沉降、冷卻工藝處理生產(chǎn)廢氣工程分析
1 前言
魚粉是以經(jīng)濟價值較低或質(zhì)量較差的魚類以及不產(chǎn)品加工生產(chǎn)過程中的下腳料為原料加工而成的飼料和高級有機肥料。魚粉的加工工序一般由煮、壓、干燥、磨碎和包裝等作業(yè)單元組成。受原料生物體腐爛的影響,整個加工過程中都會產(chǎn)生大量的含硫及有機胺類等難聞的惡臭廢氣,尤其是在干燥階段,對周邊空氣環(huán)境造成了較大的影響。該工程對某魚粉生產(chǎn)車間干燥工段產(chǎn)生的廢氣進行收集,采用沉降-冷卻-噴淋-吸收的工藝對其進行集中處理,處理后車間周圍空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn),臭氣排放濃度在854左右,滿足《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)中新、擴、改建工程二級標準的要求。
2 廢氣來源及特性
用于生產(chǎn)魚粉的水產(chǎn)品下腳料由于含水率較高(一般為65%左右),所以必須對其進行干燥。干燥設(shè)備為蒸干釜,采用高溫高壓蒸汽夾套加熱。在蒸干的過程中,會有大量的廢氣排出,主要成分為水蒸汽、氨、含硫有機氣體等。
3工藝設(shè)計
3.1工藝條件
由蒸發(fā)原理可知,物料在蒸發(fā)干燥的過程中,其蒸發(fā)量會隨時間的延長而越來越少,也就是說,在開始階段,物料蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸汽量比較大,而到后期產(chǎn)生的蒸汽量則非常;另外,由于蒸干釜加料為順序式,所以各蒸干釜生產(chǎn)周期有不一定的錯開,即在同一時段不會全部處于相同的狀態(tài),這樣在合適的風量下,各釜之間可互補。所以在設(shè)計風量時應(yīng)綜合考慮,否則會造成系統(tǒng)風量過大,裝機容量大,電耗高。
蒸干釜排出的蒸汽溫度較高,并且蒸汽中含有大量揮發(fā)性的惡臭物質(zhì),如直接進行處理,過高的溫度勢必會大大影響處理效果;另外,廢氣中還含有部分物料粉塵,如不加以去除,對后續(xù)的處理工序?qū)砗艽蟮挠绊憽?br />
3.2 工藝流程
廢氣處理工藝流程見下圖。
廢氣通過收集總管依次進入沉降室、熱交換器、吸收塔I、吸收塔II,然后通過引風機、煙囪排放。沉降室內(nèi)布置噴頭及過濾網(wǎng),在降溫的同時,不顆粒粉塵聚集成大顆粒,然后通過過濾網(wǎng)進行截留,隨后廢氣再通過熱交換器降溫至40℃左右,進入兩級洗滌塔,廢氣中的有害成分被吸收、氧化分解。
3.3 設(shè)備特點
(1) 沉降室
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,蒸干釜排出的廢氣中含有大量粉塵,如果不對其進行預(yù)處理,則其會在吸收塔內(nèi)被截留,從而造成循環(huán)液逐漸變稠,以致循環(huán)泵無法正常工作,不得不對循環(huán)水進行更換,這就會浪費大量的循環(huán)水。
為此,在該系統(tǒng)前加一多功能沉降室,該沉降室由氣體分配器、沉降室、過濾網(wǎng)三部分組成。分配器主要是為了保證進入沉降室氣流的均勻性,以改善及增強沉降的效果;沉降室內(nèi)配置噴淋系統(tǒng),噴淋霧化后的水粒與廢氣充分接觸后,既可截留部分粉塵,又可在一定程度上降低廢氣溫度;過濾網(wǎng)的主要功能是對未完全沉降的粉塵再次進行截留。這樣經(jīng)沉降室預(yù)處理后,廢氣中的粉塵得到了最大程度的去除,為后續(xù)工藝奠定了良好的基礎(chǔ)。另外,經(jīng)沉降室截留的粉塵又可回收利用,提高了整個處理系統(tǒng)的經(jīng)濟性。
