间歇蒸煮喷放锅臭气处理方法

·间歇蒸煮臭气处理·

间歇蒸煮喷放锅臭气处理方法

研究与应用

李乾金

(四川永丰浆纸股份有限公司,四川沐川,614500)

摘要：探讨了间歇蒸煮喷放锅外排臭气的几种传统处理方法和存在的问题。简要介绍了高效冷凝喷射器的结构、原理和工艺流程,并结合应用案例阐述高效冷凝喷射器的应用效果。实践表明，高效冷凝喷射器应用于DDS间歇蒸煮喷放锅的臭气处理是可行的,可以解决因蒸煮放锅浆料温度波动导致的喷放锅臭气排放量和温度波动而造成的臭气不能完全回收处理的问题。

关键词：喷放锅；臭气处理；高效冷凝喷射器

作者简介：李乾金先生,工程师；主要从事制浆造纸工艺研究和生产管理。

中图分类号：TS793

文献标识码：A

文章编号：0254- 508X(2015)06- 0068- 03

收稿日期：2015- 01- 22(修改稿)

Abstract：This paper discussed several traditional odor treatment methods and the existing problems of batch-cooking blow tank. The structure and principle of the effective condensation ejector were introduced briefly. The application results of the highly effective condensation ejector were explained with application cases. It was feasible to apply the highly effective ejector for the odor treatment of the DDS batch-cooking blow tank, which could solve the problem of inefficient recovery of the odor caused by the temperature fluctuation.

Odor Treatment Methods of Batch-cooking Blow Tank

LI Qian-jin

(SichuanYongfengPulpandPaperCo.,Ltd.,Muchuan,SichuanProvince, 614500)

(E-mail: xshy118@126.com)

Key words：blow tank; odor treatment; highly effective condensation ejector

在采用间歇蒸煮工艺的制浆厂,传统工艺为带压热喷放技术,低浓臭气(主要成分是硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲基二硫化物)排放量大,污染环境,蒸汽消耗大。因此,发展了RDH置换蒸煮工艺,后发展为改良的RDH置换蒸煮工艺，即DDS间歇蒸煮工艺。DDS间歇蒸煮工艺最大的特点是放锅时采用低温泵送技术,除提高了粗浆质量、得率外,大大减少了低浓臭气的排放,减轻了对环境的污染。但喷放锅低浓臭气污染环境的问题仍然没有得到彻底解决,在如今趋于苛严的国家环境保护政策出台的情况下,绝不允许制浆企业长期排放臭气,否则企业将面临环保处罚,甚至停产整顿。本文探讨了DDS间歇蒸煮喷放锅外排臭气的处理方法,介绍了高效冷凝喷射器的结构、原理和工艺流程,并结合应用案例阐述了高效冷凝喷射器的应用效果。

1喷放锅臭气处理存在的问题

1.1设备方面存在的问题

喷放锅臭气处理主要使用的设备是热交换器和涤气塔,这两种设备存在的主要问题是设备易结垢,维护难度较大,运行时间长了处理臭气效果大打折扣。另外,传统间歇蒸煮最初曾采用ZJF系列喷射冷凝器,此设备对水温要求较高,一般不超过40℃,需配套热交换器,由于该设备内部安装有数块孔板隔板,使用时间长了会结垢,堵塞孔板,若不及时清理,严重影响臭气吸收效果。图1为ZJF喷射冷凝器结构图。

1.2工艺方面存在的问题

图1　ZJF喷射冷凝器

由于传统间歇蒸煮工艺采用带压喷放,臭气中含大量高温(120℃左右)蒸汽,采用热交换器冷却和一般的涤气塔洗涤降温几乎不可能实现对臭气的冷凝吸收,即便是采用ZJF喷射冷凝器也是如此。如今的传统蒸煮工艺已逐渐技改成RDH或DDS冷喷放蒸煮工艺,因此从工艺上解决了大量高温蒸汽的喷放,大大降低了臭气的处理难度,但由于这两种蒸煮工艺在煮料置换时偶尔会出现偏流现象,使得放锅时排放的臭气量不均匀,故采用热交换器或涤气塔不能彻底解决臭气排放的问题。

