除液塔在凈化重灰煅燒尾氣中的應(yīng)用

張繼暖，朱文寶，劉 勇

(江西晶昊鹽化有限公司純堿分公司，江西樟樹(shù) 331200)

純堿是重要的化工原料之一，廣泛用于玻璃、日用化學(xué)、化工、搪瓷、造紙、醫(yī)藥、紡織、印染、制革等工業(yè)部門(mén)以及人們的日常生活，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。在過(guò)去，純堿生產(chǎn)環(huán)保問(wèn)題未被廣泛重視。我司針對(duì)重灰爐氣、涼堿除塵尾氣的粉塵污染問(wèn)題，進(jìn)行工藝技術(shù)改進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)“零排放”目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

1 原尾氣系統(tǒng)流程及排放現(xiàn)狀

原重灰尾氣處理系統(tǒng)流程：輕灰在重灰爐中加熱脫水后產(chǎn)生的含堿塵及水蒸汽的爐氣與重灰水合機(jī)水合過(guò)程中產(chǎn)生的含堿塵及水蒸汽的尾氣匯集到尾氣總管，進(jìn)入重灰尾氣洗滌塔洗滌過(guò)濾達(dá)到環(huán)保要求后，由重灰引風(fēng)機(jī)抽排出尾氣放空。

原涼堿尾氣處理系統(tǒng)流程：涼堿工序的含堿塵尾氣匯入尾氣總管，進(jìn)入涼堿尾氣除塵塔與噴淋液呈逆流接觸洗滌，尾氣穿過(guò)填料層再經(jīng)過(guò)噴淋洗滌處理，達(dá)到凈化除塵目的，然后通過(guò)絲網(wǎng)除沫器進(jìn)行氣液過(guò)濾，最后由除塵風(fēng)機(jī)抽出放空。

原重灰尾氣洗滌塔、涼堿尾氣除塵塔洗滌效果及氣液分離效果未滿足生產(chǎn)尾氣排放需求，尾氣中大量的氣體夾帶霧沫外排，造成含堿液氣體污染環(huán)境，且浪費(fèi)了大量軟水。

2 除液塔特點(diǎn)

考慮到廠房?jī)?nèi)空間限制及改造工作量等因素，原尾氣處理系統(tǒng)無(wú)法作大幅調(diào)整，我司決定將重灰及涼堿的尾氣系統(tǒng)合并，再在尾氣系統(tǒng)末端安裝一臺(tái)除液塔。將含堿塵及水蒸汽的尾氣洗滌冷凝后，回收堿塵及冷凝水送入重灰洗水桶作為補(bǔ)水生產(chǎn)重灰。

圖1 新增除液塔后尾氣系統(tǒng)流程圖

1)由2臺(tái)型號(hào)為6-30、風(fēng)量為22 000 m3/h的重灰引風(fēng)機(jī)，2臺(tái)型號(hào)為C5-48-63D、風(fēng)量約12 000 m3/h的除塵風(fēng)機(jī)匯總引出的尾氣通過(guò)φ530無(wú)縫鋼管插入除液塔內(nèi)，出口向下，塔內(nèi)管線從四個(gè)面插入采用均勻分布。管線出口離液面高度為300 mm，此時(shí)除液塔內(nèi)的水溫約60 ℃。

2)進(jìn)除液塔的尾氣向上與噴淋液逆流接觸進(jìn)行噴淋洗滌。在除液塔內(nèi)出氣彎頭上方200 mm處設(shè)置噴淋管，噴淋孔采用每對(duì)45°角雙孔噴淋，共32個(gè)噴淋孔，均布在呈“十字”噴淋管上。噴淋液由軟水補(bǔ)充，水溫29～31 ℃。

3)在噴淋管上方200 mm處安裝厚度200 mm的折流板。折流板，在本項(xiàng)目中主要用于氣液分離。當(dāng)含有霧沫的氣體以一定速度流經(jīng)折流板時(shí)，由于氣體的慣性撞擊作用，霧沫與波形板相碰撞而聚集的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過(guò)氣體的上升力與液體表面張力的合力時(shí)，液滴就從波形板表面上被分離下來(lái)，從而起到回收氣體混合液的效果。

4)在折流板上方500 mm處安裝厚度300 mm的絲網(wǎng)除沬器(X3200-150DP304/304)，主要是由絲網(wǎng)、絲網(wǎng)格柵組成絲網(wǎng)塊和固定絲網(wǎng)塊的支承裝置構(gòu)成。絲網(wǎng)除沫器工作原理與折流板類似，當(dāng)帶有霧沫的氣體以一定速度上升通過(guò)絲網(wǎng)時(shí)，由于霧沫上升的慣性作用，霧沫與絲網(wǎng)細(xì)絲相碰撞而附著在細(xì)絲表面上。細(xì)絲表面上霧沫的擴(kuò)散、霧沫的重力沉降，使霧沫形成較大的液滴沿著細(xì)絲流至兩根絲的交接點(diǎn)。細(xì)絲的可潤(rùn)濕性、液體的表面張力及細(xì)絲的毛細(xì)血管作用，使得液滴越來(lái)越大，直到聚集的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過(guò)氣體上升與液體表面張力的合力時(shí)，液滴就從細(xì)絲上分離下落。氣體通過(guò)絲網(wǎng)除沫器后，基本上不含霧沫，進(jìn)而改善現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境狀況。洗滌后的尾氣達(dá)到環(huán)保生產(chǎn)排放要求，通過(guò)檢測(cè)，排出的氣體溫度大約75 ℃，氣體濃度15 mg/Nm3(堿塵含量)。

5)為保持除液塔內(nèi)液體液位離出氣管始終保持300 mm高度，在除液塔排液出口φ219管線上設(shè)一倒U形裝置用以封氣及保持液面。

6)洗滌液回流至重灰洗滌液桶，由重灰洗滌液泵進(jìn)行循環(huán)洗滌，部分洗滌液經(jīng)板式換熱器降溫至35～55 ℃，送重灰化合水桶作為重灰化合水使用。

7)重灰生產(chǎn)所用化合水，一部分是除液塔噴淋系統(tǒng)洗滌后產(chǎn)生的洗滌液，另一部分由軟水直接補(bǔ)充，補(bǔ)充的軟水每小時(shí)約4.5 m3。

圖2 除液塔

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

改造后不僅將原來(lái)直接由重灰引風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)放空的尾氣中水蒸汽冷凝水回收利用，而且回收了尾氣中含有的大量純堿，經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的運(yùn)行，除塵改造項(xiàng)目回收效果較好，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

經(jīng)計(jì)算，原重灰生產(chǎn)每小時(shí)需用的軟水量為15 m3，改造后重灰生產(chǎn)每小時(shí)補(bǔ)充軟水量為4.5 m3，即外排蒸汽回收率為70%，回收的冷凝水中堿液濃度約8 tt。

4 結(jié) 語(yǔ)

本項(xiàng)目回收尾氣中的液體量目前分析測(cè)算只達(dá)到約70%，還有進(jìn)一步加大回收量的改造空間，這將是我們下一步挖潛和優(yōu)化的方向。

另外，尾氣中的熱量沒(méi)有做到最大限度地回收利用，也是今后需完善提升的目標(biāo)。