一文读懂沥青烟气“湿式预处理技术”


来源:防水工程师   时间:2020-02-14 15:24:18


北极星大气网讯:导语:改性沥青防水卷材的生产线主要分为两部分:改性和成型。成型车间的沥青烟气浓度较低,一般采用“冷凝+静电吸附”的方式,即可实现达标排放;而改性过程中产生的沥青烟气成分复杂,浓度高,处理难度较大。下文所说到的沥青烟气均指改性过程中产生的沥青烟气。

【工艺流程】

沥青烟气处理工艺分为2个阶段:物理处理(预处理)和物化处理。

物理处理(预处理):通过物理的方法,先将尘、油以及大部分固态或液态有机污染物去除掉,防止其粘附在后续的物化处理设备中,引起物化处理设备污染或板结后失效。常见的预处理工艺有:旋风、洗涤、静电吸附、冷凝等。

物化处理:沥青烟气经过预处理后,大部分液体和固体污染物已经被去除,剩余烟气中含多种有机气体(主要是有机污染物的蒸气),这是挥发性有机物排放(VOCs)以及臭味的主要来源。常见的物化处理工艺有:等离子、光催化、焚烧、活性炭吸附等。

【沥青烟气预处理】

按先除尘,后除油的顺序进行处理。主要处理流程如下图。

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1)旋风除尘

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固(液)分离装置,适用于捕集粒径大于5 μm的尘粒,分离效率达50%~90%。

旋风除尘器应安装在离反应釜较近的位置,防止因烟气温度下降,水汽凝结和滑石粉混合,堵塞排灰口。旋风除尘器的压头损失比较大(一般在1 000~1 500Pa),在系统压力设计时应充分考虑。

2)喷淋水洗

喷淋水洗采用塔式喷淋洗涤沥青烟气,洗涤液为加入了2%沥青烟气洗涤剂的水,喷淋水经处理(除油除尘)后可循环使用。沥青烟气洗涤剂主要为十二水磺酸钠和其他溶剂按一定比例配置而成,以降低固液间的表面张力,提高喷淋水捕捉油烟和粉尘的能力。由于进入喷淋塔时的沥青烟气中,颗粒物的浓度仍达到1 000 mg/m3,故一般不在喷淋塔中增加填料或轻质小球(易堵塞)。

采用湿式预处理主要有4项原因:

①安全。通过水洗的烟气湿度大,使后续的静电吸附、等离子或光催化等可能产生电火花的处理设备不易起火或爆炸。

②技术成熟。喷淋塔结构简单,喷淋技术已问世百余年,大量的研究已经给出了现成的设计方案,只需根据塔内气体流速及合适的液气比,选型即可。

③费用低。压力损失小,维护简单,使用、制造成本低廉。

④躲不开的污水处理。大量的水蒸气冷凝产生的污水使污水处理工序无法躲避,既然无法避开污水处理,那便使湿式水喷淋洗涤成为理所当然的首选。许多环保设备厂家为沥青烟气洗涤开发了很多新的方式,如:动力波洗涤器、超重力洗涤器等,都属于湿式预处理。

喷淋水洗后,应安装除雾装置,防止大量水雾带入后续的物化处理阶段。

3)冷凝降温

冷凝是利用热交换器,降低沥青烟气温度,使沥青烟气中有机污染物的饱和蒸汽压下降,从而使其从蒸汽状态变成液态或固态,达到降低整个系统VOCs浓度的目的。

冷凝降温一般有两种方式:

混合式。将喷淋水冷却后,用喷淋水和沥青烟气直接接触降温,采用喷淋塔即可实现。

间壁式。沥青烟气与冷却水不直接接触,通过冷却壁间接冷却降温。一般采用结构简单、应用普遍的管壳式冷凝塔。

冷凝降温装置一般采用多级联用,以到达较好的降温效果。一般要求冷凝后,沥青烟气的温度降至35 ℃以下。

【结语】

沥青烟气中含有水、粉、油以及气体,成分复杂,处理难度大。特别是粉和油的预处理工艺如不到位,容易对后续的气体物化处理过程产生极为不利的影响。改性沥青防水卷材生产企业应根据后续选择的物化处理工艺,合理选择安全、有效的各个预处理设备。湿式预处理相比于其他预处理方式,具有安全、技术成熟、低投入等优势,特别适合改性沥青防水卷材行业使用。

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