對(duì)于法乙炔生產(chǎn)中電石渣除塵問題的探討研究

韓風(fēng)剛

摘 要：干式乙炔新工藝能有效地節(jié)能節(jié)水，能有效地解決電石渣漿在濕式乙炔生產(chǎn)過程中的污染問題，實(shí)現(xiàn)乙炔的連續(xù)生產(chǎn)。同時(shí)，干式乙炔裝置自動(dòng)化程度高，提高了生產(chǎn)安全性。該技術(shù)有利于電石聚氯乙烯生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，具有良好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。但在實(shí)際生產(chǎn)中，電石渣塵的處理是一個(gè)大問題。

關(guān)鍵詞：電石法;乙炔;電石渣;除塵;環(huán)保

1 工作原理

設(shè)備在轉(zhuǎn)運(yùn)電石渣過程中由于電石渣粒度小（微米）、質(zhì)量輕、溫度高含有水蒸氣，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中極易產(chǎn)生揚(yáng)塵，并且電石渣是由電石與水反應(yīng)生成的：GaC2+ H2O=Ga（OH）2+C2H2+130kJ/mol，其中加入的水分以氣態(tài)或液態(tài)由固體氫氧化鈣帶走，隨之帶走一部分熱量，電石渣出反應(yīng)器的溫度一般為90～95℃。

2 主要缺點(diǎn)描述

①由于電石渣質(zhì)量輕、粒度小、溫度高在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中水汽蒸發(fā)極易產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，造成粉塵量大，布袋表面附著嚴(yán)重，反吹系統(tǒng)負(fù)載;②引風(fēng)管道在收集粉塵過程中，引入大量外界空氣而導(dǎo)致水蒸氣液化附著在布袋表面，并且由于布袋疏水性不足而導(dǎo)致布袋透氣性減弱[1];③電石渣遇到冷凝在布袋表面的水滴形成電石渣乳濁液，電石渣乳濁液黏性強(qiáng)直接導(dǎo)致布袋堵死;④布袋透氣性減弱使得電石渣中攜帶的乙炔氣體無法正常排出而導(dǎo)致整體系統(tǒng)乙炔含量高，加之布袋堵塞需要操作人員頻繁清理，一方面增加勞動(dòng)強(qiáng)度，一方面直接影響操作人員及設(shè)備安全。

3 除塵種類及適用范圍

3.1 旋風(fēng)分離器

旋風(fēng)分離器是利用離心力從氣流中分離所含固體粒子的設(shè)備。操作時(shí)，含塵氣體以10～25m/s的速度，由進(jìn)氣管沿筒體的切線方向進(jìn)入。在離心力作用下，固體粒子被甩向器壁，并在重力和向下氣流的帶動(dòng)下，沿器壁下滑，最后經(jīng)排灰口落入集灰箱中。凈化的氣體，以錐體下端沿中心軸向而旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出。旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，性能良好，操作條件較寬，可以處理高溫含塵氣體，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

3.2 降塵室

降塵室是最早的重力沉降設(shè)備，常用于含塵氣體的預(yù)分離。隆塵室實(shí)際上是具有寬截面的通道，為提高降小室的生產(chǎn)能力，可在降塵室內(nèi)設(shè)置水平隔板構(gòu)成多層降塵室，每層高度為25～100mm，顆粒沉降含塵氣到各層隔板表面，使出灰不太方便。降塵室中氣速不宜過大，以防止氣流湍動(dòng)卷起已沉降的塵粒，一般氣速應(yīng)控制在1.5～3m/s以下。降塵室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣流阻力小，但體積龐大。

