一種新型高效除霧器裝置在尾氣深度處理中的應(yīng)用

王麒麟

（安徽皖欣環(huán)境工程有限公司，安徽合肥230601）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的環(huán)境面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的形勢(shì)。這些年隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，黃色煙羽、灰色煙羽、藍(lán)色煙羽已基本消除，而白色煙羽還未被眾多企業(yè)所關(guān)注，仍然有長(zhǎng)長(zhǎng)的白色霧帶飄揚(yáng)在天空中。

2017年上海、浙江先后將消除“有色煙羽”寫入地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。浙江省環(huán)保廳發(fā)布了浙江省強(qiáng)制性地方環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，明確要求：位于城市主城區(qū)及環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象。2018年，部分省、市政府對(duì)鋼鐵、焦化和燃煤電廠等行業(yè)提出超低排放、深度減排的實(shí)施方案，其中明確提出對(duì)濕煙氣脫白治理的要求。

白霧均為水蒸氣凝結(jié)而成，但是其造成的視覺(jué)污染不可小覷，尤其對(duì)距離居民生活區(qū)比較近的視覺(jué)污染影響更大，給附近居民造成非常大的心理恐慌，嚴(yán)重影響企業(yè)形象。研究表明，白霧還有可能提供氮氧化物、二氧化硫與水分子的光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而影響空氣環(huán)境質(zhì)量。

在此背景之下，根據(jù)企業(yè)需求，相關(guān)單位設(shè)計(jì)研制出技術(shù)、工藝領(lǐng)先的除霧脫白新產(chǎn)品——高效除霧器，其除霧效果達(dá)80%以上，能有效去除白色煙霧，而且投資成本和運(yùn)行成本較低，優(yōu)勢(shì)明顯。

1 高效除霧器簡(jiǎn)述

高效除霧器是近年來(lái)出現(xiàn)的除霧脫白新設(shè)備，其工作過(guò)程如下：

（1）除霧過(guò)程

自前段工藝尾氣，在一體化除霧設(shè)備內(nèi)同時(shí)進(jìn)行熱量傳遞、質(zhì)量傳遞及動(dòng)量傳遞。熱量傳遞過(guò)程中，尾氣溫度下降且飽和蒸氣壓降低，部分水蒸氣液化冷凝成霧滴，釋放的潛熱被換熱介質(zhì)吸收；同時(shí)因?yàn)樵O(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，隨著越來(lái)越多的霧滴被吸附，附著的小液滴逐漸聚結(jié)長(zhǎng)大，直到其自身產(chǎn)生的重力超過(guò)氣流的推力與液體表面張力的合力時(shí)，集聚的液滴沿著內(nèi)壁向下運(yùn)動(dòng)，尾氣中的蒸汽以液態(tài)的形式實(shí)現(xiàn)分離。分離出來(lái)的液體通過(guò)設(shè)備的放水閥排入循環(huán)吸收液集池，見(jiàn)圖1。

（2）除塵過(guò)程

除霧器將尾氣中一部分微塵分離、收集；尾氣中水汽凝結(jié)時(shí)以尾氣中的粉塵顆粒為凝結(jié)核。液滴聚結(jié)長(zhǎng)大及分離的過(guò)程中，由于表面張力的作用，再次將微塵捕捉，最終達(dá)到降低尾氣中粉塵含量的目的。計(jì)算機(jī)模擬及工程案例證明，經(jīng)過(guò)除霧器的除塵作用，尾氣粉塵含量可以降至除霧前的20%左右（視微塵組成、粒徑、濃度及風(fēng)速等條件的不同而略有差異）。

