氯化钙除尘系统优化改造

张润泽，杨 磊，于 鑫

(唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司，河北 唐山 063305)

目前我公司氯化钙干燥除尘排放系统原设计执行标准为GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，能够满足环保要求。2018年1月15日环保部下发《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》，要求固体颗粒粉尘排放小于10 mg/m3。为此，我公司对除尘系统重新设计改造，以满足环保排放标准。

现在通用除尘种类主要有五种：旋风除尘器、沉降除尘器、湿式除尘器、静电除尘器以及袋式除尘器等，可以根据不同的生产状况，使用不同的除尘方式。

1 原有除尘设备流程及除尘效果

1.1 原有除尘设备及流程

我公司氯化钙生产使用湿法除尘方式。原有的除尘设备有引风机、旋风分离器、清液池、湿法除尘塔、除沫器、除尘清液泵。在生产过程中的氯化钙除尘流程为：首先氯化钙在制二水片或者二水粒以及氯化钙物料在高温干燥、物料运输的过程中产生了大量的氯化钙粉尘，然后在引风机的作用下让含有氯化钙粉尘的气体经过旋风分离器进行除尘， 再由引风机输送进湿式除尘塔和除尘清液泵输送过来的清液进行喷淋除尘，除尘后的残余气体就被排入大气，而除尘液就会进行循环除尘使用，浓度较高后用除尘清液泵输送至净化清液桶内回收利用。

1.2 除尘效果

表1 1#除尘塔粉尘外排数据

由表中可以看出，1#除尘塔除尘效果不佳，平均外排粉尘含量达到16.7 mg/Nm3，为了适应《京津冀大气污染排放限值的公告》，对除尘系统就进行优化，部分设备需要增容或进行改造，从而减少外排空气中的粉尘含量，达到排放要求。

2 工艺、设备的优化改造

2.1 工艺流程简述

1)含有氯化钙粉尘的气体先沿着旋风分离器的进气管道切线方向进入旋风分离器，然后在重力和旋风的双重作用下，氯化钙固体颗粒缓缓下降，进入旋风分离器底部。

2)除尘完毕的气体由旋风分离器顶部排出，在排出时和除尘清液泵输送过来的清液进行充分接触，氯化钙固体粉尘就会快速溶解到清液中，清液浓度得到了增加，而氯化钙粉尘也达到了二次除尘，除尘液由返回管道输送到清液回收槽。当清液回收槽内氯化钙清液的浓度达到20波美度后，由清液输送管道输送到清液桶内，进行回收再利用。

3)喷淋除尘完后的气体由尾气输送管道输送到1#除尘塔，在输送管道上每间隔1 m安装一组螺旋喷头(DN25喷头)，共安装了19组螺旋喷头，喷头喷出的清液也是由除尘清液泵输送过来的，喷头喷入的清液与尾气内未回收的氯化钙固体粉尘进行充分的接触，使气体进行了三次除尘。

4)而剩余气体和除尘后的清液沿尾气管道(5°倾角)进入1#除尘塔，在进入1#除尘塔之前管道上安装了静态除雾器，除雾器有较大的接触面积，其表面附着一层清液液膜，当尾气经过除雾器时，氯化钙固体粉尘就会接触液膜，并迅速溶解，使除尘液和尾气得到了充分接触，从而达到了四次除尘的效果，而除尘清液则输送到清液池。

5)尾气再通过鲍尔环填料层和除尘清液泵送入1#除尘塔内的清液通过喷淋的方式进行充分接触，达到第五次除尘的效果。

6)然后再经过2#除尘塔喷淋方式达到第六次除尘的效果，除尘过程中所有的除尘清液浓度达到20波美度后由外送清液管道输送到清液桶内，进行回收再利用，最后的尾气由引风机输送到除沫器内进行除雾，由除沫器的顶部管道排入大气。

新除尘工艺装置流程如图1所示。

1.1#除尘清液泵 2.清液回收槽 3.旋风分离器 4.除雾器 5.1#除尘塔(大理石) 6.清液回收池 7.2#除尘清液泵 8.外送清液管线 9.3#除尘清液泵 10.2#除尘塔 11.6#引风机 12.除沫器 13.鲍尔环(聚乙烯)填料层 14.清液喷淋组图1 新除尘工艺装置流程示意图

1.φ57×8无缝钢管 2.φ10×60圆钢 3.φ100×10钢板图2 除尘塔喷嘴结构图

1.除尘塔环形管 2.除尘塔壁 3.上喷淋管 4.下喷淋管图3 除尘塔内喷淋管结构平面图

2个除尘塔内喷淋分为两层，且喷淋管间相互交叉，喷淋管间的水平角度呈60°夹角，管道长度相差约800 mm，可使所有喷嘴喷淋出的清液面将除尘塔内截面完全覆盖，增加了喷淋除尘效果。

2.2 除雾器在除尘中的作用

旨在解决气体中的液滴被大量排入大气的问题，从而使气体中液滴流速降低，达到合格排放。

1.第六层钢板 2.第一层钢板 3.层与层之间夹角图4 除雾器侧视图

除雾器我们设计的是由六层不锈钢钢板组成的立体网格式结构。除雾器是由长方形的304L不锈钢板片组合而成，所有不锈钢板片宽度都是100 mm，长度是450～900 mm，厚度是3 mm。除雾器由立体网格状逐一焊接到一起，其共分为了六层。不锈钢板片分为纵不锈钢板和横不锈钢板，每层的纵不锈钢板和横不锈钢板的数量都是5块，而相邻层的纵不锈钢板和横不锈钢板是纵横交叉的安装，每层的纵不锈钢板和横不锈钢板它们的倾斜角都是30°。相邻的每层纵不锈钢板和横不锈钢板都是焊接连接在一起，第一层的纵不锈钢板与水平面的倾角是30°，所有五块纵不锈钢板是平行安装的；进行第二层横不锈钢板焊接时，第二层横不锈钢板和第一层纵不锈钢板之间的夹角也是30°，依次对所有不锈钢板进行焊接，最后焊接第六层纵不锈钢板。从而保证了由上而下立体网格式除雾器板与板之间的间隙尽可能的缩小，当气体经过时粉尘或溶液就会接触到不锈钢板上，形成较大的液滴，由引风机产生的负压与重力的双重作用聚集到除雾器最下一层不锈钢板上，最后进入了回收装置内，这样就降低了尾气内夹杂的小液滴。从而使气体内夹杂的小液滴汇集成大液滴，进行了回收，没有被排放到大气中，大大降低了尾气内含有液量，达到了保护环境的要求。

2.3 改造完成后除尘效果

由表中可以看出，湿式除尘系统改造完成以后，除尘效果明显改善，外排平均粉尘含量为4.1 mg/Nm3，从外排平均粉尘含量的数值上可以看出，已经远远低于《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》中要求颗粒物排放小于10 mg/m3，达到了净化尾气的目的，符合《公告》的排放标准，达到了我们改造的预期目标。

表2 1#除尘塔粉尘外排数据

3 结 语

在氯化钙生产中，虽然将粉尘含量达到了预期目标，但是也存在着其它问题，如：除尘泵数量较多，能耗较高；用水量较大；管道腐蚀较快等，这就需要我们继续进行研究、探讨，找到更好的方法解决存在的问题，使除尘工序达到理想状态。