中隴環境專利工藝技術分享|白色煙羽消除技術

目前國內的電廠、鋼鐵、玻璃、焦化、冶煉等行業排放的煙氣須經過脫硫凈化處理才能排放,常用的脫硫凈化方式是濕法脫硫,尤其是石灰石---石膏法工藝。這種工藝最終排放的低溫過飽和濕煙氣,含濕量較高,且含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵、微塵等(都是霧霾的主要成分)。該煙氣進入環境空氣中時,煙氣中大量的水蒸氣遇冷后凝結成小液滴,凝結液滴對光線產生折射和散射作用,從而使煙羽呈現出白色或灰色,即“白色煙羽”,俗稱“大白煙”、“白龍”。

(1)二次污染:濕煙氣中夾帶的酸性氣態水、粉塵(PM2.5)、硫酸鹽、硝酸鹽等可凝結物質可對環境造成二次污染。
(2)加劇霧霾的形成:企業排放的煙氣導致周邊局部環境濕度攀升,經久不散。隨著時間的推移,濕煙氣中的水蒸氣凝結為液態水,這些液態水再與空氣中的粉塵、鹽類結合形成氣溶膠并沉降至地面后難以消散,最終形成霧霾。

白色煙羽的消除主要有直接加熱法和煙氣冷凝再熱處理法。
如果脫硫系統出口煙氣溫度比較低,比如在40℃左右,甚至低于40℃,那么可以選擇直接加熱法,將煙氣加熱到72℃再排放,在環境溫度5℃時就基本上可以實現煙氣脫白。
但是目前常規濕法脫硫裝置出口處,煙氣溫度通常在45~55℃的范圍內。溫度較高,且煙氣的含濕量也較大,如果采用直接加熱法治理白煙,就必須將煙氣加熱到很高的溫度再排放,根據計算,可能需要加熱到125℃甚至更高,這是非常不合理的能源浪費,不可取。
目前治理白煙的合理解決方案應當是首先對煙氣進行降溫冷凝除濕,再適當小幅加熱,然后排放。并且在煙氣冷凝脫水過程中,凝結水的沖刷還可以進一步降低煙氣含塵量,改善煙氣排放質量。冷凝收集的酸性凝結水,也可以經過中和處理之后,作為脫硫系統的補水,得到重復利用。

脫硫系統或降溫除塵系統處理后的煙氣在45~55℃之間,需經循環水冷卻將溫度降至30~45℃,使煙氣溫度與大氣溫度在一定的差值范圍內,經過煙氣處理系統(電磁場的方法)除去液態霧滴后,設置一個煙氣加熱器將低溫煙氣加熱到60~80℃,極大降低了水汽在煙氣中的飽和度,排放出的煙氣為不飽和高溫煙氣,以此達到完全消除白色煙羽的目的。
如若煙氣處理系統進口處煙氣溫度較高,可利用煙氣冷卻器和煙氣加熱器將煙氣處理系統進口處高溫煙氣的熱量用來加熱煙氣處理系統出口處的低溫煙氣,實現熱量的循環利用。
實際運用為在煙氣處理系統的進出口煙道上各設置一套煙氣冷卻器和煙氣加熱器,煙氣冷卻器將高溫煙氣的熱量轉移到煙氣加熱器中加熱低溫煙氣。煙氣冷卻器和煙氣加熱器間通過導熱液實現熱量的傳遞,導熱液包含水、脫鹽水、導熱油、酒精等可吸熱放熱的液體,工藝流程如下圖所示:


(1)節約能源,充分利用原煙氣熱量來加熱煙氣處理系統后的低溫煙氣;
(2)節約水資源,降低系統耗水量;
(3)深度凈化煙氣,達到除塵、除霧的效果;
(4)工藝耗電設備少。

