/臺，價值10S元。收回的廢油價值與該系統的運行電費基本持平，更重要的是從根本上解決了瀝青防水卷材煙氣污染的問題，這一系統的試驗成功，具有理想的社會效益，主要是公司職工及周圍居民身體健康得到保障，生產環境得到了凈化，公司能正常開展生產和經營活動。

7 改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統建設和運行中注意的問題

（1）建設中要根據各企業生產場所的具體情況來確定風機風量和焦油電捕器的處理風量，以保證有充足的動力使煙氣能正常循環。

（2）活性炭要及時進行更換、焦油電捕器要及時進行廢油回收、噴淋器及時清理沉淀。

（3）必須先開電捕焦油器再開高壓風機。

（4）由于在改性瀝青防水卷材配料過程中要加機油，機油屬于易燃原料在高溫配料過程中易著火，本煙氣治理系統第一道處理已采用了內有螺旋噴頭的傾斜式煙管進行噴淋水降溫處理，如果一旦著火可防止火焰被風機引入立式噴淋塔、立式電捕焦油器和活性炭過濾塔，引起整個系統癱瘓，所以要注意及時開啟噴淋循環水泵。

8 結束語

改性瀝青防水卷材生產中的瀝青煙氣較難治理的主要原因在于生產改性瀝青涂改料攪拌配料過程中產生的煙氣中除瀝青煙氣外，還有水蒸氣、填充料粉塵等，在通過管路時容易混合形成污泥，瀝青煙氣氣味也很難處理，該煙氣治理系統通過實踐完全能解決以上問題，煙氣通過傾斜煙管水噴淋降溫、立式噴淋塔水噴淋降溫、電捕焦油器電捕、活性炭過濾塔吸附處理后，清除了煙氣中的殘留油份和雜質、異味，通過高壓風機進入煙筒，實現了煙氣的達標排放。我公司已經對改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統進行了全面改造，并取得了成功，相信如果將我公司在改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統上面，取得的成功經驗用于相同的生產企業，不僅會為企業自身取得客觀的經濟效益，更重要的是會對全國其它相關防水卷材生產企業的環境保護，發揮非常重要的作用，利國利民、造福子孫后代意義深遠。

作者簡介 李成順，男，高級工程師，濱州市良友防水材料有限責任公司總經理。郵箱：lcs9069@163.com