CN110772921A - 一种pvc干燥尾风中颗粒物净化装置及净化方法 - Google Patents
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Abstract
一种PVC干燥尾风中颗粒物净化装置及净化方法，包括干燥床尾气颗粒物净化和气送尾气颗粒物净化，通过尾气进入干燥床尾气布袋除尘器和气送尾气布袋除尘器前，先通过旋风分离器将颗粒较大的树脂除去，回到干燥床内的工序的一级治理及干燥床尾气布袋除尘器和气送尾气布袋除尘器的二级治理，其中尾气经动蝶阀进入干燥引风机进入下一工序；颗粒物进入除尘器本体底部的灰斗，经卸料阀进入收料布袋除尘器处理后，尾气由收料引风机加压输送至尾风塔进行排放，收料布袋除尘器收集的物料经过卸料阀进入下料管线依靠重力输送装袋收集。技术效果是：经过对处理后的尾风排放指标检测，检测结果均＜10mg/Nm3，效果理想。
Description
技术领域
本发明属于一种新型尾气粉尘治理设备，尤其针对年产20万吨PVC树脂的干燥装置尾气含颗粒物治理工作。
技术背景
在PVC树脂生产中，树脂干燥是必不可少的一个工序，目前随着环境治理的重视，要求PVC干燥工序尾气颗粒物排放限值＜60mg/Nm3。由于现有企业在设计之初都是按照原标准设计，生产装置上基本都是采用旋风分离器配合尾风洗涤塔进行尾气治理，基本排放指标在100-150mg/Nm3左右，并且存在尾风排放指标不稳定、尾风洗涤塔喷头易腐蚀、带料废水处理困难等情况，属于相对落后的技术。
近年来，各种新型的除尘技术开始涌现，但大多都是设备制作厂家，对PVC生产技术掌握较少，除尘器的尺寸、能力、阻力、气相温度等都需要结合干燥装置的工艺特点反复计算验证，否则很容易影响干燥装置运行，风险较大，所以各厂家都比较谨慎，并且推出的治理装置及方法效果也不是特别理想。
发明内容
本发明针对PVC干燥工序尾风排放含颗粒物超标的问题，提供一种PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置及净化方法，可以使PVC干燥尾风达到颗粒物的排放极限值要求，即＜60mg/Nm3(排气筒高度不低于15m)，并且可以进一步稳定在20mg/Nm3以下，确保环保达标。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置，包括干燥床尾气布袋除尘器、气送尾气布袋除尘器、收料布袋除尘器，其中所述的干燥床尾气布袋除尘器的进气口通过第一手动蝶阀与干燥床尾气系统相连，干燥床尾气布袋除尘器的出气口通过第二手动蝶阀与干燥引风机相连后进入下一工序；所述的气送尾气布袋除尘器的进口通过第三手动蝶阀与气送尾气系统相连，气送尾气布袋除尘器的出口通过第四手动蝶阀与气送引风机相连后进入下一工序；所述的干燥床尾气布袋除尘器底部设有三个灰斗，气送尾气布袋除尘器底部设有两个灰斗，每个灰斗底部的出口均通过卸料阀与收料布袋除尘器相连；所述的收料布袋除尘器的出口管线设有收料引风机，并与喷淋塔相连，收料布袋除尘器底部设有灰斗，其底部设有卸料阀用于人工收尘；
所述的干燥床尾气布袋除尘器、气送尾气布袋除尘器、收料布袋除尘器分别包括除尘器本体及其顶部设有的喷吹系统和底部设有的灰斗，除尘器本体底部设有支腿；三个喷吹系统的入口分别与压缩空气系统相连，所述的干燥床尾气布袋除尘器、气送尾气布袋除尘器内的喷吹系统底部位置分别设有饱和蒸汽喷淋管a和饱和蒸汽喷淋管b，并与饱和蒸汽系统相连，所述的干燥床尾气布袋除尘器、气送尾气布袋除尘器底部灰斗出口管线与工艺空气系统相连。
进一步的，所述的干燥床尾气布袋除尘器、气送尾气布袋除尘器、收料布袋除尘器底部灰斗上设有远传雷达料位计，每个灰斗下方均设有自动卸料阀用于自动卸料。
进一步的，所述的除尘器本体及其进口管线、出口管线上设有蒸汽伴热。
一种PVC干燥尾风中颗粒物的净化方法，包括干燥床尾气颗粒物净化和气送尾气颗粒物净化，其中干燥床尾气PG1以100000-120000m3/h经第一手动蝶阀进入干燥床尾气布袋除尘器，干燥床尾气布袋除尘器温度为50-70℃，经过布袋除尘后的尾气经第二手动蝶阀进入干燥引风机进入下一工序；干燥床尾气布袋除尘器内颗粒物进入除尘器本体底部的灰斗，经卸料阀进入收料布袋除尘器；
