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等離子瀝青煙氣凈化處理方案
改性瀝青生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瀝青煙氣主要由液態(tài)焦油和氣態(tài)焦 油( 熔點(diǎn)多為50℃左右、凝固點(diǎn)在-30℃左右)組成,主要成分為芳烴 及雜環(huán)化合物,如苯并芘、苯并蒽、咔唑等,這些芳烴及雜環(huán)化合物 一般為4~6環(huán), 粒徑多在0.1~1.0μ m之間,***小的僅0.01μ m,*** 的約為10.0μ m,瀝青煙氣不僅有難聞的氣味,而且對(duì)人體健康也有 危害,同時(shí)礦物粉料在添加過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)品一部分粉塵,這些粉塵回 造成的污染。 等離子體瀝青煙氣凈化技術(shù),是集高壓毫微秒脈沖、高能電子輻 射、臭氧氧化、紫外光分解作用于一體的綜合煙氣凈化技術(shù),該技術(shù) 能有效地將瀝青煙氣中***成小, 將瀝青煙氣中的芳 烴類(lèi)物質(zhì)分解。 利用等離子體產(chǎn)生的高能電子在臭氧的作用下與 瀝青煙氣中的碰撞,使其激發(fā)到更高能級(jí),形成激發(fā)態(tài),激 發(fā)態(tài)促使化學(xué)鍵斷裂形成活性物,***終生成CO2和H2O。避免了傳 統(tǒng)活性炭吸附凈化法,廢活性炭處理時(shí)形成的二次污染。
瀝青煙氣主要是以0.1~1.0um的焦油細(xì)霧粒的形態(tài)存在,其凈 化治理就是盡可能多地捕捉這些微小的顆粒, 使煙氣的排放滿(mǎn)足相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于改性瀝青攪拌罐內(nèi)產(chǎn)生的含有粉塵的瀝青煙氣,通過(guò)噴淋 水洗,使之與水形成乳濁液經(jīng)沉淀回收再利用,這樣不但及時(shí)清理了 管道,而且杜***了火災(zāi)的發(fā)生。
一、設(shè)備主要組成 該系統(tǒng)由洗滌降溫段、離心撲霧分離段、機(jī)械過(guò)濾段、高壓靜電 吸附段、低溫等離子體凈化段、紫外線)洗滌降溫段 當(dāng)瀝青煙氣和粉塵進(jìn)入洗滌降溫段(主管和水膜洗滌罐)時(shí), 高溫?zé)煔鈴牡蛪焊咝黛F化器噴出的極細(xì)小水霧中穿過(guò), 煙氣中顆 粒狀污染物與水霧相碰撞,產(chǎn)生液滴的合并,因油霧和顆粒污染物的 表面粘度較***,就會(huì)被霧滴所包融,體積增***,煙氣中的顆粒物和粉 塵因慣性而被水吸附,形成乳濁液排入沉淀池,待沉淀后循環(huán)利用。 同時(shí)水霧對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行冷卻和降溫。 2)離心撲霧分離段 經(jīng)洗滌降溫后的煙氣進(jìn)入離心撲霧分離段,采用機(jī)械式除油技 術(shù),利用風(fēng)機(jī)氣體動(dòng)力對(duì)煙氣進(jìn)行分離凈化。通過(guò)流體力學(xué)的雙向流 理論在葉輪內(nèi)部實(shí)現(xiàn)油煙分離。通過(guò)改變?nèi)~片的角度和葉片的形式, 使顆粒在葉輪盤(pán)、片上撞擊聚集,被離心力甩入箱體內(nèi)壁,由漏 油管流出,流入回收池內(nèi)回收利用。。 帶水煙氣流經(jīng)過(guò)氣液撲霧分離器的曲形通道和撲霧網(wǎng)時(shí), 氣體中 的水和顆粒物因慣性作用產(chǎn)生紊流碰撞, 水和顆粒物會(huì)碰撞 到撲霧分離罐的撲霧網(wǎng)和罐壁上被截留下來(lái), 通過(guò)管流入回收池內(nèi) 回收利用。 3)機(jī)械過(guò)濾段 煙氣經(jīng)過(guò)前端處理后,去除了***部分顆粒物,部分逃逸的微米級(jí) 煙氣進(jìn)入機(jī)械過(guò)濾段(粗過(guò)濾和精過(guò)濾)處理后***部分被過(guò)濾,該段 在過(guò)濾凈化同時(shí)具有吸聲降噪作用,使設(shè)備整體噪聲得到有效控制。 4)高壓靜電吸附段 利用高壓電源產(chǎn)生的電暈放電, 將前段余下的亞微米級(jí)的細(xì)小顆 粒物荷電,在靜電作用下凝并、聚集,形成粗顆粒,沉淀后通過(guò)管 流入回收池內(nèi)回收利用。 電暈放電產(chǎn)生的***量電子和正負(fù)離子,及在這一過(guò)程中高頻放電 產(chǎn)生的瞬間高能量,打開(kāi)煙氣中部分***的化學(xué)鍵 ,使其分解成單 質(zhì)原子或無(wú)害。 5)低溫等離子凈化段 經(jīng)前段處理后的煙氣中的顆粒物已基本被吸附,余下的級(jí)煙 氣進(jìn)入低溫等離子體凈化段。 等離子體是一種聚集態(tài)物質(zhì),當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓 時(shí),氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和基在內(nèi)的混 合體。 其所擁有的高能電子同煙氣中的碰撞時(shí)會(huì)發(fā)生一系列基元 物化反應(yīng),并在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生多種活性基和生態(tài)氧,即臭氧分 解而產(chǎn)生的原子氧。 