（3）脫白過(guò)程

吸收熱量的脫白功能介質(zhì)與經(jīng)過(guò)除霧、除塵處理的尾氣同時(shí)進(jìn)入排氣筒，該過(guò)程中脫白功能介質(zhì)與尾氣間進(jìn)行充分的質(zhì)量傳遞、熱量傳遞及動(dòng)量傳遞，相對(duì)濕度及露點(diǎn)進(jìn)一步降低；在排氣筒內(nèi)壁設(shè)置紊流擋板，防止因局部尾氣沿排氣筒內(nèi)壁流動(dòng)造成的局部溫度降低。由于混合排放尾氣溫度比環(huán)境溫度高15℃～30℃，使其在排出后與大氣混合的過(guò)程中達(dá)不到露點(diǎn)溫度，從而使水分無(wú)法凝結(jié)成水霧，最終達(dá)到消除“白霧”的目的。

2 除霧脫白工藝原理

高效除霧器除霧脫白技術(shù)采用氣-氣熱交換。煙氣通過(guò)高效除霧器降溫后，凝結(jié)出大量水分，同時(shí)利用尾氣水分凝結(jié)時(shí)放出的大量熱能，對(duì)鼓入的環(huán)境干空氣進(jìn)行加熱，使其溫度升高，這樣就使煙氣的濕含率和相對(duì)濕度大大降低，從而降低了排空煙氣的露點(diǎn)溫度，使排空煙氣在排出后很短時(shí)間內(nèi)達(dá)不到露點(diǎn)溫度，從而使水分無(wú)法凝結(jié)成水霧，進(jìn)而達(dá)到消滅白煙的目的，見(jiàn)圖2。

圖1 除霧脫白流程示意圖

圖2 煙氣除霧脫白原理

3 裝置特點(diǎn)

（1）應(yīng)用范圍廣：可用于產(chǎn)業(yè)機(jī)械、礦業(yè)、建筑、電力、汽車以及化工、食品等所有工業(yè)領(lǐng)域的煙氣脫白工藝，適應(yīng)性能好。

（2）小型化：采用蛇形通道，連續(xù)、密閉、相互層疊的構(gòu)造，可以提高熱效率，且所需傳熱面積減小，實(shí)現(xiàn)了小型化。

（3）流通阻力小：由于性能優(yōu)異，流體通過(guò)的距離縮短，而且單板間（間隔）可根據(jù)對(duì)壓力損失的要求自由調(diào)整。

（4）優(yōu)良的耐壓性：?jiǎn)伟彘g波形的頂點(diǎn)相互接觸，根據(jù)外框的設(shè)計(jì)抗壓能力可以自由選擇。

（5）易維護(hù)：沒(méi)有驅(qū)動(dòng)部件，維修頻度少，炭灰、塵土、渣屑、雜物等附著物可用刷子、化學(xué)劑、噴射等方法清洗，構(gòu)造簡(jiǎn)單。

（6）優(yōu)良的耐熱性：材料為耐熱鋼，經(jīng)溶接組裝，單元波形曲板對(duì)熱膨脹差耐性極強(qiáng)。

（7）長(zhǎng)久維持高性能：流體通路呈蛇形或菱形，單板表面流體的層流部分產(chǎn)生脫離運(yùn)動(dòng)，流體加大紊流度，大大提高傳熱系數(shù)；而且由于脫離運(yùn)動(dòng)，塵土、渣屑、雜物等不易附著，故可維持長(zhǎng)久的高性能。

4 結(jié)論與展望

高效除霧器對(duì)工業(yè)濕煙氣除霧脫白進(jìn)行處理，工藝簡(jiǎn)單，投資相對(duì)小，相對(duì)能耗低，運(yùn)行成本低，除霧脫白處理效果好，可以做到“全年無(wú)白”。高效除霧器非常適合風(fēng)量20萬(wàn)Nm3/h以下的工業(yè)煙氣除霧脫白的處理。

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，中央及各地方環(huán)保政策相繼出臺(tái)，新型除霧脫白裝置設(shè)備肯定會(huì)不斷涌現(xiàn)，為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)做出更多更大的貢獻(xiàn)?！?/p>