工业废气综合治理

造纸黑液废液喷雾干燥尾气脱白除臭解决方案

行业白色烟羽分析

造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大量的木质素,呈黑褐色,故称作黑液。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质,直接排放到水体中会造成严重的污染。

造纸行业对于黑液处理方式通常为喷雾干燥法,具有干燥速度快,操作控制方便,适应能力强等特点。但是对于喷雾干燥的黑液会有烟气一起排出,形成明显的烟带,周边形成一定的雾霾。

通常认为单纯的白色烟羽对环境质量没有直接的影响,但根据研究表明白色烟羽中仍有二次颗粒物PM2.5,是造成雾霾的主要元凶。烟气脱白的认识,有两层含义:首先是比较彻底去除烟气中有害成分,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;其次是降低烟气中的含湿量,降低露点温度减少白烟的视觉观感。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

造纸工业的碱法制浆工艺产生的污染物主要包括:悬浮性固体、有机污染物和有毒物质。

喷雾干燥后排放的烟气因为含有盐溶胶、有机物,会造成烟带比较明显,对大气环境造成一定的影响,并且引起周边居民投诉。大多产生“烟羽”明显的企业为了可持续绿色发展需要考虑对“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

执行二级标准,参照《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)废气排放标准如下:

污染源 污染物 排气筒 排放浓度限值(mg/m³) 排放速率限值(kg/h)
有组织排放 颗粒物 15m 10 3.5
/ 4.9
烟尘
10 3.5
二氧化硫 50 2.6
氮氧化物 100 0.77
解决方案及工艺流程

烟气消白在工艺路线上通常两大类:

对于造纸黑液经过高速离心喷雾干燥后,结合工况烟气成分及成功工程经验,尾气选用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

将料液抽滤去杂质, 经高压泵增压 ,送到塔顶喷雾喷嘴处、最后喷入干燥塔中进行干燥。空气经由鼓风机到过滤器、加热器预热后 ,由塔顶进入塔内与雾化了的雾滴进行质热交换 ,完成瞬时成型、瞬时蒸发和瞬时干燥 ,从而得到细小的木质素粉末。木质素粉末经锥形部分到一级旋风分离器中进一步干燥 ,并与废气分离 ,然后由干燥塔底部接料桶和旋风分离器下部接料桶收集。废气带走的细粉由二级旋风分离器分离回收 ,含微量粉尘的废气由排风机送经水沫除尘器除尘后烟气进入凉水塔把热量带走,确保出口烟气温度降低到45℃以下。

降温后的湿烟气进入离子束除臭、除尘、消白装置,在该装置中VOCs成分和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,烟带不能消除,居民投诉。

造纸黑液喷雾整改前工艺图-博莱达环境

整改后工艺降温塔+离子束消白,烟带彻底消除。

造纸黑液喷雾整改后工艺图-博莱达环境

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