氯化鈣除塵系統(tǒng)優(yōu)化改造

張潤澤，楊 磊，于 鑫

(唐山三友化工股份有限公司純堿分公司，河北 唐山 063305)

目前我公司氯化鈣干燥除塵排放系統(tǒng)原設計執(zhí)行標準為GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》，能夠滿足環(huán)保要求。2018年1月15日環(huán)保部下發(fā)《關于京津冀大氣污染傳輸通道城市執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》，要求固體顆粒粉塵排放小于10 mg/m3。為此，我公司對除塵系統(tǒng)重新設計改造，以滿足環(huán)保排放標準。

現(xiàn)在通用除塵種類主要有五種：旋風除塵器、沉降除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器以及袋式除塵器等，可以根據(jù)不同的生產(chǎn)狀況，使用不同的除塵方式。

1 原有除塵設備流程及除塵效果

1.1 原有除塵設備及流程

我公司氯化鈣生產(chǎn)使用濕法除塵方式。原有的除塵設備有引風機、旋風分離器、清液池、濕法除塵塔、除沫器、除塵清液泵。在生產(chǎn)過程中的氯化鈣除塵流程為：首先氯化鈣在制二水片或者二水粒以及氯化鈣物料在高溫干燥、物料運輸?shù)倪^程中產(chǎn)生了大量的氯化鈣粉塵，然后在引風機的作用下讓含有氯化鈣粉塵的氣體經(jīng)過旋風分離器進行除塵， 再由引風機輸送進濕式除塵塔和除塵清液泵輸送過來的清液進行噴淋除塵，除塵后的殘余氣體就被排入大氣，而除塵液就會進行循環(huán)除塵使用，濃度較高后用除塵清液泵輸送至凈化清液桶內(nèi)回收利用。

1.2 除塵效果

表1 1#除塵塔粉塵外排數(shù)據(jù)

由表中可以看出，1#除塵塔除塵效果不佳，平均外排粉塵含量達到16.7 mg/Nm3，為了適應《京津冀大氣污染排放限值的公告》，對除塵系統(tǒng)就進行優(yōu)化，部分設備需要增容或進行改造，從而減少外排空氣中的粉塵含量，達到排放要求。

2 工藝、設備的優(yōu)化改造

2.1 工藝流程簡述

1)含有氯化鈣粉塵的氣體先沿著旋風分離器的進氣管道切線方向進入旋風分離器，然后在重力和旋風的雙重作用下，氯化鈣固體顆粒緩緩下降，進入旋風分離器底部。

2)除塵完畢的氣體由旋風分離器頂部排出，在排出時和除塵清液泵輸送過來的清液進行充分接觸，氯化鈣固體粉塵就會快速溶解到清液中，清液濃度得到了增加，而氯化鈣粉塵也達到了二次除塵，除塵液由返回管道輸送到清液回收槽。當清液回收槽內(nèi)氯化鈣清液的濃度達到20波美度后，由清液輸送管道輸送到清液桶內(nèi)，進行回收再利用。

3)噴淋除塵完后的氣體由尾氣輸送管道輸送到1#除塵塔，在輸送管道上每間隔1 m安裝一組螺旋噴頭(DN25噴頭)，共安裝了19組螺旋噴頭，噴頭噴出的清液也是由除塵清液泵輸送過來的，噴頭噴入的清液與尾氣內(nèi)未回收的氯化鈣固體粉塵進行充分的接觸，使氣體進行了三次除塵。

4)而剩余氣體和除塵后的清液沿尾氣管道(5°傾角)進入1#除塵塔，在進入1#除塵塔之前管道上安裝了靜態(tài)除霧器，除霧器有較大的接觸面積，其表面附著一層清液液膜，當尾氣經(jīng)過除霧器時，氯化鈣固體粉塵就會接觸液膜，并迅速溶解，使除塵液和尾氣得到了充分接觸，從而達到了四次除塵的效果，而除塵清液則輸送到清液池。

5)尾氣再通過鮑爾環(huán)填料層和除塵清液泵送入1#除塵塔內(nèi)的清液通過噴淋的方式進行充分接觸，達到第五次除塵的效果。

6)然后再經(jīng)過2#除塵塔噴淋方式達到第六次除塵的效果，除塵過程中所有的除塵清液濃度達到20波美度后由外送清液管道輸送到清液桶內(nèi)，進行回收再利用，最后的尾氣由引風機輸送到除沫器內(nèi)進行除霧，由除沫器的頂部管道排入大氣。

