三脱一体喷雾除尘技术及装置在陶瓷行业的应用＊

康智勇 李 转 杨 松 李琳琦 李 婷 燕 子

（咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

前言

2012年我国建筑陶瓷年产量已达100亿m2，总产量位居世界第一，建筑陶瓷企业已达3 500多家，消耗原材料近3亿t／年，所消耗燃料折合标煤为34万t。排放粉尘为500万～600万t，排放废气约为5亿m2，燃料燃烧所排放的烟气中主要成分以SO2为主的硫化物和氟排放物，其中废气处理中以粉尘和SO2为主。

虽然我国建筑陶瓷年产量在世界已绝对领先，但并不是世界技术强国，尤其在环保除尘方面还比较落后。2012年底，北京等多个城市出现“雾霾”现象，粉尘就是元凶之一，所以陶瓷企业的粉尘污染处理已迫在眉睫。

国外一些发达国家从20世纪就着手研制先进的废气治理工艺和设备，陆续研发出采用旋风除尘器、袋除尘、高温过滤材料对粉尘进行捕集。采用传统的可再生脱硫剂（如活性炭），金属氧化物脱硫剂，如CaO、ZnO等，新型的脱硫剂Al2O3─CaO可再生脱硫剂和纳米级可再生半导体TiO2脱硫剂，此外也可用石灰石和生石灰进行烟道法脱硫或用方镁石、水镁石吸收使其脱硫，在脱硫的同时也可以脱氟。

我国陶瓷行业废气粉尘的污染治理从20世纪90年代中后期开始，特别是在21世纪初，国内先后开发和应用了一些废气及粉尘处理技术，主要分布在广东佛山和长江三角周地区，但设备和技术还不很完善。维修成本和运行成本高、稳定性差，陶瓷企业缺乏采用此技术的积极性，而三脱一体喷雾除尘技术可克服以上缺陷。

1 三脱一体喷雾除尘技术简介

目前陶瓷行业采用的除尘技术可分为：机械式除尘技术、点除尘技术、湿法除尘技术和过滤除尘技术。从经济性、效率及占地面积等重要方面考虑，湿法除尘装置在喷雾干燥器应用上有很高的推广和普及的优势。湿法除尘装置是一种高效率的除尘装备。工艺先进、运行可靠、成本低、流程简单、制造维修方便，液态介质可直接选用废水。其原理是：使用液态介质使其与含尘气体充分接触，利用雾化液滴、液膜使含尘气体得以净化。湿法除尘器分为：卧式网膜湿法除尘器和立式湿法除尘器。综合考虑，效率更高的除尘器为立式湿法除尘器。下面介绍一种最新研制的新型喷雾除尘器——三脱一体喷雾除尘技术及装置的原理与特点。

如图1所示，这种新型除尘器安装在引风机后面，是整个生产工艺的最后一道工序，其衔接引风机、循环泵、废水池3个设备。含尘气体在引风机抽离后经过第一道水雾除尘（序号1），随后直接进入雾化塔湿法除尘装置中，它是沿雾化塔体切线方向进入，这样能形成螺旋式上升气流，气流经曲型蓄水板（序号8）、钢板蓄水网（序号6）、内部喷淋装置（序号7）吸尘后进入烟囱（烟囱处另有一层喷淋装置），随后直接排放到大气中。

进风管的喷淋水来自于引风机的冷却水，含尘气体在经过进风管喷淋器时会附着在液态水滴上，这样会增加其他装置对它的的吸附作用。在喷雾除尘器中，一套喷雾装置对应一套蓄水装置，污水经循环泵进入喷淋装置中，通过螺旋喷头形成锥形水幕，每层中有若干个螺旋喷头，这样水幕可以覆盖整个气流截面。气流经过曲型蓄水板面上升时，由于板面上附着一层液膜，它会对整个气流进行吸收、净化、中和。通过曲型蓄水板吸附后，气流到达位于其上方的钢板蓄水网，气流通过钢板蓄水网时，它会直接撞向长条形的平面板面，这样会直接改变气流方向，延缓气流速度，板面上的液膜也会直接吸收气流中的粉尘以及中和气流中的硫化物等有害气体。经过曲型蓄水板和钢板蓄水网吸附净化后气流继续上升，到喷淋装置下部与锥形水幕进行再次交换吸附，由于整个喷淋装置采用的是螺旋喷头，液浆会形成比较厚的水幕，吸附作用会极大地提升。而在螺旋喷头分布上，经过设计、计算，每个螺旋喷头都能达到1～1.5m的覆盖面积，可保障其水幕可覆盖整个气流截面，每一层中喷头都是按照设计、计算摆放位置，根据除尘室的截面面积确定喷头数量。在除尘室内，整套这样的设备共有2套，上下分布。气流经过除尘室后基本上只剩下热空气和水蒸气，烟囱处喷淋装置的喷淋水也是来自于风机的冷却水，它是对热气流的最后一道降温水雾层，目的是延长烟囱的使用寿命。最后，热蒸气顺着烟囱直接进入到大气中，而粉尘和中和物随着液态介质回到污水池中，经过沉淀后循环利用。此技术的特点是：三脱一体，把除尘、脱硫、脱氟放在一个容器内同时完成，除尘的同时，在污水池中加入适量的CaO或其他中和物，可脱硫、脱氟，也就是三脱一体。整个除尘设备的除尘介质都是可循环利用的，没有一点浪费。这种三脱一体喷雾湿法除尘器是一种工艺先进、操作方便、结构紧揍、占地面积小、可以大量节省水资源，能满足高标准排放要求的新型除尘器。

2 结语

目前，该除尘设备已经在天津、唐山等多个地方成功运行，运行效果良好。该技术与相应设备的开发，使建筑卫生陶瓷行业的废气处理问题得到极大的改善，基本满足了行业的环保需求。该除尘装置在工艺技术方面所具有的特点，使其具有广泛的推广应用前景。此项技术已申请国家专利，望与国内陶瓷界同仁共同合作，为我国的环境治理做出贡献。