一种高温高湿废气的除尘方法及其在卷烟厂的应用

吴志刚

摘要：卷烟厂处置高温高湿废气时，废气在运输进程中会凝结，粉尘附着并堆积在管道中，容易形成管道阻塞的问题。为了处理这个问题，原来的除尘系统经过现场除尘方法进行了改良，结合了喷雾冷却和节流气液交换器。除尘效率到达99％，系统运转波动，有效处理了管道阻塞的问题。高湿废气除尘提供了一种有效的方法。

关键词：高温高湿废气；除尘；卷烟厂；节流式气液交换器

近年来，随着环保要求的不时提高，工矿企业粉尘排放的限制越来越严格。工业生产进程的许多部分都需要排放高温和高湿的含尘废气。由于废气的高温高湿的特性，对除尘设备资料，保温技术和除尘方法的要求很高。一旦除尘设备或系统的设计不正确，将存在设备损坏和系统瘫痪的问题。近年来，关于高温废气除尘的研讨很多，主要集中在高温过滤介质的开发上，包括金属或陶瓷过滤资料的开发以及耐高温滤布袋的开发。这些方法可以满足资料的高温要求，但是它们关于高湿废气具有固有的弱点，即容易导致过滤资料结块，阻塞过滤孔和去除灰尘。困难，最初除尘系统瘫痪了。针对这种状况，通常采用增强保温的方法，但实际效果是中等的。目前，适于处置高温高湿废气的除尘方法包括旋风除尘，电除尘，湿式除尘等。旋风除尘由于其除尘率低而通常被用作第一级除尘。电除尘和湿式电除尘具有较高的除尘效率，是电厂等大型空气处置场所的主要选择；但是，其设备占地面积大，投资高。它不合适小气流，有限的空间和投资；撤除管道后，发现大量灰尘是由于管道内的凝结，附着和堆积惹起的，增强管道的隔热效果不分明。为了确保正常生产，必需每月装配管道以清算灰尘。为了彻底解决问题，需要对系统进行修正。

1方案与原理

1.1改造方案

在原始管道系统的基础上，撤除了旋风除尘器，并在气流干燥器的排气点左近装置了节流气液交换器。运用原始风扇，经过处置的废气经过原始管道井排放到废气中。该系统由喷雾冷凝段，节流气液交换器，废水过滤污泥处置段和风扇组成。该吸尘器相似于普通的铸铁多管旋风除尘器。它是一种除尘设备，由多个并联衔接的陶瓷旋风除尘器子单元组成。这些单元组合在一个外壳中，并带有总进气管，排气管和灰斗。任务原理是高温烟气从主进气管进入气体分配室，然后进入导管。引导是气体旋转并且灰尘被分离。分离出的灰尘从旋风分离器的下端出来后进入灰斗。污染后的气体进入排气室，并从排气口排出。依据装置要求，主排气管可以装置在正面或顶部。陶瓷旋风器由排气管，导管和旋风器主体组成。在高温烟气除尘器中，陶瓷旋风分离器采用最新设计。在面向烟气的A侧上，它是一条凸形流线，其流线可以运用椭圆形，抛物线形或双曲线形，不只增添了烟道气的流动性，还降低了烟道气的阻力和线速度旋转的气体，但也增添了顶风面的厚度，可以增加流入导向管和排气管的烟道气。外表的冲击和磨损延伸了导向管的磨损时间，增加了使用寿命，并且确保除尘设备的正常运转。陶瓷旋风分离器的资料十分重要。依据工艺要求，可分为两种：精密陶瓷材料和普通陶瓷材料。假如温度低于500℃，可以选择用普通陶瓷材料烧制的陶瓷旋风器；假如温度为500℃，假如温度高于℃，则运用精密的瓷器资料。优质瓷器资料的最高耐温性可达850℃。