新除塵工藝裝置流程如圖1所示。

1.1#除塵清液泵 2.清液回收槽 3.旋風分離器 4.除霧器 5.1#除塵塔(大理石) 6.清液回收池 7.2#除塵清液泵 8.外送清液管線 9.3#除塵清液泵 10.2#除塵塔 11.6#引風機 12.除沫器 13.鮑爾環(huán)(聚乙烯)填料層 14.清液噴淋組圖1 新除塵工藝裝置流程示意圖

1.φ57×8無縫鋼管 2.φ10×60圓鋼 3.φ100×10鋼板圖2 除塵塔噴嘴結構圖

1.除塵塔環(huán)形管 2.除塵塔壁 3.上噴淋管 4.下噴淋管圖3 除塵塔內(nèi)噴淋管結構平面圖

2個除塵塔內(nèi)噴淋分為兩層，且噴淋管間相互交叉，噴淋管間的水平角度呈60°夾角，管道長度相差約800 mm，可使所有噴嘴噴淋出的清液面將除塵塔內(nèi)截面完全覆蓋，增加了噴淋除塵效果。

2.2 除霧器在除塵中的作用

旨在解決氣體中的液滴被大量排入大氣的問題，從而使氣體中液滴流速降低，達到合格排放。

1.第六層鋼板 2.第一層鋼板 3.層與層之間夾角圖4 除霧器側視圖

除霧器我們設計的是由六層不銹鋼鋼板組成的立體網(wǎng)格式結構。除霧器是由長方形的304L不銹鋼板片組合而成，所有不銹鋼板片寬度都是100 mm，長度是450～900 mm，厚度是3 mm。除霧器由立體網(wǎng)格狀逐一焊接到一起，其共分為了六層。不銹鋼板片分為縱不銹鋼板和橫不銹鋼板，每層的縱不銹鋼板和橫不銹鋼板的數(shù)量都是5塊，而相鄰層的縱不銹鋼板和橫不銹鋼板是縱橫交叉的安裝，每層的縱不銹鋼板和橫不銹鋼板它們的傾斜角都是30°。相鄰的每層縱不銹鋼板和橫不銹鋼板都是焊接連接在一起，第一層的縱不銹鋼板與水平面的傾角是30°，所有五塊縱不銹鋼板是平行安裝的；進行第二層橫不銹鋼板焊接時，第二層橫不銹鋼板和第一層縱不銹鋼板之間的夾角也是30°，依次對所有不銹鋼板進行焊接，最后焊接第六層縱不銹鋼板。從而保證了由上而下立體網(wǎng)格式除霧器板與板之間的間隙盡可能的縮小，當氣體經(jīng)過時粉塵或溶液就會接觸到不銹鋼板上，形成較大的液滴，由引風機產(chǎn)生的負壓與重力的雙重作用聚集到除霧器最下一層不銹鋼板上，最后進入了回收裝置內(nèi)，這樣就降低了尾氣內(nèi)夾雜的小液滴。從而使氣體內(nèi)夾雜的小液滴匯集成大液滴，進行了回收，沒有被排放到大氣中，大大降低了尾氣內(nèi)含有液量，達到了保護環(huán)境的要求。

2.3 改造完成后除塵效果

由表中可以看出，濕式除塵系統(tǒng)改造完成以后，除塵效果明顯改善，外排平均粉塵含量為4.1 mg/Nm3，從外排平均粉塵含量的數(shù)值上可以看出，已經(jīng)遠遠低于《關于京津冀大氣污染傳輸通道城市執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》中要求顆粒物排放小于10 mg/m3，達到了凈化尾氣的目的，符合《公告》的排放標準，達到了我們改造的預期目標。

表2 1#除塵塔粉塵外排數(shù)據(jù)

3 結 語

在氯化鈣生產(chǎn)中，雖然將粉塵含量達到了預期目標，但是也存在著其它問題，如：除塵泵數(shù)量較多，能耗較高；用水量較大；管道腐蝕較快等，這就需要我們繼續(xù)進行研究、探討，找到更好的方法解決存在的問題，使除塵工序達到理想狀態(tài)。