气送尾气PG2以45000-50000m3/h经第三手动蝶阀进入气送尾气布袋除尘器，气送尾气布袋除尘器温度为30-50℃，经过布袋除尘后的尾气经第四手动蝶阀进入气送风机进入下一工序；气送尾气布袋除尘器内颗粒物进入除尘器本体底部的灰斗，经卸料阀进入收料布袋除尘器；
进入收料布袋除尘器的工艺空气PA在收料引风机的抽吸作用下，夹带PVC粉料被抽吸至粉料布袋除尘器收集并除尘，尾气由收料引风机加压输送至尾风塔进行排放，收料布袋除尘器收集的物料经过第六卸料阀进入下料管线依靠重力输送装袋收集。
进一步的，所述的干燥床尾气布袋除尘器的灰斗数量为3个，灰斗与水平方向的夹角≥60°；所述的气送尾气布袋除尘器的灰斗数量为2个，灰斗与水平方向的夹角≥55°。
进一步的，所述的干燥床尾气布袋除尘器和气送尾气布袋除尘器入口含尘浓度＜200mg/Nm3；出口含尘浓度≤20mg/Nm3。
本发明的技术效果是：经过对处理后的尾风排放指标检测，检测结果均＜10mg/Nm3，效果理想。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
图2为本发明干燥床尾气布袋除尘器结构示意图。
图中：1、干燥床尾气布袋除尘器；2、饱和蒸汽喷淋管a；3、第一手动蝶阀；4、第二手动蝶阀；5、第一卸料阀；6、第二卸料阀；7、第三卸料阀；8、气送尾气布袋除尘器；9、饱和蒸汽喷淋管b；10、第三手动蝶阀；11、第四手动蝶阀；12、第四卸料阀；13、第五卸料阀；14、收料布袋除尘器；15、第六卸料阀；16、收料引风机；17、除尘器本体；18、喷吹系统；19、支腿。
CA、压缩空气；TS、饱和蒸汽；PG1、干燥床尾气；SC、冷凝水；PA、工艺空气；PG2、气送尾气。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。参见附图1，本发明的工作流程是：
干燥床尾气PG1(先经八旋旋风分离器分离)→干燥床尾气布袋除尘器1→收料布袋除尘器14→收料引风机16→风机出口管线→尾气排放塔→合格尾气排入大气。
气送尾气PG2(先经六旋旋风分离器分离)→气送尾气布袋除尘器8→收料布袋除尘器14→收料引风机16→风机出口管线→尾气排放塔→合格尾气排入大气。
本发明设有尾气两级级治理系统，其中一级治理主要是指尾气进入干燥床尾气布袋除尘器1和气送尾气布袋除尘器8前，先通过旋风分离器将颗粒较大的树脂除去，回到干燥床内的工序；其原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入干燥床内，主要是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成，具有结构简单，易于制造、安装和维护管理的特点，设备投资和操作费用都较低，已广泛用于从气流中分离固体和液体粒子，不过对于PVC干燥工序来讲，粉尘颗粒大小分布较宽(20-300um)，50um以上的树脂颗粒可以通过旋风分离器回到床内，但更小的粒子就超出了分离器的治理能力，需要进行二级除尘治理。
本发明的二级除尘治理系统包括：
1.干燥床尾风二级治理系统：
干燥床尾气PG1先进入八旋旋风分离器，除去大部分颗粒大的树脂，然后进入本发明流程中的干燥床尾气布袋除尘器1，该干燥床尾气布袋除尘器1进口及出口设有泄漏量≤1％的第一手动蝶阀3和第二手动蝶阀4；干燥床尾气布袋除尘器1设计处理风量100000-120000m3/h，过滤风速0.8-1.0m/min，占地面积约50㎡。
2.气送尾气二级治理系统：
气送尾气PG2输送主要作用是将干燥床尾部的物料重新输送回干燥厂房顶部，利用高度差，进行过筛和除静电等工序，尾气先经过六旋旋风分离器，从除去大部分树脂后，然后进入本发明流程中的气送尾气布袋除尘器8，该气送尾气布袋除尘器8进口及出口设有泄漏量＜1％的第三手动蝶阀10和第四手动蝶阀11；气送尾气布袋除尘器8设计处理风量45000-50000m3/h，过滤风速0.75-1.0m/min,占地面积约25㎡。
以上两套除尘系统的主路支路都可以切换，方便安装及检修，不会影响正常生产。
3.粉尘收集系统：
