處理生產(chǎn)農(nóng)用水帶擠出廢氣的工程應(yīng)用

解海祥

摘? ?要：本文介紹了采用列管冷凝器+油氣分離器+干式過濾器處理生產(chǎn)農(nóng)用水帶擠出廢氣的工程設(shè)計實例，并對該套廢氣處理系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、運行情況進行了分析。結(jié)果表明：采用該系統(tǒng)處理擠出廢氣是成功的，只要選取合理的設(shè)計參數(shù)，配套定期更換與維護保養(yǎng)，該系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，各項指標均可達到現(xiàn)行的排放標準。系統(tǒng)運行的同時還能回收利用，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：擠出廢氣? 列管冷凝? 油氣分離? 干式過濾? 回收

中圖分類號：X701? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0042-02

某企業(yè)新建年產(chǎn)1000萬m農(nóng)用水帶建設(shè)項目，根據(jù)環(huán)保要求和自身環(huán)保意識的提高，要求做好配套廢氣處理。該生產(chǎn)農(nóng)用水帶擠出廢氣主要污染因子為非甲烷總烴，同時會有較多石蠟油液滴產(chǎn)生，到處滲漏、積液。我方針對該廢氣特征，采用列管冷凝器+油氣分離器+干式過濾器。自該項目建成運行以來，各項指標達標排放。還能回收利用。

1? 工程概況

1.1 污染源強分析及設(shè)計風(fēng)量、排放標準

將外購原料 PVC 塑料粒子（環(huán)保等級）、石蠟油、色母按照一定的比例攪拌混合后制成塑料粒子放入塑料擠出機內(nèi)的高效料斗，棉紗經(jīng)過編織機編織后形成坯帶，由牽引機引入塑料擠出機（注塑溫度為150℃～170℃），將混合好的原料擠出在坯帶表面，形成農(nóng)用水帶。

本項目石蠟油用量為1500t/a，石蠟油由石蠟烴和環(huán)烷烴的飽和成份組成，含有微量的芳烴，無味、無嗅，無色透明粘稠液體，沸點為300℃。本項目造粒和擠出溫度為150℃～170℃，擠出工序產(chǎn)生一定量的石蠟油廢氣（以非甲烷總烴計），廢氣產(chǎn)生量為原料的0.1‰，則非甲烷總烴產(chǎn)生量為 0.15t/a。

該公司塑料擠出線32條用于生產(chǎn)農(nóng)用水帶。分為2套廢氣處理設(shè)備，每套16條，每條上收集罩尺寸為1.0m×0.5m，設(shè)計流速為0.5m/s，計算得出風(fēng)量為900m3/h，設(shè)計16條合計風(fēng)量為15000m3/h。2套設(shè)備合計風(fēng)量為30000m3/h。

該項目非甲烷總烴、顆粒物排放標準參照執(zhí)行《合成樹脂工業(yè)污染物排放標準》（GB31572-2015）中新建企業(yè)大氣污染物排放限值，15m排氣筒排放濃度非甲烷總烴為100mg/m3，15m排氣筒排放濃度顆粒物為30mg/m3。

1.2 工程設(shè)計

根據(jù)環(huán)保相關(guān)要求，結(jié)合以往相關(guān)項目處理經(jīng)驗，如選用水洗噴淋等會新增廢水污染項目、光氧催化或等離子等與廢氣直接接觸帶電設(shè)備的不安全性，同時也考慮到該廢氣中所含石蠟油可回收利用[2]。因此設(shè)計工藝如下。

擠出廢氣→列管冷凝器→油氣分離器→干式過濾器→離心風(fēng)機→高空排放

工藝流程說明：利用離心風(fēng)機負壓將擠出廢氣通過收集罩與支管并入主管，由于該廢氣溫度較高，先進入列管冷凝器，通過泵提把循環(huán)水打入列管冷凝器，進行熱交換，從而降低廢氣溫度，是廢氣中的石蠟油凝結(jié)成滴，再進入油氣分離器，利用離心作用進行油氣分離，使油滴順著設(shè)備內(nèi)壁往下流，廢氣順著出口則往上走。最后進入干式過濾器，通過過濾層的高密度性對廢氣中剩余少量油霧，進行最后過濾凈化，然后高空排放。

1.3 主體設(shè)備參數(shù)

（1）列管冷凝器：尺寸為1.9m×1.2m×3.2m，設(shè)備材質(zhì)為304;兩頭為進出口，使氣體均勻進入冷凝管;中間為最主要的冷凝端，內(nèi)部配套64根?110不銹鋼304管道，規(guī)則排列，之間的空隙用于循環(huán)水流通;通過用循環(huán)水泵GW50-18-30把水箱4.0m×1.5m×1.0m里的循環(huán)水泵提入冷凝端下部進水口，對冷凝管中的廢氣進行冷卻，再從冷凝端上部出水口流出進入冷卻塔30T/H，循環(huán)水冷卻后流入水箱中[3]。