图3　喷放锅臭气处理流程图

因此,研究适合处理RDH或DDS蒸煮喷放锅排放臭气的新装备或找到一种更适合此工艺的设备迫在眉睫。

2新型高效冷凝喷射器在DDS蒸煮喷放锅臭气处理方面的应用

2.1高效冷凝喷射器结构特点及原理

高效冷凝喷射器结构如图2所示。从图2可见，高效冷凝喷射器主要由进气口、进水口、出水口、器体、内腔体、扇形喷嘴、纵喷嘴、锥管、过滤器、人孔、压力表等组成。高效冷凝喷射器安装高度以出水口端面到污热水槽(即废热水槽)入口垂直距离不小于10 m为准(参见图3)。当一定量的水通过进水口以不小于0.05 MPa的压力进入内腔体后,水通过扇形喷嘴和纵喷嘴喷射出来,使水腿管中的水流保持较高的流速射入污热水槽,产生一定的真空效应,从而将喷放锅中的臭气吸收和带走。

2.2喷放锅臭气处理工艺流程

喷放锅臭气处理典型的工艺流程如图3所示。

图2　高效冷凝喷射器

当蒸煮锅开始放料时,提前启动喷射泵,向高效冷凝喷射器供水,控制喷放锅臭气管压力为微负压(300 Pa以内)。喷射水在去高效冷凝喷射器前经过热交换器换热,使水温不高于45℃。系统稳定后开启蒸煮锅放锅阀开始放料,喷放锅产生的臭气将被高效冷凝喷射器吸收,少量不凝结气则被水流带进污热水槽,最后送到碱回收炉燃烧。当放锅完成后,停止向高效冷凝喷射器供水,同时开启喷放锅低浓臭气管上的旁通阀,喷放锅中的少量臭气直接去洗涤处理后送到碱回收锅炉燃烧,到此一个周期结束,准备下一轮放锅操作。当放锅完成后,喷射泵继续保持运行,直到将污热水的温度降至45℃以内为止。

3应用案例

四川永丰浆纸股份有限公司制浆车间蒸煮工段,有4个蒸煮立锅,每个蒸煮锅容积250 m3,共配套1个喷放锅,容积1500 m3。喷放锅臭气处理系统采用1台GLP1.4高效冷凝喷射器,处理臭气量不小于30000 m3/h。该型高效冷凝喷射器主体材质为304 L,由筒体和锥体两部分构成,腔体内部设有扇形喷嘴和纵喷嘴(见图2),筒体高度1500 mm,直径1400 mm,锥体高度2600 mm,气体入口直径1200 mm(入口管道安装垂直高度不小于1000 mm),喷射冷凝水出口直径300 mm,出水管道安装尽量垂直不转弯,管底部插入水封槽,水封高度200 mm。

至今,该系统已在制浆车间蒸煮工段使用3个多月,系统运行正常。该系统投用,成功地解决了该公司DDS间歇蒸煮喷放锅臭气外排的问题,使得厂区及周边大气环境明显改善。该喷放锅每小时排放臭气量30000 m3左右,排放温度80℃左右,经高效冷凝喷射器处理后臭气量每小时不足3000 m3,排放温度降到50℃以内。喷射冷凝器入口水量700 m3/h左右,入口水压0.05 MPa,入水温度40℃左右,出水温度60℃左右。喷射冷凝水采用蒸发工段的清污冷凝水,经热交换器换热后循环使用,7~15天排放一次,废水排入中段水处理。由于采用冷喷放工艺,喷放锅臭气几乎不带浆,不会造成热交换器结垢的问题,给水循环使用创造了很好的条件。采用该系统,蒸煮放锅期间,对后续废气处理系统不会造成冲击,进入碱炉的臭气压力保持稳定。该套系统若新建总体投资不超过100万元(含高效冷凝喷射器、热交换器、喷射泵、管道、阀门、仪表、安装和土建费用)。高效冷凝喷射器在甘蔗制糖工业中作为真空动力设备的应用较普遍,但其在制浆蒸煮喷放锅臭气处理方面的应用尚属首次。

4结语

高效冷凝喷射器应用于DDS间歇蒸煮喷放锅的臭气处理是可行的,可以解决因蒸煮放锅浆料温度波动导致的喷放锅臭气排放量和温度波动而造成的臭气不能完全回收处理的问题。

参考文献

[1]Wan Jin-quan,Ma Yong-wen. An Introduction to the Environmental Engineering of the Paper Making Industry[M]. Beijing: China Light Industry Press, 2005.

万金泉, 马邕文. 造纸工业环境工程导论[M]. 北京： 中国轻工业出版社, 2005.

[2]DING Shi-huo, ZHANG Ming-feng, WANG, et al. DDS-Displacement Digester System the Big Breakthrough of Batch Kraft Pulping Process[J]. China Paper & Paper, 2005, 24(6)： 62.

(责任编辑：常青)