张继暖，朱文宝，刘 勇
(江西晶昊盐化有限公司纯碱分公司，江西樟树 331200)
纯碱是重要的化工原料之一，广泛用于玻璃、日用化学、化工、搪瓷、造纸、医药、纺织、印染、制革等工业部门以及人们的日常生活，在国民经济中占有重要地位。在过去，纯碱生产环保问题未被广泛重视。我司针对重灰炉气、凉碱除尘尾气的粉尘污染问题，进行工艺技术改进，为实现企业“零排放”目标奠定了基础。
原重灰尾气处理系统流程：轻灰在重灰炉中加热脱水后产生的含碱尘及水蒸汽的炉气与重灰水合机水合过程中产生的含碱尘及水蒸汽的尾气汇集到尾气总管，进入重灰尾气洗涤塔洗涤过滤达到环保要求后，由重灰引风机抽排出尾气放空。
原凉碱尾气处理系统流程：凉碱工序的含碱尘尾气汇入尾气总管，进入凉碱尾气除尘塔与喷淋液呈逆流接触洗涤，尾气穿过填料层再经过喷淋洗涤处理，达到净化除尘目的，然后通过丝网除沫器进行气液过滤，最后由除尘风机抽出放空。
原重灰尾气洗涤塔、凉碱尾气除尘塔洗涤效果及气液分离效果未满足生产尾气排放需求，尾气中大量的气体夹带雾沫外排，造成含碱液气体污染环境，且浪费了大量软水。
考虑到厂房内空间限制及改造工作量等因素，原尾气处理系统无法作大幅调整，我司决定将重灰及凉碱的尾气系统合并，再在尾气系统末端安装一台除液塔。将含碱尘及水蒸汽的尾气洗涤冷凝后，回收碱尘及冷凝水送入重灰洗水桶作为补水生产重灰。
图1 新增除液塔后尾气系统流程图
1)由2台型号为6-30、风量为22 000 m3/h的重灰引风机，2台型号为C5-48-63D、风量约12 000 m3/h的除尘风机汇总引出的尾气通过φ530无缝钢管插入除液塔内，出口向下，塔内管线从四个面插入采用均匀分布。管线出口离液面高度为300 mm，此时除液塔内的水温约60 ℃。
2)进除液塔的尾气向上与喷淋液逆流接触进行喷淋洗涤。在除液塔内出气弯头上方200 mm处设置喷淋管，喷淋孔采用每对45°角双孔喷淋，共32个喷淋孔，均布在呈“十字”喷淋管上。喷淋液由软水补充，水温29～31 ℃。
3)在喷淋管上方200 mm处安装厚度200 mm的折流板。折流板，在本项目中主要用于气液分离。当含有雾沫的气体以一定速度流经折流板时，由于气体的惯性撞击作用，雾沫与波形板相碰撞而聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从波形板表面上被分离下来，从而起到回收气体混合液的效果。
4)在折流板上方500 mm处安装厚度300 mm的丝网除沬器(X3200-150DP304/304)，主要是由丝网、丝网格栅组成丝网块和固定丝网块的支承装置构成。丝网除沫器工作原理与折流板类似，当带有雾沫的气体以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网细丝相碰撞而附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细血管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体上升与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。气体通过丝网除沫器后，基本上不含雾沫，进而改善现场的环境状况。洗涤后的尾气达到环保生产排放要求，通过检测，排出的气体温度大约75 ℃，气体浓度15 mg/Nm3(碱尘含量)。
5)为保持除液塔内液体液位离出气管始终保持300 mm高度，在除液塔排液出口φ219管线上设一倒U形装置用以封气及保持液面。
6)洗涤液回流至重灰洗涤液桶，由重灰洗涤液泵进行循环洗涤，部分洗涤液经板式换热器降温至35～55 ℃，送重灰化合水桶作为重灰化合水使用。
7)重灰生产所用化合水，一部分是除液塔喷淋系统洗涤后产生的洗涤液，另一部分由软水直接补充，补充的软水每小时约4.5 m3。
图2 除液塔
改造后不仅将原来直接由重灰引风机、除尘风机放空的尾气中水蒸汽冷凝水回收利用，而且回收了尾气中含有的大量纯碱，经过3个多月的运行，除尘改造项目回收效果较好，达到了预期目标。
经计算，原重灰生产每小时需用的软水量为15 m3，改造后重灰生产每小时补充软水量为4.5 m3，即外排蒸汽回收率为70%，回收的冷凝水中碱液浓度约8 tt。
本项目回收尾气中的液体量目前分析测算只达到约70%，还有进一步加大回收量的改造空间，这将是我们下一步挖潜和优化的方向。
另外，尾气中的热量没有做到最大限度地回收利用，也是今后需完善提升的目标。
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