除尘器内布袋上过滤下来的粉尘，通过脉冲反吹，散落在除尘器底部的灰斗上，并在每个灰斗上加装远传雷达料位计，同时每个灰斗下方均设有自动卸料阀，粉尘通过卸料阀定期进入收料布袋除尘器，外界空气经过空气过滤器过滤，在收料引风机的抽吸作用下，夹带PVC粉料被抽吸至收料布袋除尘器14收集并除尘，尾气由收料引风机16加压输送至尾风塔排放。收料布袋除尘器14收集的物料经过第六卸料阀16进入下料管线依靠重力输送至干燥厂房装袋收集。
为了防止粉料输送过程中夹带含湿气体，造成物料在输送过程中结块，管道堵塞，所有输送设备及输送管道做保温伴热处理措施。
参见附图2，本发明干燥床尾气布袋除尘器1和气送尾气布袋除尘器8包括除尘器本体17及其顶部设有的喷吹系统18和底部设有的灰斗20，除尘器本体17底部设有支腿19。其中干燥床尾气布袋除尘器1的灰斗数量为3个，灰斗与水平方向的夹角≥60°；气送尾气布袋除尘器8的灰斗数量为2个，灰斗与水平方向的夹角≥55°。干燥床尾气布袋除尘器1和气送尾气布袋除尘器8设备设计要求如下：
(1)由于收料引风机16进口负压较高(12000Pa)，选用设备壳体板材厚度不低于4mm，花板厚度不小于6mm，并合理设计内、外加强，保证在极限情况下，布袋除尘器不变形。
(2)除尘器底部灰斗应设置有人孔，采用固定旋转轴方式，以方便检修时开启和关闭，检修孔直径不小于600mm，矩形人孔门不小于450mm×600mm。
(3)除尘器所有焊缝采用单面满焊、背面断焊的形式，保证装置不会漏风。除尘器上部门盖处为钢体与耐温、耐酸碱的特殊卫生级硅橡胶胶条线性密封，要求防雨，不得有渗漏，壳体设计尽量避免死角或灰泥积聚区，且顶部不积水；
(4)对于除尘器滤袋，采用防水防油防静电材质，克重550g/m2，以尽量避免布袋堵塞；袋笼采用冷拉钢丝、表面硅油防腐处理。
(5)与PVC物料直接接触的除尘器本体、进口管道和PVC收集输送管道采用304或更高等级材质。
(6)除尘器本体、进风管道和PVC粉尘收集输送管道都应设置有必要的蒸汽伴热，以保证尾风在除尘器、料斗内和粉尘输送管道内不凝结，伴热管间距为220mm。
(7)所选用的与物料直接接触的阀门泄露量应保证≤1％。
(8)布袋除尘系统整体压损不能超过1500Pa。
(9)除尘器设备资料如下：
表1：干燥尾风除尘器
表2：一次输送尾风除尘器：
本发明设有除尘控制系统，用于除尘器除尘控制。设有的除尘器脉冲喷吹阀门在PLC上有远传控制和反馈显示功能，正常运行情况下，控制室操作人员手动启动除尘器开车键后，布袋喷吹阀和风室提升阀等依照程序设定自动启动。
主要控制过程如下：
(1)粉尘自动收集程序：
程序启动时：气力输送风机，60S后除尘器卸料阀依次启动；
程序停止时：除尘器卸料阀停止运行,60S后气力输送风机停止运行；
以上程序加入标志点判断，满足一次作用一次，不重复启动。
(2)除尘器设有的卸料阀和气力输送风机运行程序：
设备正常运行时，粉尘收集程序间歇性启停，干燥尾风除尘器间隔时间8h启动0.5h，一次输送除尘器间隔时间5h启动1h；
料位计数值超过某个数值，操作画面报提示信息，提示操作人员及时启动粉尘收集程序，当料位计低于某个数值时，粉尘收集程序自动停止。
(3)卸料阀和气力输送风机安全联锁程序：
当气力输送风机停止运行时，对应的卸料阀自动停止运行；
(4)除尘器设有的压差表提供4-20mmA信号，当压差超高限(4000pa)，PLC闪烁报警，此时可能布袋堵塞。
(5)除尘器设有的温度传感器提供4-20mmA信号，设置高低报报警，当温度超过120℃时，说明现场可能着火，打开消防蒸汽；当温度低于56℃时，说明伴热温度不够，开大伴热管线。
(6)所有控制程序在主控界面上设有“启动”和“停止”转换按钮，选择“停止”状态时，所有的连锁控制解除，每台设备可以单独开停。所有设备现场操作柱的状态级别优先。
Claims (8)
1.一种PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置，其特征是：包括干燥床尾气布袋除尘器(1)、气送尾气布袋除尘器(8)、收料布袋除尘器(14)，其中所述的干燥床尾气布袋除尘器(1)的进气口通过第一手动蝶阀(3)与干燥床尾气系统相连，干燥床尾气布袋除尘器(1)的出气口通过第二手动蝶阀(4)与干燥引风机相连后进入下一工序；所述的气送尾气布袋除尘器(8)的进口通过第三手动蝶阀(10)与气送尾气系统相连，气送尾气布袋除尘器(8)的出口通过第四手动蝶阀(11)与气送引风机相连后进入下一工序；所述的干燥床尾气布袋除尘器(1)底部设有三个灰斗，气送尾气布袋除尘器(8)底部设有两个灰斗，每个灰斗底部的出口均通过卸料阀与收料布袋除尘器(14)相连；所述的收料布袋除尘器(14)的出口管线设有收料引风机(16)，并与喷淋塔相连，收料布袋除尘器(14)底部设有灰斗，其底部设有卸料阀用于人工收尘；
