【摘要】 糠醛由于其活潑的化學(xué)性質(zhì),被運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)來合成各種化工產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、石化、食品添加劑、鑄造等多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域??啡┮话阋杂衩仔?、玉米稈、麥秸稈、稻草、稻殼、棉籽殼、花生殼和甘蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料為原料來制取,而提取糠醛后的殘留廢棄物——糠醛渣,其鹽分含量高并呈酸性,大量堆積會(huì)對大氣土壤河流產(chǎn)生污染,但其中含有大量的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,具有良好的再利用價(jià)值。吉林省糠醛生產(chǎn)企業(yè)主要以玉米芯為原料,經(jīng)加酸水解制得糠醛。據(jù)估計(jì),每生產(chǎn)1t糠醛約排出12-15t廢渣,每年排出的廢渣有數(shù)百萬噸,_目前情況看,如此較大數(shù)量的廢渣_簡便有效的途徑是作為鍋爐燃料,既可以節(jié)約煤炭資源,又可以基本消除廢渣,解決環(huán)保污染問題。但由于糠醛渣鍋爐排出的煙塵具有粒徑較小、酸氣值低以及黑度高等特點(diǎn),因此,單純的使用濕法除塵器或干法除塵器都不能_的去除煙塵二次污染。本論文設(shè)計(jì)了一種新型糠醛渣鍋爐除塵器,通過噴霧,使煙塵凝聚在水珠上,達(dá)到對微小煙塵的捕獲,尤其是<5μm的顆粒,然后利用四次旋流使塵粒沉降進(jìn)入水中,并且堿性循環(huán)水可將煙氣脫硫,去除酸氣,_后通過脫水器排出清潔氣體。在除塵器的運(yùn)行中,得到了部分運(yùn)行參數(shù),噴霧量為5m3/h,循環(huán)水pH=10時(shí)的煙塵去除率可達(dá)到98.5%以上,遠(yuǎn)大于其他鍋爐除塵器。
l鍋爐除塵器工作原理工藝設(shè)計(jì)
1、工藝設(shè)計(jì)理論:
在_濕度、溫度的條件下,空氣中的水分將產(chǎn)生核凝聚現(xiàn)象。人工降雨,正是在天空云層達(dá)到_濕度的條件下,人工將核粒子,打入云層,云層中的水分凝聚在核的表面,凝聚成水珠,到_粒徑和重量時(shí),降落下來,雨過天晴,洗滌塵埃,空氣清新,這是一種自然凈化現(xiàn)象。
在一些窯廠,也應(yīng)用了這一原理,達(dá)到煙塵的凈化。將煙氣引入窯室,窯體內(nèi)需烘干的物件,在煙氣溫度的烘烤下,水分蒸發(fā)出來,與些同時(shí),蒸發(fā)出來的水氣,使窯內(nèi)濕度增加,達(dá)到_條件下,這些水分凝聚在煙塵的塵粒上,達(dá)到_粒徑和重量時(shí),沉降到窯底地面,排出的煙塵,均達(dá)到_大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)。不僅利用了廢熱,同時(shí)治理了煙氣。
從鍋爐出來的煙氣,溫度在150 0C左右。由于是干氣,且存在很多的塵粒,由于粒徑、重量、速度等諸多因素,不能有效的沉降,這樣的煙氣,也_不容易被除塵設(shè)施所捕捉。這是造成除塵效率不高的濕法除塵的主要原因。
鍋爐出來的煙氣,如果遇到水分,水分在100 0C以上的條件下,蒸發(fā)而產(chǎn)生水霧,形成氣化,隨著濕度的增加,水霧與煙塵中的微粒產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象。尤其是微塵,_易形成凝聚,從而實(shí)現(xiàn)了對微細(xì)粉塵的捕捉。凝聚成的小水珠,或沉降,或隨煙氣流入下道除塵設(shè)施,這樣經(jīng)過預(yù)處理的煙塵,對下級采用濕法除塵,提供了良好的捕捉條件。
選擇_除塵器,是對經(jīng)預(yù)處理后的煙氣達(dá)到成功捕捉的關(guān)鍵??啡┰鼰焿m除塵器比目前普遍應(yīng)用的沖激式除塵器有著_的除塵能力。首先四次沖激水面,并四次旋流將水塵甩到筒壁,流入水中。進(jìn)行四次這樣的捕捉和去除。這是兩者不能比擬的。該除塵器對微細(xì)粉塵的捕捉能力強(qiáng),捕捉粒度可達(dá)lam左右。
濕式除塵,其有效的脫水,是很重要的。雖然設(shè)施有脫水功能,受其設(shè)備的限制,不能有效的將水脫掉。這些塵水,采樣監(jiān)測時(shí),影響很大。
選擇立式旋風(fēng)脫水器。制造簡單,脫水效率高,能有效地將水分離出來。
2、工作原理:
應(yīng)用核凝聚理論,通過煙氣霧化,使鍋爐排出的干煙氣轉(zhuǎn)換成濕煙氣,從而產(chǎn)生核凝聚,將微塵捕捉下來。煙氣又通過多次混合、旋流,使微塵得以去除?;局卫矸椒?