（2）油氣分離器：尺寸為?1.5×2.6，側(cè)上方水平進口，沿著設(shè)備內(nèi)壁做離心向下運動，油滴因為離心作用甩到設(shè)備內(nèi)壁順勢繼續(xù)往下流。離心后的廢氣則通過設(shè)備中間的出口直接往上從頂部排出，類似旋風(fēng)除塵結(jié)構(gòu)，針對處理含油廢氣，對設(shè)備參數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整，降低錐形高度，提升圓筒高度，出油口采用DN50碳鋼閘閥。閘閥出口底部配套一個收集桶。

（3）干式過濾器：尺寸為2.0×1.8×2.0，設(shè)備有三道過濾器。過濾材料為高密度蜂窩紙。尺寸大小為880×880×100-5090，木漿紙，木漿纖維，吸油性好，壽命長。一道過濾器為4塊該尺寸高密度蜂窩紙，三道共12塊。更換周期為1月?lián)Q一次。設(shè)計過濾風(fēng)速為1.3m/s。

（4）離心風(fēng)機：是依靠電機傳動提高空氣壓力并輸送氣體的設(shè)備，系統(tǒng)采用4-72型離心風(fēng)機來帶動氣體。1臺4-72-6.3c，18.5kW。風(fēng)量為15342～21474m3/h，全壓為2908-2303Pa。

（5）管道：系統(tǒng)管道全部選用碳鋼，全部使用焊接管道，要求滿焊，避免石蠟油跑冒滴漏。

如需法蘭連接時，考慮使用硅膠墊，防止?jié)B漏。管道大小采用?600mm、?400mm、?150mm。

1.4 設(shè)備特點

（1）采用冷凝+分離+過濾的組合工藝，整個系統(tǒng)實現(xiàn)了凈化與回收的過程循環(huán)。在運行過程中不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運行費用低，回收物料能回用于生產(chǎn)，進一步降低生產(chǎn)成本。

（2）設(shè)計時考慮避免水跟廢氣直接接觸，從而避免產(chǎn)生廢水。使用水作為冷凝劑，易得，且成本低。可循環(huán)實用，定期補加即可。

（3）系統(tǒng)運行時，避免跑冒滴漏?；厥盏氖炗头浅８蓛簦兌纫草^高，可直接用回生產(chǎn)。

（4）采用集中控制系統(tǒng)，運行過程安全穩(wěn)定、可靠。

2? 運行情況

該項目廢氣處理設(shè)施于2018年8月調(diào)試完成并投入使用，至今運行已超一年，處理效率穩(wěn)定、運行成本較低，排放廢氣各污染因子達到了相應(yīng)的排放標準的要求。

2.1 運行效果

該廢氣處理設(shè)施運行至今，定期對其進、出口進行監(jiān)測的結(jié)果表明，各污染物指標能穩(wěn)定達標排放。下列為非甲烷總烴濃度：

2018.08.20? ?進口：15mg/m3? ? ? 出口：1.1mg/m3

2019.01.10? ?進口：25mg/m3? ? ? 出口：1.5mg/m3

2019.06.04? ?進口：18mg/m3? ? ? 出口：1.2mg/m3

2.2 工程經(jīng)濟分析

工程總投資45萬元，日常運行費用主要包括更換材料費用、電費、人工費用，電費按運行負荷40kW，功率因子0.75，電費單價1.0元/度，更換材料費用0.6萬元/年，電費1萬/年，合計為1.6萬/年。

3? 結(jié)語

本文通過對已建成運行的列管冷凝器+油氣分離器+干式過濾器處理生產(chǎn)農(nóng)用水帶擠出廢氣的成功應(yīng)用案例的研究分析，表明：該廢氣處理工藝，設(shè)定合理的控制參數(shù)，通過列管冷凝使廢氣中的油霧凝結(jié)成滴，再利用離心使油氣分離，最后通過干式過濾使廢氣得到最終凈化。2套處理設(shè)備處理效率能穩(wěn)定90%以上。通過列管冷凝能回收廢氣中大部分石蠟油回用與生產(chǎn)。

參考文獻

[1] 王純，張殿印.廢氣處理工程技術(shù)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[2] 陳殿英，CHENDianYing.低溫等離子體及其在廢氣處理中的應(yīng)用[J].化工環(huán)保，2001，21（3）：136-139.

[3] 潘繼紅，田茂誠.管殼式換熱器的分析與計算[M].北京：科學(xué)出版社，1996.