布袋除尘器在PVC 干燥尾气环保治理上的应用

作者:蔡振华(中国石化齐鲁分公司氯碱厂, 山东 淄博 255410)

摘 要:旋风除尘在早期投产的PVC 行业应用较广,其排出气含尘量通常在100mg/m3 左右。随着国家对环保工作的高度重视,排放标准趋于愈加严格。文章介绍了布袋除尘系统工作原 理及在聚氯乙烯干燥尾气环保治理上的应用,对布袋除尘系统常见问题的改进措施进行了简述,为 PVC 环保治理提供了借鉴。

关键词:布袋除尘;PVC;干燥尾气;环保治理

0 引言

旋风除尘在早期投产的PVC 行业应用较广,其排出气含尘量通常在100mg/m3 左右。随着国家对环保工作的高度重视,环保排放标准越来越严:《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》

(GB15581-2016)特别限值要求PVC 干燥尾气粉尘含量≤60mg/ m3,山东地方标准要求≤10mg/m3。因此,布袋除尘等高效除尘得以在PVC 行业应用。

1 现有干燥尾气除尘流程简述及改造内容

1.1 流程简述

经汽提单元脱除VCM 后的聚氯乙烯浆料,经冷却后连续打入离心机脱水,脱水后的湿树脂(23%~27% 的水)经螺旋输送器、机械分散器均匀地送入干燥器,从干燥器顶部排出带有少量PVC 树脂粉末的气体,经旋风分离器分离后,物料返回干燥器,尾气经引风机BL-03 排入大气;干燥后的PVC 树脂风送到旋风分离器,分离出的PVC 风送到成品包装,尾气经引风机BL-04 排入大气。除尘流程见图(1 实线部分为改造前流程,虚线部分为改造内容)。

图1 干燥尾气除尘流程

1.2 旋风分离器

旋风分离器是一个圆锥形筒,筒上段切线方向装有一个气体入口管,圆筒顶部装有插入筒内一定深度的排气管,锥形筒底有接受细粉的出粉口。含尘气流一般以12~30m/s 速度由进气管进入旋风分离器时,气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分,沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下朝锥体流

动。此外,颗粒在离心力的作用下,被甩向器壁,尘粒一旦与器 壁接触,便失去惯性力,而靠器壁附近的向下轴向速度的动量 沿壁面下落,进入排灰管,由出粉口落入收集袋里。旋转下降 的外旋气流,在下降过程中不断向分离器的中心部分流入,形 成向心的径向气流,这部分气流就构成了旋转向上的内旋流。内、外旋流的旋转方向是相同的。最后净化气经排气管排出器 外,一部分未被分离下来的较细尘粒也随之逃逸。自进气管流 入的另一小部分气体,则通过旋风分离器顶盖,沿排气管外侧 向下流动,当到达排气管下端时,与上升的内旋气流汇合,进入 排气管,于是分散在这部分上旋气流中的细颗粒也随之被 带走。

0.1 除尘改造内容

在原干燥工艺流程不变的情况下,在干燥线流程末端增加一套布袋除尘系统,将干燥风机BL-03 和BL04 出口废气引入布袋除尘器处理,脱出的粉料送至回收料仓,脱尘后的尾气通过新增的引风机达标排放。改造流程见图1 虚线部分。

1 布袋除尘器

1.1 除尘器简介

布袋除尘器由低压脉冲除尘和离线清灰的单元组成,分为若干个室(不宜过多)。废气由进气管分至各室底部,采用气流均布装置,使进入除尘器的含尘气体均匀分布到每个滤袋。细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室,粉尘被阻留在滤袋外,滤袋外的

粉尘经压缩空气脉冲吹扫抖落而到灰斗收集,经风送系统输送

至回收料仓,净化后的气体由引风机抽至排气筒排出。

1.2 喷吹系统

喷吹系统可以设置手动喷吹、PLC 定时自动喷吹、PLC 定阻自动喷吹。喷吹时,提升阀关闭,该室内部成静止状态。每排滤袋上部都装有一根喷射管,喷射管上的喷嘴与每条滤装的上部敞开口相对应,滤袋上部开口处安装有文氏管。由控制器定

期发出脉冲信号,通过控制阀使各脉冲阀按顺序开启。此时, 与该脉冲阀相连使喷射管与气包相通,低压空气(0.4~0.6MPa) 通过文丘管以极高速度从喷嘴喷出,并引发数倍的诱导气流, 将附着在滤袋外表面上的粉尘吹扫下来,落入灰斗。各排滤袋 依次清灰,脉冲吹扫完毕后,打开提升阀,该室进入正常工作状 态。喷吹原理见图2。

卸灰系统由星形卸料器、振荡器、螺旋铰刀、下料旋转阀组成。可以手动卸灰或程序自动卸灰,程序设定每定时对每个灰斗依次进行自动启动若干秒。任一星形卸料器启动时,螺旋铰刀开启;星形卸料器关闭后,螺旋铰刀延时运行若干时长。PLC 自动时,振荡器为间歇运行。收集的物料,由风机BL-06A/B 输送至回收料仓。

0.1 空气压缩系统

布袋除尘器喷吹系统设计使用低露点压缩空气。空气压力控制在0.6~0.65MPa,经减压阀控制在0.4MPa。

1 布袋除尘系统常见问题及解决措施

1.1 旋风分离器粉料夹带

改造前风机BL-03、BL-04 直排大气,出现粉料夹带时很容易被发现,现密闭连入布袋除尘系统,出现异常时不好观察。为此,在易粉料夹带的BL-04 风机出口管线增加玻璃视镜用于日常检查,同时BL-04 出口管线与BL-03 出口管线增加短节, 以防管线堵塞时及时疏通处理。

1.2 干燥尾气凝结水

干燥单元的主要功能是将聚氯乙烯滤饼的水分脱除出来, 滤饼含水量25% 左右,干燥后的尾气含水量为60g/m3 左右,对应露点温度为43℃左右。在寒冷的冬季,经过长的引风管道极 易在管壁达到露点。为避免露点的形成造成粉料的结聚,对BL-03 管道设置了蒸汽伴热并加保温。

1.3 卸灰系统漏料、挤塑化物

布袋除尘系统应用与钢铁、热电等多个行业,对PVC 行业而言,旋转阀运行时容易受机械热塑化,挤成塑化物影响旋转 阀运行,旋转阀通常采用填料密封,存在粉料泄漏问题。为此, 在旋转阀两侧注入装置风,避免物料外泄的同时,还可防止PVC 粉料聚集挤出塑化物。

1.4 喷吹系统运行问题

多条线同时运行时,很容易形成同时喷吹的状况,造成压 缩空气压力偏低,影响喷吹效果。为此,根据运行情况,对各室 间隔时间进行优化,每条线喷吹起始时间进行调整,错开峰值, 尽可能保证稳压运行。同时,压缩空气压力的稳定还可以延长 除尘器滤袋的运行寿命,减少滤袋破裂造成排放超标风险。

2 结语

布袋除尘器投用后,通过不断的优化调整、改进,使之较好的适用于聚氯乙烯尾气除尘,经第三方监测,PVC 颗粒物能够达到最新排放标准,达到了环境效益和经济效益的目标。

参考文献:

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作者简介:蔡振华(1967-),男,工程师。1989 年毕业于北京石化专科学校,2002 年毕业于江苏科技大学,学士,现在中国石化齐鲁分公司氯碱厂从事生产管理工作。

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