新環(huán)保節(jié)能煙氣治理系統(tǒng)在防水卷材生產(chǎn)中的成功運用

[摘 要] 介紹了新環(huán)保節(jié)能煙氣治理系統(tǒng)的設(shè)計思想、運行流程、技術(shù)指標(biāo)、設(shè)備選型、運行維護及其在實際防水卷材生產(chǎn)中的成功運用。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)保；節(jié)能；煙氣治理系統(tǒng)；防水卷材；生產(chǎn)

[中圖分類號] TU57 [文獻標(biāo)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(yīng)用于工業(yè)與民用建筑上，性能優(yōu)異的防水材料。由于生產(chǎn)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(chǎn)過程中會產(chǎn)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(yīng)，反應(yīng)生成的自由基、過氧化物引起細(xì)胞損傷，是一種非免疫性疾病，加熱瀝青產(chǎn)生的煙氣即污染環(huán)境又危害人體健康，需要進行治理。但由于生產(chǎn)改性瀝青涂蓋層在攪拌配料和生產(chǎn)過程中產(chǎn)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(fù)雜，在通過管路時容易混合形成污泥使管路堵塞，從而導(dǎo)致整個煙氣治理系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)，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(chǎn)過程中產(chǎn)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(jīng)噴淋水凈化后在高壓風(fēng)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(yōu)點是設(shè)備簡單，節(jié)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?zé)煔饫鋮s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(fēng)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(yōu)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(jīng)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(huán)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(yīng)，因此很多改性瀝青防水卷材企業(yè)迫于環(huán)保的壓力，不能正常生產(chǎn)。良友公司生產(chǎn)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(chǎn)經(jīng)營，2011年七月份良友公司技術(shù)中心建立課題進行攻關(guān)研究，請教了國內(nèi)知名的煙氣治理專家和相關(guān)科研院所，參觀了國內(nèi)大型卷材生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保設(shè)備，咨詢了多家環(huán)保設(shè)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(tǒng)設(shè)計合理、運行可靠、性能穩(wěn)定、容易操作、節(jié)省投資，在實際生產(chǎn)中效果顯著。

1 煙氣治理系統(tǒng)的設(shè)計方案

改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中，各工序產(chǎn)生煙氣的濃度、溫度不同，所以采用分類收集、區(qū)別處理、除油去味、廢物回收的工藝過程，從而實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的治理方案

1.1 分類收集

在改性瀝青防水卷材生產(chǎn)過程中，產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(shè)可調(diào)節(jié)風(fēng)門，在控制煙氣不自由散發(fā)的前提下，將風(fēng)門調(diào)節(jié)到最小狀態(tài)，從而將煙氣的風(fēng)量降低到最小化，以減輕煙氣處理工序的負(fù)荷量。

1.2 區(qū)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(xiàn)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(jīng)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(tǒng)。改性瀝青罐內(nèi)的溫度隨著改性工序的推進，而不斷降低，產(chǎn)生煙氣的溫度也不斷降低，當(dāng)罐內(nèi)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(huán)節(jié)，我們設(shè)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(dǎo)線和金屬管壁施加高壓（10S·V）直流電，以維持足以使氣體產(chǎn)生電離的電場，使陰陽極之間形成電暈區(qū)，正離子吸附于帶負(fù)電的電暈極，負(fù)離子吸附于帶正電的沉淀極，所有被電離的正負(fù)離子均勻充滿電暈極和沉淀極之間的整個空間。當(dāng)含焦油霧滴、粉塵等雜質(zhì)的煙氣通過該電場時，吸附負(fù)離子和電子的雜質(zhì)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(dá)到凈化氣體的目的。當(dāng)吸附于沉淀極上的雜質(zhì)質(zhì)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(huán)節(jié)設(shè)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(jīng)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(dá)到99.5%，但是凈化后的氣體中仍含有異味，本設(shè)計使含有異味的空氣以端截面均勻的風(fēng)速通過炭床，使空氣中的異味吸附于活性炭表面，達(dá)到進一步凈化的目的。凈化后的空氣達(dá)到GB16297-1996大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，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(huán)節(jié)和電捕焦油器除油環(huán)節(jié)進行廢油回收，在水噴淋冷卻環(huán)節(jié)產(chǎn)生的含油循環(huán)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(jīng)過沉降后的循環(huán)水含油小于0.5%可以繼續(xù)循環(huán)使用，不外排所以不會造成廢水超標(biāo)排放而污染環(huán)境。進入到焦油電捕器的含油、水混合氣體經(jīng)過處理后，油水及無機粉塵顆粒的去除率可達(dá)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(huán)節(jié)回收的廢油可以用作生產(chǎn)肥皂、生物柴油，由專業(yè)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(xù)使用，這樣可循環(huán)三次，最終將失效的活性炭作為導(dǎo)熱油爐的燃料使用。

