一种新型除雾系统在高温尾气处理中的应用

2020-06-12吴学荣孔令亮

磷肥与复肥 2020年4期

吴学荣，孔令亮

（江苏新宏大集团有限公司，江苏泰州 225721）

许多化工企业的生产现场如聚氯乙烯（PVC）喷涂车间、磷酸萃取车间、磷酸过滤车间、磷铵中和车间、磷酸库等都会产生尾气，这些尾气中可能含有微量的粉尘、挥发性有机化合物（VOC）等有害物质［1］。尽管它们的含量很低，但由于厂内的空间有限，长期高温、有害气体的环境造成操作者体感舒适度降低，还可能会对操作者的职业健康安全构成一定的威胁。

江苏新宏大集团有限公司联合英国BEGG，COUSLAND（百豪士）公司成功开发了BECOSOLVE除雾系统。实践证明，该系统对高温尾气的收集、处理以及最终实现达标排放起到较好的作用。

1 BECOSOLVE除雾系统

1.1 工作原理

车间各尾气发生工段产生的尾气被多个吸气罩收集并经过吸收液预处理（可视气体的成分来综合取舍）后送到BECOSOLVE除雾系统（见图1）。高温气体经过第一级除沫器后较大粒径的液滴被截留下来，然后气体再经过2台冷凝器，温度被降低到35 ℃以下，此时气体中细微的雾滴会冷凝，同时部分盐晶体也会从液滴中析出。气体再经过第二级除沫器截留稍大粒径的液滴，然后经过除尘布袋除去其中夹带的大量盐晶体、粉尘颗粒等，最后气体经过第三级除雾器，将气体中夹带的细小雾滴截留下来。处理后的净化气体用风机从烟囱排出。

图1 BECOSOLVE除雾系统

1.2 工艺流程

上述工艺流程主要分为以下几个过程。

1）第一级除沫过程

第一级除沫器采用两层抽屉式丝网除沫器，每层除沫器由多层304 金属丝与特氟龙纤维混编而成，除沫器的主要作用机制为撞击、截留和汇集。第一层除沫器采用低密度网块，用于除掉粒径稍大的沫滴，第二层采用中密度网块，用于除掉粒径稍小的沫滴。经过两层除沫器后气体中5 μm 以上沫滴去除率可达98%以上［2］。

为防止结晶物堵塞丝网，除沫器的顶部设有喷淋装置，通过定量喷洒喷淋液的方式可以对丝网除沫器进行清洗和再生。

2）气体冷凝过程

气体冷凝器分为上、下两层，为了增加换热效率，换热管外部设计有铝制翅片。为了方便清理，冷凝管还被设计成了抽屉式结构，2台冷凝器的作用是将高温气体温度降低到35 ℃以下，以便能够更多地去除气体中夹带的雾沫。

为防止结晶物堵塞管壁，冷凝器的顶部设有喷淋装置，通过定量喷洒喷淋液的方式对冷凝器进行清洗和再生。

3）第二级除沫过程

第二级除沫器采用一层抽屉式丝网除沫器，除沫器同样是由多层304金属丝与特氟龙纤维混编而成，采用高密度网块，用于去除气体冷凝后产生的粒径细小的沫滴，经过第二级除沫器后气体中5 μm以上沫滴去除率最高可达100%。

4）第三级除雾过程

第三级除雾器采用两级除雾方式，它是由内外两层同心圆组成的除雾元件构成，除雾元件选用的是英国BEGG，COUSLAND 公司的低速高效型“Becofil”烛状纤维除雾器，该除雾器的主要作用机制是布朗运动和汇集，其除雾效率较高。

气体经过第三级除雾器后1 μm 以上沫滴去除率可达99%以上，1 μm 以下雾滴去除率可达98%以上［3］。为防止除雾器发生堵塞现象，除雾器的进气端还设计有“Zephron”除尘布袋，以便截留掉气体中结晶盐、焦油、粉尘颗粒等杂物，除尘布袋需要根据气体压力降数值大小定期进行更换。

BECOSOLVE 除雾系统配备了可视化人机界面，可在线监测气体流量、液体流量、气体压力降、温度等指标值，一旦出现参数异常现象，系统便给出相关报警信息，确保整个除雾过程能长期、有序、高效、稳定地运行。

2 应用案例

江苏某外资企业PVC 地板生产商在美国、德国、比利时、中国等国家都建有工厂。该公司的比利时工厂很早就从英国BEGG，COUSLAND 公司进口了一套BECOSOLVE 除雾系统并用于喷涂炉尾气的收集和处理。2012 年，该系统被搬迁到了江苏省苏州市吴江区的工厂。

之前，该公司喷涂炉高温尾气自由排放到车间里，由于这些高温尾气热量得不到及时外排，夏季车间内局部温度曾达到42 ℃以上，尾气中微量的粉尘、VOC等有害物质对操作者的鼻黏膜和肺部都造成了不小危害，操作者对此反映十分强烈。

增加BECOSOLVE除雾系统后，车间的多个尾气发生工位都增加了集气罩（见图2）。在BECOSOLVE除雾系统风机和15 m 烟囱的作用下，集气罩内部形成的微负压能够使高温尾气及热量被及时地带出厂外，室内气温平均降低10 ℃左右，尾气在经过喷淋、除沫、过滤、除雾等一系列作用后实现了达标排放。气体的总压力降在6.37 kPa左右。