這些強(qiáng)氧化性的活性氧物迅速與煙氣中的有機(jī)碰撞,激活 有機(jī),并直接將其,或者高能活性氧激活空氣中的氧產(chǎn) 生二次活性氧,與煙氣中的有機(jī)產(chǎn)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng),并利用自 身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維系氧化反應(yīng),而進(jìn)一步氧化有機(jī)物質(zhì),***終生成 無(wú)機(jī)氧化物和水。 在這一過(guò)程中產(chǎn)生的荷電離子在另一外加電場(chǎng)的作 用下集。使氣體中的碳化物、硫化物、氫化物及苯類(lèi)、烴類(lèi)等高風(fēng)險(xiǎn)致癌物的發(fā)生改變,生成性能穩(wěn)定的二氧化碳、水、蒸氣及 ***量的碳化物。另外,借助等離子體中的離子與物體的凝并作用,還 可以對(duì)小至亞微米級(jí)的細(xì)微煙霧顆粒物進(jìn)行有效的收集。 6)紫外線光解段 煙氣中部分未被分解逃逸的級(jí)異味氣體, 在***制的高能高臭 氧 UVc 紫外線nm)光束照射,產(chǎn)生氧化力極強(qiáng)的基,這 些基可分解改變異味氣體的鏈結(jié)構(gòu), 使有機(jī)或無(wú)機(jī)高惡 臭化合物鏈在高能紫外線光束照射下斷裂降解,將其所含的氫 (H)和碳(C)成低化合物,如 CO2、H2O 等排出。
二、技術(shù)工藝流程 焦油 霧化噴淋洗滌子系統(tǒng) 需凈化的瀝青煙氣 噴淋水洗裝置 捕霧分離 等離子凈化器 旁 通 煙 道 補(bǔ)水 水泵 冷卻水 排煙風(fēng)機(jī) 循環(huán)水池 除顆粒物 煙囪 排入***氣 等離子瀝青煙氣凈化系統(tǒng)工藝流程
1、湍流式動(dòng)力波水膜洗滌罐 罐內(nèi)安裝了8只螺旋噴頭,兩層不銹 鋼復(fù)合過(guò)濾網(wǎng),煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下 進(jìn)入洗滌罐內(nèi),***先被安裝在進(jìn)氣管內(nèi) 的2只螺旋噴頭噴水洗滌,然后經(jīng)下部的 導(dǎo)流板分散導(dǎo)流后上返到環(huán)狀的不銹鋼 復(fù)合過(guò)濾網(wǎng)處,各層的螺旋噴頭噴水到 各層的復(fù)合過(guò)濾網(wǎng)上,洗滌后的煙氣經(jīng) 過(guò)濾網(wǎng)后,被阻隔,在水的作用下落入 罐底排掉。 2、撲霧分離罐 洗滌后的煙氣, 含有***量的水分和細(xì) 小的油霧, 在引風(fēng)機(jī)的作用下, 煙氣自撲 霧分離罐的底部以拋物線方式進(jìn)入罐內(nèi),在離心力的作用下,***部分水霧被吸附在 罐壁上, 沿管壁流到下部排除, 剩余部分 的水霧經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后凝結(jié)流到罐底排 出。
3、機(jī)械過(guò)濾裝置 采用抽屜式結(jié)構(gòu),由3-5層框架隔板組成,框架隔板上安裝有便 于更換的200g/㎡-400g/㎡的無(wú)紡布,細(xì)小的水霧和煙氣顆粒在此被 過(guò)濾掉。 4、沉淀、隔油循環(huán)水池 采用具有沉淀和隔油功能的循環(huán)水池,滿(mǎn)足裝置的需要 四、其他技術(shù)說(shuō)明 1、凈化效率與流速 主風(fēng)管直徑為1000mm,管內(nèi)氣體流速為10-15m/s,凈化器截面積 應(yīng)***于2.6㎡,煙氣通過(guò)凈化器的流速低于3m/s左右。實(shí)驗(yàn)證明:煙 氣流速在3m/h的條件下, 凈化效果均接近100%。 當(dāng)煙氣流速增***時(shí), 凈化效率呈下降的趨勢(shì)??梢?jiàn)隨著氣速的增***,等離子體與煙氣的碰 撞幾率隨之下降。 2、撲霧與均流 洗滌后的煙氣含有***量的水霧, 水霧的存在直接影響等離子體的
凈化效果, 采用0.2mm2×3不銹鋼金屬絲網(wǎng), 將絲網(wǎng)疊成盤(pán)形網(wǎng)塊, 放置撲霧罐中。絲網(wǎng)撲霧的分離效率受流速的影響很***,因?yàn)榱魉龠^(guò) 低,煙氣中夾帶的細(xì)霧粒處于飄蕩狀態(tài),未與絲網(wǎng)的細(xì)絲碰撞就隨著 氣流通過(guò)絲網(wǎng)而被氣體帶走;流速過(guò)高,則在絲網(wǎng)的細(xì)絲上聚集的液 滴形成液泛, 以致一度集的液滴又飛濺起來(lái), 再次被氣體攜帶走, 使分離效率急劇降低。 等離子體凈化器的凈化效率與電場(chǎng)斷面氣流流速的均勻程度有 很***關(guān)系。 電場(chǎng)斷面氣流分布不均勻時(shí), 局部區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)流速較高的 串流區(qū), 其他區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)流速低的滯流區(qū)和渦流區(qū)。 流速低處所增加 的凈化效率, 不足以補(bǔ)償流速高處所降低的效率。 為促進(jìn)氣流分布均 勻,凈化器的進(jìn)氣箱前段應(yīng)設(shè)置圓孔形氣流分布板, 其表面積為1.2 ㎡, 板厚2mm, 多孔板上每個(gè)孔的孔徑為8mm, 孔隙率為60%, 左右共 三層, 間距200mm