2 煙氣治理系統(tǒng)的煙氣流程圖及風(fēng)網(wǎng)示意圖（圖1）

3 瀝青煙氣治理系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

3.1 瀝青煙氣風(fēng)量

瀝青煙氣風(fēng)量越低，對于各級處理設(shè)備來說負(fù)荷越小，因此各個吸風(fēng)口均設(shè)置調(diào)風(fēng)門，在產(chǎn)生煙氣設(shè)備不向大氣自由散發(fā)瀝青煙的前提下，將各個調(diào)風(fēng)門關(guān)到最小，根據(jù)生產(chǎn)進程逐步停機的設(shè)備，要關(guān)掉風(fēng)門或把風(fēng)門調(diào)節(jié)到微啟狀態(tài)。在不影響生產(chǎn)工人操作的前提下各個產(chǎn)生煙氣的設(shè)備要最大限度的密封，從而降低系統(tǒng)吸風(fēng)量。本系統(tǒng)設(shè)計的煙氣總量不大于13000m2/h，

3.2 設(shè)計排放濃度

其值≤50mg/m2。

3.3 循環(huán)水

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

4 主要設(shè)備選型

4.1 通風(fēng)機

選用的風(fēng)機為高壓離心通風(fēng)機：型號為9-26NO9D，配用電動機功率為30kW，轉(zhuǎn)速1450r/mio，流量14913 m2/h，最高風(fēng)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(fēng)量為13000 m2/h，除塵效率為99.5%，有效截面積為3.6m2，設(shè)計排放濃度50mg/m3。

4.3 噴淋器裝置

噴淋管道按45度角設(shè)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(shè)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(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)的運行維護

該煙氣治理系統(tǒng)必須有專人負(fù)責(zé)，包括高壓風(fēng)機的開關(guān)調(diào)節(jié)、循環(huán)冷卻水泵的開?？刂坪脱h(huán)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(fēng)網(wǎng)的風(fēng)門調(diào)節(jié)、油水分離、電捕焦油器底部放油。

6 改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)的運行帶來的社會和經(jīng)濟效益

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，該環(huán)保配套設(shè)備一年可回收輕質(zhì)油約20t/臺，價值10S元。收回的廢油價值與該系統(tǒng)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(tǒng)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(chǎn)環(huán)境得到了凈化，公司能正常開展生產(chǎn)和經(jīng)營活動。

7 改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)建設(shè)和運行中注意的問題

（1）建設(shè)中要根據(jù)各企業(yè)生產(chǎn)場所的具體情況來確定風(fēng)機風(fēng)量和焦油電捕器的處理風(fēng)量，以保證有充足的動力使煙氣能正常循環(huán)。

（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(fēng)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(tǒng)第一道處理已采用了內(nèi)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(fēng)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(tǒng)癱瘓，所以要注意及時開啟噴淋循環(huán)水泵。

8 結(jié)束語

改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中的瀝青煙氣較難治理的主要原因在于生產(chǎn)改性瀝青涂改料攪拌配料過程中產(chǎn)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(tǒng)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(zhì)、異味，通過高壓風(fēng)機進入煙筒，實現(xiàn)了煙氣的達(dá)標(biāo)排放。我公司已經(jīng)對改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)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(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)上面，取得的成功經(jīng)驗用于相同的生產(chǎn)企業(yè)，不僅會為企業(yè)自身取得客觀的經(jīng)濟效益，更重要的是會對全國其它相關(guān)防水卷材生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境保護，發(fā)揮非常重要的作用，利國利民、造福子孫后代意義深遠(yuǎn)。

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(zé)任公司總經(jīng)理。郵箱：lcs9069@163.com