碳酸鈣干燥粉塵和白煙治理新工藝
石家莊雙衡化工科技有限公司
楊京凱
一、概述 石家莊雙衡化工科技有限公司
楊京凱
隨著我國大氣污染防治工作的不斷推進，在超低排放標準出臺的基礎(chǔ)上，河北、上海、浙江、天津、江蘇等地為了繼續(xù)深度減排，不僅將粉塵也將有色煙羽納入了地方監(jiān)控范圍，以達緩解煙囪“白煙”現(xiàn)象。國內(nèi)其他省份也正在很快跟進。由于生產(chǎn)工藝的獨特性，碳酸鈣生產(chǎn)線上在消化、碳化、離心脫水、干燥工段會產(chǎn)生較多的濕粉塵和白煙氣，而其中又以干燥工序最難處理。秉著讓“碧水藍天”無處不在的環(huán)保理念，我公司從2015年開始研發(fā)行業(yè)濕粉塵過濾收集和尾氣“白煙”消除集成設(shè)備。在經(jīng)過多種工藝比選試用后，我們最終升級研發(fā)確定了這套新型除塵及 “白煙”消除集成系統(tǒng)。
二、碳酸鈣干燥排潮的粉塵和消白煙特點
眾所周知，對粉塵的處理一般采用重力沉降、旋風除塵、水噴淋除塵和布袋收塵等方法。重力沉降、旋風除塵和布袋降塵一般對比重較大或干燥的顆粒效果較好，而為了保證干燥效果，干燥機的排潮氣中會夾雜些許輕鈣顆粒，且輕鈣顆粒比重小，極難收集，所以這幾種方法效果都不理想。采用噴淋等濕式除塵，輕鈣粉塵的親水性不好，加之這種除塵反而會增加水汽的含量，增大后序消除白煙的難度，故也不是一個好的選擇。
在粉體干燥的生產(chǎn)中，干燥機的排潮尾氣在排入大氣的過程中都會產(chǎn)生部分“白煙”。這些白煙實際上是飽和濕尾氣進入大氣環(huán)境，遇冷凝結(jié)成的微小液滴，液滴對太陽光線產(chǎn)生折射、散射，從而使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色，稱其為“濕煙羽”（俗稱“白煙”）。雖然單純的這些“白煙”對環(huán)境質(zhì)量沒有影響，但是產(chǎn)生視覺污染，有時甚至會被誤認為有毒、有害廢氣，嚴重影響企業(yè)形象。因此，極有必要把消除“白煙”也作為超低排放和環(huán)保改造的重要內(nèi)容。
三、碳酸鈣干燥排潮的除塵和消白煙方案
針對以上所述輕鈣干燥系統(tǒng)的除塵難點和消白煙特點，我們重點闡述一下我公司的綜合解決方案。該方案主要分為兩步：（1）收集從干燥機里飄逸出來的碳酸鈣微粉，讓其重新回到干燥系統(tǒng)。（2）對需要排空的“白煙”徹底消除。
為了收集從干燥機飄逸出來的鈣粉，我們專門改進研制了碳酸鈣專用脈沖布袋收塵器。大家都知道，布袋除塵器對于收集粉塵顆粒是效果很好的，廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)。但從干燥機排潮夾帶出來的鈣粉由于含濕量大，會對布袋造成粘結(jié)、糊袋，從而使布袋除塵器阻力加大，直至失去作用，嚴重影響干燥機的生產(chǎn)效率。為此我公司采用了以下方法來解決這個難題：一是采用專門研發(fā)的新型布袋除塵器，使進入布袋收塵器的含鈣粉微粒的潮汽溫度不低于其相對條件下的露點溫度，這樣在布袋收塵過程中就不會或極少產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，從而改善布袋的工作狀況，保證布袋透氣性和過濾性能。二是布袋采用特殊的光面防水耐溫材料制作，使含潮氣鈣粉不易粘結(jié)在布袋表面。三是調(diào)整脈沖布袋除塵器的運行工藝參數(shù)，使其適應(yīng)這樣的生產(chǎn)工藝要求。綜上所述，我們較好地解決了布袋除塵器在輕鈣干燥系統(tǒng)使用效果不佳的問題。這里需要說明一點是，納米碳酸鈣由于在生產(chǎn)過程中添加了改性助劑，使得鈣粉顆粒更為細微，疏水性更好，這更適合了布袋除塵器的使用工況，所以在納米碳酸鈣的干燥系統(tǒng)中使用脈沖布袋除塵器的收集效果會更好。
為了徹底解決干燥系統(tǒng)的排潮“白煙”，我公司研發(fā)的白煙消除裝置主要由高效換熱器、混和塔及風機等組成。從布袋收塵器出來的尾氣基本上是水蒸汽，也就是“白煙”。通過管道白煙進入高效換熱器的熱媒通道，和由風機鼓入的冷空氣進行充分熱交換，換熱器為一種十分高效的熱交換裝置，采用導熱系數(shù)非常高的耐腐蝕材料，其結(jié)構(gòu)緊湊，合理，使其以較小的體積達到較大的換熱面積。可根據(jù)用戶的工況要求制作幾百到幾千平米的換熱面積。白煙中的水蒸汽在換熱器內(nèi)凝結(jié)下來，從換熱器下部的排水裝置排出。經(jīng)過充分熱交換的白煙尾氣從換熱器出來后再進入混和塔，和經(jīng)過熱交換的自然空氣進行混和，兩種氣體混和時使微量未被凝結(jié)的“白煙”尾氣被稀釋，這樣“白煙”就徹底消除了，達到排放標準而排空。
下圖為整套方案的工藝設(shè)備流程圖：
四、消化、碳化脫水工序的除塵及白煙消除方案
在碳酸鈣生產(chǎn)中消化、碳化和脫水工序主要是消白煙，和干燥系統(tǒng)相比，減少了布袋收塵裝置，其余結(jié)構(gòu)大致相近，故不再一一贅述。
五、本套技術(shù)方案的實際應(yīng)用和效果
從我們在石家莊井陘、江西高安、九江、永豐、廣西桂林等地多家客戶的使用效果來看，這套碳酸鈣消化、碳化、干燥工序濕粉塵收集和白煙消除技術(shù)方案的設(shè)計應(yīng)用是極其成功的。其主要特點有：設(shè)備緊湊占地面積小、適合老生產(chǎn)線的添加，設(shè)備動力消耗小、除塵和消白煙效果好、投資性價比非常高，工藝路線簡單、設(shè)備不需要沉淀水池、水泵等附屬設(shè)施。
我公司研發(fā)的這套碳酸鈣消化、碳化、干燥工序濕粉塵收集和白煙消除技術(shù)和設(shè)備的設(shè)計應(yīng)用適應(yīng)了當前碳酸鈣行業(yè)環(huán)保最嚴格的法規(guī)要求，有力助推了環(huán)境友好型企業(yè)的建設(shè)，值得廣大碳酸鈣企業(yè)大力推廣使用。
