一種新型除霧系統在高溫尾氣處理中的應用

吳學榮，孔令亮

（江蘇新宏大集團有限公司，江蘇 泰州 225721）

許多化工企業的生產現場如聚氯乙烯（PVC）噴涂車間、磷酸萃取車間、磷酸過濾車間、磷銨中和車間、磷酸庫等都會產生尾氣，這些尾氣中可能含有微量的粉塵、揮發性有機化合物（VOC）等有害物質［1］。盡管它們的含量很低，但由于廠內的空間有限，長期高溫、有害氣體的環境造成操作者體感舒適度降低，還可能會對操作者的職業健康安全構成一定的威脅。

江蘇新宏大集團有限公司聯合英國BEGG，COUSLAND（百豪士）公司成功開發了BECOSOLVE除霧系統。實踐證明，該系統對高溫尾氣的收集、處理以及最終實現達標排放起到較好的作用。

1 BECOSOLVE除霧系統

1.1 工作原理

車間各尾氣發生工段產生的尾氣被多個吸氣罩收集并經過吸收液預處理（可視氣體的成分來綜合取舍）后送到BECOSOLVE除霧系統（見圖1）。高溫氣體經過第一級除沫器后較大粒徑的液滴被截留下來，然后氣體再經過2臺冷凝器，溫度被降低到35 ℃以下，此時氣體中細微的霧滴會冷凝，同時部分鹽晶體也會從液滴中析出。氣體再經過第二級除沫器截留稍大粒徑的液滴，然后經過除塵布袋除去其中夾帶的大量鹽晶體、粉塵顆粒等，最后氣體經過第三級除霧器，將氣體中夾帶的細小霧滴截留下來。處理后的凈化氣體用風機從煙囪排出。

圖1 BECOSOLVE除霧系統

1.2 工藝流程

上述工藝流程主要分為以下幾個過程。

1） 第一級除沫過程

第一級除沫器采用兩層抽屜式絲網除沫器，每層除沫器由多層304 金屬絲與特氟龍纖維混編而成，除沫器的主要作用機制為撞擊、截留和匯集。第一層除沫器采用低密度網塊，用于除掉粒徑稍大的沫滴，第二層采用中密度網塊，用于除掉粒徑稍小的沫滴。經過兩層除沫器后氣體中5 μm 以上沫滴去除率可達98%以上［2］。

為防止結晶物堵塞絲網，除沫器的頂部設有噴淋裝置，通過定量噴灑噴淋液的方式可以對絲網除沫器進行清洗和再生。

2） 氣體冷凝過程

氣體冷凝器分為上、下兩層，為了增加換熱效率，換熱管外部設計有鋁制翅片。為了方便清理，冷凝管還被設計成了抽屜式結構，2臺冷凝器的作用是將高溫氣體溫度降低到35 ℃以下，以便能夠更多地去除氣體中夾帶的霧沫。

為防止結晶物堵塞管壁，冷凝器的頂部設有噴淋裝置，通過定量噴灑噴淋液的方式對冷凝器進行清洗和再生。

3） 第二級除沫過程

第二級除沫器采用一層抽屜式絲網除沫器，除沫器同樣是由多層304金屬絲與特氟龍纖維混編而成，采用高密度網塊，用于去除氣體冷凝后產生的粒徑細小的沫滴，經過第二級除沫器后氣體中5 μm以上沫滴去除率最高可達100%。

4） 第三級除霧過程

第三級除霧器采用兩級除霧方式，它是由內外兩層同心圓組成的除霧元件構成，除霧元件選用的是英國BEGG，COUSLAND 公司的低速高效型“Becofil”燭狀纖維除霧器，該除霧器的主要作用機制是布朗運動和匯集，其除霧效率較高。

氣體經過第三級除霧器后1 μm 以上沫滴去除率可達99%以上，1 μm 以下霧滴去除率可達98%以上［3］。為防止除霧器發生堵塞現象，除霧器的進氣端還設計有“Zephron”除塵布袋，以便截留掉氣體中結晶鹽、焦油、粉塵顆粒等雜物，除塵布袋需要根據氣體壓力降數值大小定期進行更換。

BECOSOLVE 除霧系統配備了可視化人機界面，可在線監測氣體流量、液體流量、氣體壓力降、溫度等指標值，一旦出現參數異常現象，系統便給出相關報警信息，確保整個除霧過程能長期、有序、高效、穩定地運行。

2 應用案例

江蘇某外資企業PVC 地板生產商在美國、德國、比利時、中國等國家都建有工廠。該公司的比利時工廠很早就從英國BEGG，COUSLAND 公司進口了一套BECOSOLVE 除霧系統并用于噴涂爐尾氣的收集和處理。2012 年，該系統被搬遷到了江蘇省蘇州市吳江區的工廠。

之前，該公司噴涂爐高溫尾氣自由排放到車間里，由于這些高溫尾氣熱量得不到及時外排，夏季車間內局部溫度曾達到42 ℃以上，尾氣中微量的粉塵、VOC等有害物質對操作者的鼻黏膜和肺部都造成了不小危害，操作者對此反映十分強烈。

增加BECOSOLVE除霧系統后，車間的多個尾氣發生工位都增加了集氣罩（見圖2）。在BECOSOLVE除霧系統風機和15 m 煙囪的作用下，集氣罩內部形成的微負壓能夠使高溫尾氣及熱量被及時地帶出廠外，室內氣溫平均降低10 ℃左右，尾氣在經過噴淋、除沫、過濾、除霧等一系列作用后實現了達標排放。氣體的總壓力降在6.37 kPa左右。

圖2 集氣罩分布圖

江蘇康達檢測技術股份有限公司對其15 m粉末噴涂尾氣煙囪檢測后發現其顆粒物排放量不到15 mg/m3，遠低于國家所規定的排放標準。另外在現場隨機采訪后發現操作者的體感舒適度明顯提升。

3 總結

江蘇某外資PVC 地板廠多年的運行實踐證明,BECOSOLVE 除霧系統在處理高溫尾氣方面效果較好。它既改善了車間操作工的勞動環境，又實現了尾氣的達標排放。

BECOSOLVE 除霧系統因采用多級除沫器、冷凝器和纖維除霧器的組合除霧方式，故其除霧效果明顯優于市售的單一形式的除沫（霧）器產品，如旋流板除沫器、折流板除沫器、絲網除沫器、纖維除霧器等。因此BECOSOLVE 除霧系統是高溫、有毒有害及排放指標高的尾氣進一步處理的可選除霧產品之一。