(2) 熱交換器
由于廢氣中含有有害物質(zhì),如果直接冷卻,就會產(chǎn)生大量污水。為此,該工程的熱交換器采用間接冷卻,換熱面為管翅式,冷卻媒介走管內(nèi),廢氣走管外。這樣既避免了廢氣與媒介接觸而造成污染,又最大程度地降低了對設(shè)備的壓損,并且增加了換熱面積,增強了換熱效果。同時該設(shè)備還配有蒸汽吹灰裝置,定期對換熱面進行吹灰,可確保熱交換器的高效運行。
(3) 吸收塔
根據(jù)雙膜理論可知,提高吸收速率的措施主要有降低氣液膜的厚度、增大供液量、增大氣液接觸面積以及選取溶解度較大的吸收液等。
為了提高吸收塔的凈化效率,吸收塔采取多層噴淋,內(nèi)置多層填料。由于填料具有較大的比表面積,噴灑的吸收液在填料表面形成一層薄薄的液膜,既增加了氣液接觸面積,又減低了液膜的厚度,提高了吸收速率。
另外,根據(jù)魚粉生產(chǎn)廢氣中有害物質(zhì)的性質(zhì),該工程對吸收劑進行了選擇,綜合各吸收劑的經(jīng)濟性等方面,確定了一種吸收劑,它在保證凈化效果的同時,盡量降低了運行費用。
3.4 工藝流程特點
(1) 沉降室結(jié)合了除塵和冷卻的功能,既能回收部分原料,又能降低廢氣溫度,為后續(xù)處理節(jié)省能源。
(2) 熱交換器采用間接冷卻,氣、水不接觸,避免了二次污染。冷卻媒介采用河水(降低了系統(tǒng)的運行費用),同時在冷卻器內(nèi)部增加蒸汽吹灰系統(tǒng), 以防粉塵結(jié)垢及堵塞影響冷卻效果。
(3) 廢氣經(jīng)過前級處理后,粉塵量劇減,從而使其在吸收液內(nèi)的含量大大降低, 提高了吸收液的循環(huán)利用效率。
(4) 該工藝成熟可靠,除加藥外,現(xiàn)場基本無人操作,易管理,可實現(xiàn)設(shè)備長期穩(wěn)定安全運行。
4 工程效果
魚粉生產(chǎn)廢氣凈化系統(tǒng)運行后,車間周圍空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn),經(jīng)監(jiān)測部門進行現(xiàn)場取樣檢測,廢氣凈化系統(tǒng)排放濃度達到了《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)中新、擴、改建項目二級標準的要求。檢測數(shù)據(jù)見下表。
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凈化系統(tǒng)廢氣排放檢測結(jié)果表
注:排氣煙囪高度為15m
5 技術(shù)經(jīng)濟分析
該工程投資約30萬元,除管道及沉降室外,其他設(shè)備材質(zhì)均為不銹鋼。設(shè)備布置在車間外側(cè),按車間方向排列,占地面積較小。處理總風量9750m3/h,裝機總功率22kw,設(shè)備控制采用電控柜就地控制,操作簡單方便。
6 結(jié)語
。1) 實際運行情況表明,采用沉降、冷卻對魚粉生產(chǎn)廢氣進行預(yù)處理后,對后續(xù)噴淋吸收工藝的處理效果有很大的提高。并且保證了吸收液可長期循環(huán)利用,避免了因粉塵過多面堵塞循環(huán)泵。
。2) 從運行情況看,由于設(shè)計時為了節(jié)省投資,對廢氣量進行了平衡,所以運行人員應(yīng)加強對支管閥門的管理,對不運行或運行后期的蒸干釜,應(yīng)關(guān)閉或關(guān)小閥門,否則會造成某些蒸干釜廢氣外溢。
。3) 加強對車間物料堆放的管理,減少物料亂堆亂放以及物料的裸露,可避免物料散發(fā)的廢氣對環(huán)境造成污染。
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