工业废气综合治理

钛白粉煅烧尾气脱硫脱硝后脱白解决方案

行业白色烟羽分析

钛白粉窑炉的尾气经过脱硫脱硝、除尘除雾后,排出时会呈现白色烟带低飘不扩散的现象。通常认为这样的白色烟羽对环境质量没有直接影响,但根据研究表明,白色烟羽中仍有二次颗粒物PM2.5等,是造成雾霾的主要元凶。烟气脱白不是简单的消除视觉上的白色烟带,严格来说,它有两层含义:首先是比较彻底的去除烟气中的有害成分,包括减少氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、气溶胶、超细结晶盐颗粒物的排放等;其次才是降低烟气中的含湿量,通过降低露点温度减少白烟的视觉观感。因此,严格意义的“消白”应该是“有色烟羽的治理+消白”。

废气的成分及特点

1.钛白粉窑炉的尾气主要为偏钛酸在回转窑内进行煅烧时,产生的大量煅烧尾气,煅烧尾气温度高,湿气含量大,有酸雾和硫氧化物、钛白粉粉尘、水蒸气、不凝性气体、NOx等。

2.经过脱硫脱硝后的尾气主要为含硫蒸汽、H2S气体、其它气溶胶颗粒物等。

含有这些有害物质的尾气经烟囱直接排放后,因烟气中含有气溶胶,会造成烟带比较明显;同时,因为含有硫化氢等酸性气体,会有一定的异臭味,不仅对大气环境造成一定的影响,而且会引起周边居民的投诉。所以,企业为了可持续稳定的生产和绿色发展,就需要考虑对“烟羽”消除的治理。

设计原则

(1) 严格执行国家、当地环境保护有关规定、标准,确保废气用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量:积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。

(2) 处理设备与厂区全面规划、合理布局;与厂区整体环境协调一致,包括系统设施及配套设备等;

(3) 确保废气处理达标排放的前提下,合理降低工程投资及系统运行费用,同时整体工程投入运行后,取得较高的社会效益和经济效益;

(4) 采用技术前沿,系统运行安全可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机结合;

(5) 提高废气处理系统自动化水平,在经济合理的前提下提高自动化水平,力求运行管理方便,操作维护简单,降低劳动强度;

(6) 保证废气处理主体设施及配套设备的使用率;

(7) 严格执行有关设计规范、标准,加强消防设施,重视消防、安全工作,确保污染治理区的卫生条件。

(8) 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

排放标准

《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB 9078-1996)

《无机颜料工业污染物排放标准—钛白粉》

《江苏省工业炉窑大气污染物排放标准》(DB32/3728—2019)

序号 污染物项目 排放限值 无污染物排放监控位置
1 颗粒物 20mg/m3 车间或生产设施排气筒
2 二氧化硫 80mg/m3
3 氮氧化物 180mg/m3
4 烟气黑度 林格曼黑度1级
解决方案及工艺流程

烟气消白在工艺路线上通常两大类:

1、对于新项目,在干法脱硫脱硝能够满足工况需求的情况下,优先干法脱硫脱硝,从而源头上不产生白烟。

2、对于已上湿法脱硫脱酸的烟带消除,结合工况烟气成分及成功工程经验,脱酸尾气选用降温+高能离子束脱白技术,可以实现烟囱出口白烟消除。

序号 技术路线 原理 优点 缺点 适用范围
1 先冷凝再加热技术 除湿、改变烟气饱和露点 工艺简单,脱白一般设备占地小运行费用低 只能处理达标烟气 适用于煤电、钢铁等达标烟气烟温偏高场合
2 湿式静电
除雾技术
高压静电吸附水冲洗洗涤 工艺成熟,应用广脱白有一定效果, 投资大运行费用高运行安全性低设备庞大占地大用水产生二次污染,冬天不能消除白烟 适用于煤电、钢铁、相对气体成分简单等达标烟气烟温偏低场合
3 离子束技术 高压放电形成离子状态,去除污染物和颗粒物、除湿达到脱白效果 工艺简单应用十分广净化彻底不产生 二次污染,脱除效果好运行费用低维护简便 不可用于易燃气体成分 适用于大多种烟气尤其复杂气体成分烟温偏低场合


工艺简介

在先期脱硫脱硝处理的基础上增加降温脱硫塔,除去部分单质硫,将温度降低到40度以下,同时将冷凝下来的硫磺分离。另外再增加脱硫剂,去除部分硫化氢含量,为后续的降解及脱白创造有利条件。

降温后的湿烟气进入离子束除臭、除尘、消白装置,在该装置烟气中气溶胶等在离子电场中得到处理,最终达到无烟、无臭、无尘的处理指标效果。

工艺特点

1) 能够高效快速除去烟气中99%的颗粒物、焦油、气溶胶、酸雾和游离水。在氨气存在条件下,除去80%二氧化硫,除去40%氮氧化物。

2) 设备简便,运行可靠,雨天等恶劣低气压条件下,实现脱白(无白烟);

3) 高效节能,相对于常用脱硫塔之后的湿电除雾器,装机功率只有湿电除雾器的1/10,经运行数据统计,处理180000m³/h 的烟气量每小时耗电 30kw/h,原安装的湿电除雾停运,除雾效果高于以前;

4) 使用寿命长,湿电除雾器由于使用导电玻璃钢材料,使用大量的水,水中硬度造成湿电正极结垢失去导电能力,高能离子束设备核心部件采用2205或钛材使用寿命能够达到 10年以上;

5) 不用水,相对于湿电除雾器,属于干法,设备本身工作原理不用水,收集下来的水,通过管道导入脱硫塔或其他设备重复使用;

6) 安装简便,只需在烟囱和脱硫塔之间高架安装,场地占用很大小;

7) 施工时间短、速度快。普通脱白工程75天能够完成制作安装;

8) 采用浆液冷凝高效换热器,投资省、效率高。

项目案例及运行

整改前工艺脱硫吸收后经烟囱高空排放,项目使用湿电除雾烟带不能消除,并且有异臭味,居民投诉较多。

烟气脱白前-博莱达环境

整改后工艺脱硫吸收后浆液冷凝+离子束消白,烟带彻底消除。

整改后工艺-博莱达环境

整改后烟气-博莱达环境

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