聚氯化铝干燥尾气中粉尘超标的原因及解决办法

　　南宁化工集团有限公司(以下简称“南宁化工”) 3 万 t/a 聚氯化铝生产装置配套有 4 套干燥系统。其中最早投产的 1#干燥系统因设计不够完善及干燥负荷的不断增加，出现尾气中粉尘排放浓度时有超标的情况，粉尘质量浓度最高值为 334mg / m3，不符合大气污染二级排放标准中粉尘排放质量浓度≤120 mg/m3的规定。为此，南宁化工成立攻关小组，着手解决 1#干燥系统尾气粉尘排放浓度超标问题。

　　1、 聚氯化铝干燥尾气的处理

　　1． 1 聚氯化铝的干燥工艺

　　聚氯化铝干燥工艺流程图如图 1 所示。经过蒸汽换热器的干热空气，通过干燥塔顶部的热风蜗壳和热风分配器均匀地流入干燥室。须干燥的液体聚氯化铝由料槽通过供料泵送入雾化器，在雾化盘离心力的作用下，物料分散成雾滴; 在干燥室内，雾滴与热风接触，被干燥成产品。湿热空气与微量粉尘的混合物在旋风分离器内经内旋分分离后，成品在旋风分离器的底部收集，废气通过湿式除尘器洗涤除尘，净化后由引风机抽出，在 25 m 高空处排放。

　　为防止物料外泄，避免粉尘飞扬，干燥过程在负压条件下进行。

　　1． 2 干燥尾气的处理工艺

　　采用二级除尘装置处理聚氯化铝的干燥尾气。第一级处理装置是旋风分离器，利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将尘粒从气流中分离出来，除尘效率可达 80% ～90%; 第二级除尘装置是湿式除尘器，采用喷淋式填料吸收洗涤除尘方式，设计除尘效率达 95%以上。

　　1． 2． 1 旋风分离器除尘工艺

　　含有粉尘的气体沿切线方向进入旋风分离器，气流由上至下做回转运动。在该过程中，粉尘因密度大于气体，所受离心力较大而被甩到外围，沿器壁在向下的气流和重力的共同作用下向下从出尘口排出; 甩掉粉尘的干净气流由旋风分离器中央向上引出，从而达到净化气体的作用。

　　1． 2． 2 湿式除尘器工艺

　　湿式除尘器采用的是喷淋式填料吸收洗涤除尘方式。从旋风分离器出来的含尘气体从中下部进入湿式除尘器，与喷淋水逆向接触，气体中的粉尘被溶解吸收并沉降，净化后的尾气从湿式除尘器顶部被抽风机抽出排至大气。洗涤液循环至一定浓度后送回收池回收，同时向除尘器内补充清水。

　　2、 尾气粉尘浓度超标的原因

　　通过现场查看，并分析干燥尾气处理工艺流程后认为，造成 1#干燥系统尾气粉尘超标排放的关键因素是湿式除尘器除尘效果不理想，主要原因有以下几点。

　　(1) 干燥尾气温度高，致使尾气和喷淋水在除尘器内气液接触不充分，从而造成吸尘能力不足。

　　(2) 填料的润湿性能不够理想。干燥尾气粉尘带有少量的氯化氢气体，有腐蚀性，聚氯化铝粉尘具有黏性，经检查确认，湿式除尘器内所使用的聚丙烯孔板波纹填料层堵塞严重，气液流通不畅，造成传质效率低，因此判断聚丙烯孔板波纹填料不适用于该系统。

　　(3) 当生产负荷增大后，因循环水泵流量不足，除尘器水喷淋量小，气液接触不充分，从而造成除尘器除尘效率低。

　　(4) 未及时更换喷淋循环水，造成喷淋水浓度高，吸尘能力差。

　　3、 采取的措施

　　(1) 采取预喷淋的方式降低尾气温度。对现场进行改造，从循环水泵出口接 1 根喷淋管至除尘器前的风管内进行预喷淋，降低干燥尾气的温度，使尾气在除尘器内充分接触吸收，提高传质效率，从而提高除尘能力。严格工艺纪律考核，加强对操作人员的培训，严格控制尾气温度在工艺指标要求范围。

　　(2) 对除尘器内部结构进行改造。将除尘器原采用的波纹填料层全部拆除，改用 Φ 38 的空心多面球填料，同时，增加聚丙烯网和格栅，防止空心多面填料球下落和吸出; 将喷淋管的喷淋孔径由 Φ 6扩大至 Φ 10，并且在喷嘴下焊接 DN100 聚丙烯管作挡水管，使水喷到管上，形成宽大的水伞，这样尾气和喷淋水充分接触，提高除尘能力。

　　(3) 增大喷淋水量，将原12． 5 m3/ h 的管道泵拆除，更换为流量 30 m3/ h、扬程 30 m 的耐腐蚀、耐磨损的砂浆泵，并重新配管; 同时，将除尘器的出口管径由 DN50 改为 DN100。

　　(4) 制订相关规程，分析喷淋水浓度，定期更换喷淋水; 定期检查喷嘴。在运行过程中，操作人员不得随意调高引风机的频率而提高风量，且除尘器水位不得超过进气口。

　　4、 总结

　　改进措施实施后，尾气粉尘浓度大大降低。经南宁市环保监测站监测，1#干燥系统的尾气粉尘排放质量浓度平均为 63． 5 mg/m3，符合大气污染二级排放标准的规定。实际运行证明，干燥尾气中含水量降低，减轻了对引风机的腐蚀，延长了引风机叶轮的使用寿命，降低了维修成本。

　　参考文献：
　　［1］国家环境保护局． GB 16297—1996 大气污染综合排放标准［S］． 北京: 中国环境科学出版社，1996: 11．