3.3 袋濾器

袋濾器是利用濾布過濾氣體中粉塵的凈化設(shè)備。含塵氣體由下部進(jìn)氣管進(jìn)入，分散通過濾袋時(shí)，粉塵被截留在袋的外側(cè)，通過濾袋凈化的氣體，從上部出口排出，濾袋外的粉塵，一部分借重力落至灰斗內(nèi)，剩在濾袋上的粉塵隔一段時(shí)間用壓縮氣吹一次，使粉塵落入灰斗，經(jīng)排灰閥排出。一般袋濾器有幾十個(gè)濾袋，并分成3～4組，在操作中其中一組處于吹落卸灰狀態(tài)，其余各組進(jìn)行正常除塵。每組是處于除塵還是卸塵，均由自控閥按規(guī)定順序進(jìn)行[2]。

3.4 濕法除塵

濕法除塵主要依靠親水的塵粒與水、水滴或其他液體相互接或碰撞，使塵粒黏附或凝聚，從而與氣體分離。只有含塵氣體允許被增濕或冷卻，且粉塵分離出來是無價(jià)值的，同時(shí)又不污染環(huán)境時(shí)，采用濕法除塵是有效的。采用濕法除塵的缺點(diǎn)是廢水處理困難，增加環(huán)保壓力，設(shè)備龐大，安裝位置要求高。濕法除塵的型式有噴淋式、鼓泡是、填料式。

3.5 靜電除塵器

靜電除塵是利用強(qiáng)電場(chǎng)中氣體發(fā)生的電離作用，使塵粒帶電荷而被電極所吸引，塵粒便從氣體中被除去。通常陰極為金屬絲，其直徑為1.5～2mm，陽極為管狀或平板狀，電極之間的距離是100～200mm。在管狀電除塵中，單管處理量小，往往排列成多管。

4 問題分析

①降低電石渣溫度，并且減少水蒸氣的含量，減少可以附著在布袋表面附著的電石渣含量。并減少水蒸氣含量以減少形成電石渣乳濁液這種附著力高的物質(zhì);②采用對(duì)水汽、溫度、電石渣乳濁液都可處理的除塵器。

5 初步方案

①在電石渣進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)前，輸送設(shè)備上層主要為水蒸氣，對(duì)此部分進(jìn)行降溫（輸送機(jī)外層加裝空冷、水冷等降低溫度，提前將水蒸氣液化分離），一方面降低水蒸氣蒸發(fā)帶出大量粉塵、另一方面水蒸氣冷凝后增加電石渣的濕度，降低高低落差時(shí)形成粉塵，達(dá)到減小粉塵產(chǎn)生量的目的。另一方面減少布袋除塵器吸入水蒸氣的量，減少布袋堵塞頻率;②更改為濕式噴淋除塵器，濕式噴淋除塵器自身可以起到冷卻作用，而且電石渣乳濁液可以用大量水洗滌溶解，洗滌后的渣漿水加入渣漿池通過壓濾機(jī)壓濾后可循環(huán)利用，壓濾后的濾渣是很好的水泥原材料，送往水泥廠制作水泥達(dá)到零排放零污染。

6 結(jié)論

通過方案組合，可以改善除塵器的除塵效率，并且滿足最新環(huán)保要求。通過加裝水洗噴淋，每小時(shí)增加三方水消耗，但是通過本車間壓濾單元可以將水進(jìn)行回收利用，故按照每年消耗23760m3水，50%進(jìn)行回收，每方水按照2.87元計(jì)算，每年投資：34095元，按照布袋每年消耗400條，布袋單價(jià)200元，每年節(jié)約：45905元。企業(yè)零排放是企業(yè)對(duì)社會(huì)的責(zé)任，按照目前要求對(duì)環(huán)境的三廢排放為零，既能增加社會(huì)對(duì)企業(yè)的信任，也是企業(yè)對(duì)社會(huì)的回報(bào)，社會(huì)效益不可估計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]連永強(qiáng)，劉紅民.電石渣應(yīng)用研究與進(jìn)展[J].中國氯堿， 2018（08）.

[2]王志祥.電石渣漿的綜合利用[J].聚氯乙烯，2014（11）.