湿法脱硫后的湿烟气直接排放会产生“白色烟羽”,由于在脱硫过程中,脱硫浆液与高温烟气直接接触,发生传热传质;一方面水分蒸发,增加烟气的含湿量;另一方面,烟气温度降低,烟气携带水蒸汽的能力降低。烟气达到饱和状态后,会携带部分小液滴;这些携带小液滴的饱和湿烟气经除雾器除去绝大部分液滴后,直接经烟囱排入大气,由于环境温度比烟气温度低,饱和湿烟气中的水分就会凝结成小液滴形成“白色烟羽”。白烟中往往都含有脱硫剂、副产品、三氧化硫,还有气溶胶;如果是氨法工艺、氨逃逸严重,形成的污染是很明显的。针对湿法脱硫工艺占到现有已投产的烟气脱硫装置的80%以上,特别是应国家环保要求生产企业超净排放改造后,几乎全部采用了湿法脱硫工艺。因湿法脱硫后的烟气含湿量较高(13-15%),烟温较低(50-55℃),脱硫后的烟气进入环境空气中时,烟气中水蒸气处于过饱状态后,部分水蒸气冷凝结雾,从而出现烟囱冒“白烟”现象。发达国家要求烟囱排烟温度高于80℃,所以看不到“白烟”,而我国目前对烟囱排烟温度没有硬性要求,因此出现“白烟”的现象很普遍,造成烟雾缭绕,影响视觉和造成露点腐蚀,容易引起周边群众误解,引起不必要的关注,亦有可能提供氮氧化物、二氧化硫与水分子的光化学反应环境,进而影响空气环境质量。http://www.2009www.com/ 目前,围绕烟羽(烟气)“脱白”的主流方案有:烟气进脱硫塔前先降温,脱硫塔后降温再升温的工艺方式。此工艺具有效率高、运行成本低等特点,非常适用于新建环保设施的改造项目。目前,烟羽脱白所使用的换热器多为氟塑料材质,其工艺流程为:1烟气冷却器布置在脱硫塔入口水平烟道内,以除盐水为载热介质,低温除盐水在循环泵的驱动作用下进入烟气冷却器的换热管内,与管外的高温烟气进行热交换,高温烟气放热降温后进脱硫塔开展脱硫工序,低温除盐水被加热为高温除盐水,高温除盐水进入烟气再热器去加热塔后净烟气;2烟气冷凝器水平布置在脱硫塔内部除雾器的上方,来自冷却水供水母管的冷水在增压泵的驱动作用下进入烟气冷凝器的换热管内,与管外的高温净烟气进行换热,冷水被加热后回到厂区冷却水回水母管,高温净烟气被冷却后,进入烟气再热器进行烟气再加热工序;3烟气再热器水平布置在烟气冷凝器出口,来自烟气冷却器的高温除盐水进入烟气再热器的换热管内,与管外低温净烟气进行热交换,高温除盐水放热降温被冷却后回到循环水泵,在泵的驱动下进入烟气冷却器开始下一个循环换热过程;低温净烟气吸热升温(>65℃)后由烟囱排空。该氟塑料换热器虽然耐腐蚀性能良好,但是对所使用的工况要求较高。首先要有纯净的脱盐水作为载热体,因为氟塑料换热器的换热管较细,外径只有7mm,如果腐蚀性介质走管内容易堵塞,而且阻力会很大,所以只能用纯净的脱盐水走管内,为了防止氟塑料换热管发生堵塞问题,保障氟塑料换热器的安全运行,须在烟气冷凝器的冷却水供水管道上设置清洗过滤装置;腐蚀性介质走管间(壳程),这样就要对碳钢壳体进行防腐处理,另外,防止氟塑料换热管结垢需要在烟气换热器本体设置了在线高压水冲洗系统,由此保证系统、设备的安全高效运行这样一来必然增加制作和运行成本。其次,氟塑料材质的换热器其耐温性和传热效率相比较一些金属和石墨材质的换热器相差甚远。再者,氟塑料换热器使用温度不能过高,否则容易变形损坏,而且氟塑料造价较高。近年来,随着市场竞争日益加剧,各个化工企业利润也越来越低,尤其在国家严格要求企业环保投入的情况下,很多企业出现了连年亏损。在如此残酷的现实面前,各个化工企业也在节能降耗,变废为宝方面积极探索实践,收到了很好的效果,节约了大量生产成本。同时,国家对各个企业的节能降耗,变废为宝也大力支持。在烟羽脱白中,烟气的余热回收就是节能降耗,变废为宝的一个重要方式。同时,找到一种物优价廉的换热器来替代氟塑料换热器也是各企业节能减耗而且亟待解决的一个重要环节。 通过实践经验和各方面综合考虑,很多行业专家、学者把目光投向了石墨材料,而石墨材料作为唯一的一种导热、导电性能都非常良好的非金属材料,从而成为了重点选择对象。不透性石墨具有以下优点:①具有高度的化学稳定性能。除了强氧化性酸、碱外,对大部分化学介质都是耐腐蚀的。②具有极高的导热性能。石墨的导热系数为100~110 W/m.K,其导热系数和铜、铝相仿,是普通碳钢2.5倍以上,是不锈钢的6倍以上。③在热稳定方面,石墨的使用温度可达到180℃,且其热膨胀系数很小,大约为0. 4~o.45×10。4m/K,不容易受温差应力的影响。④由于石墨管内外壁很光滑,其绝对粗糙度仅是金属管的1/20~1/50,阻力降不超过300 Pa;且石墨属于非金属,决定了石墨管跟大多数介质之间“亲和力”小,不会污染介质,管壁也不易结垢,因而扩展了其应用范围。 在此之前,在烟羽脱白工序中,所用的换热器为氟塑料换热器,设备投资和运行成本较高,而且换热效果差,使用局限性大,而现用石墨换热器对其进行替换后,将会解决使用氟塑料换热器带来的一切弊端。青岛鸿源换热 |