1.2喷雾冷凝段

充溢灰尘的气流首先进入喷雾冷凝段，废气经过高压喷嘴喷雾冷却；降低气体温度以构成过饱和环境，水蒸气在细颗粒的外表阅历相变冷凝，不时生长构成液滴。它的一部分粘附在墙壁上，并被水流肃清，其余部分则由流入集尘器的气流肃清。喷雾凝结不只可以经过碰撞机理直接去除大粉尘，还可以经过相变凝结增添细颗粒的粒径，提高细粉的去除率。随着湿式除尘有了很大的开展，特别是高效湿式除尘器的研发，使得湿式除尘的优点愈加突出，如占地面积小，投资少，效率高。卷烟厂在制丝进程中会发生大量高温，高湿的粉尘废气。卷烟厂普通采用集中处理的方式，即各粉尘发生点的废气经管道输送到除尘除湿排风室进行一致处置和排放。废气需要长距离运输，以增加凝结粉尘收集器和管道的绝缘。即便如此，大多数卷烟厂的管道仍将灰尘粘附在管道的内壁上，从而导致不同水平的管道阻塞，运转会导致能耗增添，设备问题，甚至引起火灾和其他安全隐患。卷烟厂丝织车间的气流干燥机排放含尘废气，风量约1500m3/h，温度约120℃，相对湿度100％，生产班次6小时每天;废气经过管道保送约100米到排湿室进行处置，集尘器为旋风除尘器。处置后，废气排入潮井。在正常生产进程中，不会从旋风除尘器卸料器中排出粉尘。在生产时期可以检测到管道阻力的增添。

1.3节气门气液交换器

节气门气液交换器是一种基于两相流节流交流原理开发的新型高效湿式集尘器。它运用水作为除尘介质。当含尘气体经过节流板和液面构成的节流区域时，速度急剧增添，气流猛烈冲击液面，构成水幕；在此进程中，气液之间发作激烈碰撞，凝聚，完成了两相之间的热量和质量交流。节流气液交换器具有除尘效率高，占地面积小，构造简单，易于维护的特点。

1.4废水过滤污泥脱水段

除尘废水进入螺旋压滤机进行废水过滤和污泥脱水。处置后的废水不含大的固体颗粒，可以直接排放到污水管道中，并进入工厂的污水处理系统进行后续处置。污泥脱水后，排出物料中的水分少于60％，并作为固体废物进行后续有害处置。

2运转参数及效果

2.1运转参数检测

系统的设计处置才能为1500m3/h，设备正常开启，运转波动后，除尘电源风扇的频率设置为46Hz，空气量满足气流干燥机的生产要求。运用风速计测量管道的风速，实践风量计算为1350m3/h。在进排气管的测量口处装置温度计，以测量进排气温度。在节流气液交换器的入口和出口之间装置一个压差表，以测量节流气液交换器的单台压力损失。主进水管道装有电磁流量计，以读取瞬时流量值。在生产班次中，设备运转6个小时，每1个小时搜集一次数据。依据测试数据，单个集尘器的压力损失约为1800Pa，耗水量约为1.5m3/h，废气温度降低了约40℃，系统正在运转波动。

2.2除尘效率

运用烟气粉尘采样器检测进出空气中灰尘（总灰尘）的浓度。从除尘效率μ=c1-c2c1×100％，其中c1为出口粉尘浓度，mg/m3；c2是出口粉尘浓度，mg/m3。计算出的除尘效率为99％。

3结论

（1）经过原有系统的改造，采用现场除尘方法结合喷雾冷却和节流气液交换器来处置高温和高温。高湿废气除尘效率到达99％，有效去除了废气中的粉尘，防止了废气保送进程中粉尘的堆积和在管道中的粘连，处理了管道阻塞的问题。（2）烟尘是一种具有良好润湿性的烟尘。在其他工业场所处置相似性质的粉尘时，可用于实验和推行，为高温高湿排烟除尘提供了有效的方法。

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