新沥青烟处理工艺
文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
新沥青烟气处理工艺 山东海林环保工程有限公司 石家庄胜宝机械有限公司 广州市环保设备有限公司
联合编制
2017年3月 目录 一、项目概述·······················3 二、编制依据·······················4 三、编制原则·······················5 四、设计范围·······················5 五、设计目标·······················6 六、项目工艺选择·····················7 七、工艺流程·······················8 八、设备配置简介·····················9
1、旋流板喷淋洗涤塔·························9
2、筛板洗涤塔····························10 3、气液分离器····························11
4、UV紫外线光解/等离子废气净化器··················11 5、污水处理装置···························14
一、项目概述:
防水材料有限公司(以下简称厂),主要从事弹性体(SBS)、塑性体(APP)改性沥青防水卷材;自粘聚合物改性沥青防水卷材;道桥用高聚物改性沥青防水卷材;合成高分子自粘防水卷材;玻纤沥青瓦;聚氯乙烯(PVC)防水卷材;氯化聚乙烯(CPE)防水卷材;聚乙烯类高分子防水卷材;TPO防水卷材、高铁专用高聚物改性沥青防水卷材;高铁专用氯化聚乙烯防水卷材;聚氨酯防水涂料、JS复合防水涂料、水泥基渗透结晶型防水材料、高铁专用聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水涂料等。废气主要来源于沥青加热和配料生产过程中,废气类型为沥青烟、苯并[a]芘、苯并蒽、咔唑等多环芳烃类物质大多有致癌风险。非甲烷总烃、粉尘等。
长期以来,厂在烟气处理方法上,与目前国内大部分防水卷材生产企业一样,采用喷淋塔洗涤+活性炭吸附的方法。由于该方法技术落后,加上自动化程度低,在烟气处理上普遍存在以下几个问题: 1,
喷淋塔洗涤效果不佳
根据废气的特点,沥青烟(主要由沥青加热时所产生)中的90%以上,非甲烷总烃(主要是加入的机油加热时所产生)中的85%以上的有机物沸点都高于循环水温度。因此从原理和方法上来看,沥青烟气第一步采用湿式洗涤法应该是合理的,而且投入和运行成本也低,通过循环水把废气快速冷凝,将沸点低于循环水温的气态有机物冷凝成液态,并把粒径较小的焦油细雾粒 (0.1~1.0u m)的粒径增大,然后转移到水中,而粒径较大的焦油粒则被直接冲洗下来。液态有机物和焦油细雾粒被水吸附后,基本不溶于水,也不会发生反应产生新的化合物,只是形成浮油漂浮在水面。
但要高效除去沥青烟气中的焦油和焦油气,对湿式洗涤器要求很高,必须做到气-液二相有充分的接触机会,即不但要求气-液二相接触面越大越好,而且要求接触时间越长越好。而目前现场采用的湿式洗涤塔很难满足这方面的要求。
一是喷淋洗涤塔喷水直接冲洗,仅依靠单相的动能(液相)是无法形成气-液二相有极大接触机会的界面。
二是喷嘴喷射的液滴粒径(大部分都在1000μm以上)远大于焦油细雾粒的粒径(0.1~1.0μ m),使接触机会降低,甚至会形成气-液二相无法接触的盲区。即使增加填料,增加的接触面也有限,而且填料很快被沉淀物粘附。
三是由于水是循环使用,水中的污染物浓度(特别是颗粒状污染物)越来越高,而现场的喷淋洗涤塔喷嘴的口径较小(这是为了保证一定的雾化效果),因此极易造成喷嘴堵塞,使洗涤效果越来越差。
四是喷淋洗涤塔内部结构欠佳,废气在塔内未形成旋流,气体和液体分离性能不够.目前采用的喷淋洗涤塔去除废气中焦油和焦油气的效率仅在30%左右,甚至更低。湿式洗涤装置是沥青烟气净化处理的关键设备,如果不能有效的去除焦油和焦油气,那么对后级气体进一步净化处理的设备,如活性炭法、等离子法、光催化氧化法等带来很大的压力,即使这些设备功能再强也会很快被油污污染而失效。 2,活性炭吸附法的问题
活性炭对有机污染物有较强的吸附能力,但也存在一些致命的弱点:
a),活性炭无分解油性有机物的能力,一旦表面被油性污染物污染后,很快就会失去活性。而烟气中主要的就是油性污染物,极易粘附在活性炭表面,特别在前级湿式洗涤效果不佳的情况下,活性炭使用寿命更短。 b),使用活性炭吸附法,设备阻力降很大。
c),被沥青烟气中的有机物污染后的活性炭处理难度增加,目前很多厂家把它放入锅炉房与煤混烧,这是很危险的做法,因这些有机物中大部分是芳香烃,在有Cl离子存在的情况下,焚烧时极易生成强致癌物二恶英。而且增加苯并[a]芘有害物质在周边空气中的含量。
3、电捕焦油器问题
电捕焦油器对沥青烟雾有极佳的净化效果。沥青烟含有大量的烟尘和油脂,这些油脂易附着于电晕极线和沉淀极管壁上,随着运行时间的延续,电晕极线和沉淀极管的焦油附着越积越多,造成电捕净化效果逐步下降甚至失效。电捕运行三个月,应停车用高压蒸汽清扫一次,并对绝缘箱、馈电箱中的绝缘瓷瓶及穿墙套管擦洗一次,清洗时用纱布浸苯或酒精刷洗并干燥。因防水卷材厂没有高压蒸汽设施,无法对电捕焦油器进行清理保养,使电捕焦油器逐步失效,而且增加了突发燃爆事故的隐患。 电捕焦油器无降解苯并[a]芘的功能。
4、)燃烧法:将沥青烟气直接引入焚烧装置焚烧,可在一定程度上净化沥青烟气,一般在对氧化沥青装置的尾气处理时较多地采用这种方法。该法设备投资大、运行成本高,并且具有很大的安全隐患,在防水行业很难推广使用。
正由于上述原因,加上污水(循环水)又不能及时处理等因素,造成烟囱排放气体不能达标,车间沥青烟外排,从而对周围环境造成污染。
沥青烟的净化处理与其他工业废气处理相比较,确实难度较大。除了其成分极其复杂,有上百种有机物,其中还有多种强致癌物(如苯比(a)芘),并且沥青烟有强烈的刺激味,即使少量的沥青烟都会使人感到不舒服,引起周围居民和企业的不满。更麻烦的是沥青烟中的焦油气和焦油颗粒有很强的黏附性,会经常造成设备和管道堵塞,特别是使净化装置(如活性炭,电捕油的电极等)很快被黏附而失效。