(1)凝聚,發(fā)生于塵凝聚室,以塵為核,通過噴霧,利用煙氣高溫,增加煙氣濕度,煙塵凝聚在水珠上,隨著水珠的增大,沉降下來。
(2)捕捉,發(fā)生于四旋程除塵器,煙塵多次與除塵器內(nèi)水面沖擊混合,利用旋流使塵粒進(jìn)入水中沉降下來。
(3)脫水,發(fā)生于立式旋風(fēng)脫水器,水氣經(jīng)旋流脫水,清潔的氣體排出。
(4)脫硫,煙氣中二氧化硫與水充分接觸,溶于堿水中,使煙氣脫硫后排出。
3、技術(shù)特點(diǎn):
1)干煙氣轉(zhuǎn)換成濕煙氣,增加了粉塵的重量,提高了去除效率。
2)以塵水旋流,改變了煙氣旋風(fēng)所不能捕捉的微塵。
3)對微細(xì)粉塵具有較高的去除能力。
4)應(yīng)用酸堿水氣充分中和,排出的氣體中,SO²達(dá)標(biāo)排放。
5)除塵水循環(huán)使用。無外排。
6)設(shè)備無結(jié)垢。
7)操作簡單,使用壽命長(15年以上)。
4、創(chuàng)新內(nèi)容:
理論創(chuàng)新:將核凝聚理論應(yīng)用到煙塵處理領(lǐng)域;煙塵預(yù)處理的新理念。
技術(shù)創(chuàng)新:煙塵霧化技術(shù);泥水多次旋流技術(shù);渣水氣分流自動(dòng)控制技術(shù)。
5、與其它除塵器比較:
表2.1糠醛渣煙塵除塵器與其他煙塵除塵器對比
6、工藝流程:
工藝流程如圖2.1所示:引風(fēng)機(jī)將鍋爐糠醛渣燃燒煙塵,引入霧化器,二個(gè)噴嘴相向噴霧,充分與熱煙氣混合,在高溫?zé)煔獾淖饔孟?,水霧被氣化,進(jìn)入塵凝聚室。在塵凝聚室中,由于截面積的擴(kuò)大,氣流的流速降下來,隨著濕度的增加,氣溫的下降,下降至100°C以下時(shí),以塵粒為核,凝聚成小水珠,或沉淀于室底,或隨氣流引入糠醛渣除塵器,實(shí)現(xiàn)了煙塵的預(yù)處理,有效地將微細(xì)粉塵凝聚,塵以濕塵狀態(tài),加大了塵粒的比重,對此類煙塵的捕捉起到至關(guān)重要的作用。煙塵出口設(shè)有斜板脫水器,提高塵水的去除塵效率。塵凝聚室始端有二個(gè)沖洗管道,用閥門人工控制,可每天沖洗一次,塵水自流入集水沉淀池。并設(shè)有人孔。集水沉淀池設(shè)有堿水配制桶,定期調(diào)配存水,pH值調(diào)節(jié)到10即可。在塵凝聚室中,酸氣與堿水得以充分中和,使排出的氣體酸得以去除。
煙塵于塵凝聚室末端的上頂出風(fēng)口引入糠醛渣煙塵除塵器。
糠醛渣煙塵除塵器:引進(jìn)的煙氣,沖向_旋流筒的水面,煙氣中的塵粒進(jìn)入水中,同時(shí)己經(jīng)在塵凝聚室凝聚的小水珠,也同時(shí)進(jìn)入水中,被捕捉。進(jìn)入旋流筒的煙氣又卷起水霧,在筒內(nèi)旋轉(zhuǎn),煙氣與筒內(nèi)的水進(jìn)一步混合,離心力的作用下,塵水沿筒壁流入水面。并不斷地從集塵槽底排出。流進(jìn)沉淀水池。設(shè)備具有四級旋流筒,進(jìn)行上述的四次煙塵的捕捉。四個(gè)旋筒的水位受水位器的自動(dòng)控制,并由供水泵不斷的供水,_泥水的排出和供給新水。
經(jīng)四次旋流,煙塵進(jìn)入該除塵器的末端,末端是旋流脫水器,煙氣在此室內(nèi)旋轉(zhuǎn),離心力的作用下,水沿筒壁流進(jìn)底部的排出口,由溢流水封,排進(jìn)沉淀池。循環(huán)用水。氣體由中心孔排出。
排出的氣體,引入立式旋流脫水器。對氣體中的水分進(jìn)一步的去除,該脫水器對水有較高的脫水能力。
經(jīng)脫水器引出的凈化了的氣體,由設(shè)置工藝末端的引風(fēng)機(jī)排入煙囪,完成了整個(gè)煙塵凈化過程。
沉淀的污泥,每月可租用環(huán)衛(wèi)污泥車,由車本身的污泥泵抽出運(yùn)走,可排入農(nóng)作物地里,_土壤。由其是堿地,更起好的作用。_。