所述的干燥床尾气布袋除尘器(1)、气送尾气布袋除尘器(8)、收料布袋除尘器(14)分别包括除尘器本体(17)及其顶部设有的喷吹系统(18)和底部设有的灰斗(20)，除尘器本体(17)底部设有支腿(19)；三个喷吹系统的入口分别与压缩空气系统相连，所述的干燥床尾气布袋除尘器(1)、气送尾气布袋除尘器(8)内的喷吹系统(18)底部位置分别设有饱和蒸汽喷淋管a(2)和饱和蒸汽喷淋管b(9)，并与饱和蒸汽系统相连，所述的干燥床尾气布袋除尘器(1)、气送尾气布袋除尘器(8)底部灰斗出口管线与工艺空气系统相连。
2.根据权利要求1所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置，其特征是：所述的干燥床尾气布袋除尘器(1)、气送尾气布袋除尘器(8)、收料布袋除尘器(14)底部灰斗上设有远传雷达料位计，每个灰斗下方均设有自动卸料阀用于自动卸料。
3.根据权利要求1或2所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置，其特征是：干燥床尾气布袋除尘器(1)的灰斗数量为3个，灰斗与水平方向的夹角≥60°；气送尾气布袋除尘器(8)的灰斗数量为2个，灰斗与水平方向的夹角≥55°。
4.根据权利要求1或2所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置，其特征是：除尘器本体及其进口管线、出口管线上设有蒸汽伴热。
5.一种PVC干燥尾风中颗粒物的净化方法，其特征是：包括干燥床尾气颗粒物净化和气送尾气颗粒物净化，其中干燥床尾气PG1以100000-120000m3/h经第一手动蝶阀(3)进入干燥床尾气布袋除尘器(1)，干燥床尾气布袋除尘器(1)温度为50-70℃，经过布袋除尘后的尾气经第二手动蝶阀(4)进入干燥引风机进入下一工序；干燥床尾气布袋除尘器(1)内颗粒物进入除尘器本体底部的灰斗，经第一卸料阀(5)、第二卸料阀(6)和第三卸料阀(7)进入收料布袋除尘器(14)；
气送尾气PG2以45000-50000m3/h经第三手动蝶阀(10)进入气送尾气布袋除尘器(8)，气送尾气布袋除尘器(8)温度为30-50℃，经过布袋除尘后的尾气经第四手动蝶阀(11)进入气送风机进入下一工序；气送尾气布袋除尘器(8)内颗粒物进入除尘器本体底部的灰斗，经第四卸料阀(12)和第五卸料阀(13)进入收料布袋除尘器(14)；
进入收料布袋除尘器(14)的工艺空气PA在收料引风机(16)的抽吸作用下，夹带PVC粉料被抽吸至收料布袋除尘器(14)收集并除尘，尾气由收料引风机(16)加压输送至尾风塔进行排放，收料布袋除尘器(14)收集的物料经过第六卸料阀(15)进入下料管线依靠重力输送装袋收集。
6.根据权利要求5所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化方法，其特征是：干燥床尾气布袋除尘器(1)的灰斗数量为3个，灰斗与水平方向的夹角≥60°；气送尾气布袋除尘器(8)的灰斗数量为2个，灰斗与水平方向的夹角≥55°。
7.根据权利要求5所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化方法，其特征是：干燥床尾气布袋除尘器(1)和气送尾气布袋除尘器(8)入口含尘浓度＜200mg/Nm3；出口含尘浓度≤20mg/Nm3。
8.根据权利要求5-7任一项所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化方法，其特征是：该方法通过权利要求1-4任一项所述的PVC干燥尾风中颗粒物的净化装置实现。
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