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②设备组成及功能:烟气一体化技术采用模块化设计,在未来环保升级时能改进并对接,主要由预洗涤系统、SO2吸收及除雾系统、浆液制备系统、工艺水系统、脱水系统、电气控制系统等组成。
预喷淋系统由垂直烟道、喷嘴及工艺水罐等组成,除降低烟气温度,还可去除部分氯化物、粉尘等;SO2吸收及除雾系统包括吸收塔塔体、浆液循环泵、喷淋系统、除雾器等几个部分,该系统可去除大部分SO2、氟化物、氯化物、重金属、粉尘等,同时对烟气进行多级除雾,减少雾滴及其夹带的颗粒物;浆液制备系统包括消石灰粉仓、浆液制备罐、浆液泵及连接各个设备的管道、阀门、清洗措施等,经过搅拌均匀的石灰浆液由泵送到湿式吸收塔系统;工艺水系统用于补充蒸发、出口烟气携带以及冲洗用水;脱水系统用于脱除CaSO4、CaSO3、CaF2等固体终产物,滤液返回循环使用;控制系统采用通用的PLC控制系统,配有人机界面,操作人员可监控整个系统的运行情况,如液位、pH值、流量、压力、温度、差压、密度等过程参数。
③优点:烟气一体化基于“石灰石—石膏法”原理,工艺路线成熟合理,采用石灰做脱硫剂,经济实用,每平米地砖仅增加环保成本0.15元左右,最终产物为硫酸钙,滤除方便且无二次污染;采用空心锥雾化喷嘴,气液接触充分,脱硫效率高;浆液在系统内密闭循环,无异味挥发,且占地面积小;主塔无填料,系统阻力小,不易结垢。
④主要参数控制
浆液密度:当浆液密度偏高时,则说明浆液中CaSO4、CaSO3等含量相对较高,会影响脱硫效率,也易造成管道结垢,密度大于1150kg/m³时需进行脱固处理。
pH值:系统中的重要参数之一,一般控制在5-7之间。pH值太高,容易造成设备的堵塞和结垢,且造成Ca(OH)2的利用率下降。pH值太低,则会影响脱硫效率。
烟气温度:脱硫的最佳效率温度在50°左右。因此,预喷淋系统对烟气的降温很有必要。
烟气速度:主塔内的烟气流速越快,气液接触时间越短,则脱硫效率越低。同时,过快的流速还会导致排放烟气夹带的颗粒物增多。实践证明,烟气速度在3-3.5m/s为宜。
液气比:是影响脱硫效率及衡量经济性的的重要指标,考虑SO2浓度以及Ca(OH)2的含量,选择合适的液气比,在保证脱硫效率的前提下,降低运行费用,液气比一般在8-10L/m³为宜(与喷淋层多少有关)。
系统阻力:合理确定各分烟道的直径并增设调节闸门,兼顾阻力及压力均衡,总阻力一般控制在2000Pa以内。
⑤特别措施
除雾:采用平板及旋流板组合进行综合除雾,减少雾滴并防止烟气夹带颗粒物。
防结垢:①选择合适的运行参数(pH值、浆液密度、液气比);②减少塔内构件,减少系统阻力;③加装适宜的冲洗水装置;④及时脱除沉淀物;⑤选用空心锥雾化喷嘴并选择合理的浆液管道直径。
六、结论
根据建陶生产的工艺过程、排放状况并兼顾生产成本及能源现状,采用末端治理的理念,科学选择经济合理的环保技术,窑炉烟气完全可以排放达标,实现建筑陶瓷的清洁生产。
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