湿式喷淋洗涤塔在滚筒钢渣处理中的应用
江苏博际环保工程有限公司 胡可庆 陈振华
关键词：湿式喷淋洗涤塔、滚筒钢渣、环保
1、前言
近几年，国内工业大省雾霾频发，影响工业生产、交通运输、居民出行以及身体健康，为了改变大气污染的状况，为此国家制定了更严格的环保标准，对各行各业的生产排放提出了要求。钢渣是钢厂生产的废料，含有少量的铁等可回收利用的金属，大多数钢厂对钢渣进行回收处理。在回收过程中，需要对钢渣进行处理，钢渣处理方法热泼法、沙箱法、滚筒钢渣法等，这几种方法都会产生大量含尘热蒸汽，热蒸汽携带粉尘进入大气，给环境带来严重的污染，因此需要对该含尘热蒸汽进行处理，处理后达标的烟气才能排入大气。
2、湿式喷淋塔的优点
我方设计的湿式喷淋洗涤塔可以处理钢渣产生的含尘热湿蒸汽，与其它几种处理方法相比，具有如下几点优点，见表1。
表1 钢渣含尘蒸汽的几种处理方法 名称
湿式喷淋塔
电除尘器
旋风除尘器
重力除尘器 设备费用 低 高 中 低 运行阻力 低 低 高 低 运行费用 低 高 低 低 维护 简单 复杂 简单 简单 排放量 达标 达标 不达标 不达标 根据上述几种钢渣烟气处理方法的比较，湿式喷淋洗涤塔的优点脱颖而出。我方设计的湿式喷淋塔主要使用在宝钢一炼钢、二炼钢、青钢环保搬迁一炼钢、宝钢湛江工程等项目上，排放标准优于国家标准和地方标准。
3、湿式喷淋塔的原理
从钢渣处理装置引出的含尘蒸汽流含湿量大，在风机的负压抽吸下沿管道进入湿式含尘渣雾处理置装简称喷淋洗涤塔。喷淋洗涤塔的直径为Dn ，塔内气体流速为v ，每小时烟气总量V ；高度为H ，烟气在塔内停留时间为t 。
V Dn=2 360πv
H=vt
喷淋洗涤塔右下至上设置预处理层、喷淋洗涤区、外置脱水除雾区。 预处理层分为整流层、细液雾喷枪
喷雾喷淋洗涤区段，分设一、二、三级喷淋洗涤层。
脱水除雾区段，有一级旋流板脱水除雾器。
烟气呈一定下斜入塔分配器均匀上流，断面上设置一组双流体喷枪和细液雾喷枪组合或单独使用细液雾喷枪，像该区段注入不同细粒径的水雾或吸收剂的气雾，设置m 把细水雾空心喷咀喷枪。
其作用：烟气中的含尘气雾在入口区域与下泄的洗涤喷淋液接触洗涤，降温后上流，接着细液雾喷枪组合或单独使用细液雾喷枪注入的不同细粒经的小水滴群，与蒸汽流中的细微含尘水雾粒烟气接触混和、碰撞、凝聚、增重。一是进一步快速增湿降温，二是预喷雾调质。
在细液雾喷枪组合上部一定距离设置有高效喷射整流层，上部喷淋及冷凝而下的液流在喷射整流层上与喷射上升的含尘蒸汽流发生惯性碰撞、拦截和凝聚作用，喷射上升的结构也形成泡沫层，泡沫层具有很大的气液接触界面，含尘蒸汽流穿过泡沫层，完成整流洗涤。
含尘蒸气流继续进入喷淋层，喷淋层区域设有一、二、三级水雾发生装置，设置三层每层n 把水雾喷枪，产生平均粒径800um 的水滴实现均匀密集的水雾喷淋，同时细液雾喷枪注入的不同细粒径的小水滴群加入, 当含尘蒸汽通过喷淋区域时尘粒与液滴之间的碰撞和凝聚作用增强，尘粒随液滴落下, 含尘蒸气流得到净化。
在蒸气流的顶部设置了无动力变流脱水区域，以拦截不能降排的小水滴与含尘颗粒相混合的细微液滴，提高降尘脱水效率。
正常运行时净化烟气经连接烟道进入下行烟道，下行烟道上设有一套外置旋流脱水器。外置旋流脱水器具有更强的除雾脱水与分流结构，有效地降低烟气游离水含量后经引风机排放。
经高效除雾后其出口脱水器脱水效率＞85%，净烟气经下降管道接入一台引风机送入排气筒排放。
整个系统选用技术成熟、先进、能耗低的设备，做到投资省、能耗低、运
行费用低，达到最佳的烟气除尘、水气分离效果，降尘效率≥96%。
喷淋除尘器顶部设事故排放口。当风机故障时，打开事故排放阀，蒸汽可直接从排放口排出。风机正常运行时，要求塔顶关闭。
被捕集的泥水进入除尘塔底部汇集后经水封冲灰结构排至沉淀循环水池；在沉淀水池中完成冷却、澄清，上清液进入循环池、由循环泵供给湿式喷淋除尘设备循环使用。
除尘灰泥在沉淀池中得到浓缩，由渣浆液下泵定时提取，送至干化场处理。
4、湿式喷淋塔达到的功效
含尘蒸汽经喷淋除尘系统净化后，大大降低了排放大气的粉尘，达到国家排放标准。一套装置可以处理15×104m 3/h含尘蒸汽，年降低排放大气粉尘260吨。已有投产运行的设备排放量经环保部门检测，测值见表2。
表2 排入大气净气测值 序号
1
2 测点名称 宝钢一炼钢1#装置 宝钢一炼钢2#装置 测值 19.8mg/Nm3 28mg/Nm3 结果 合格 合格 国家标准参考值 100 mg/Nm3 100 mg/Nm3
5、结论
湿式喷淋除尘系统改变了以往其它方法处理含尘蒸汽处理不达标或处理费用很高的弊端，改系统节约投资、运行费用低、操作简单、排放达标优于国家标准，有利于钢厂上马改项目，加快钢渣处理除尘环保净化的进程，净化了环境。
参考文献
1、董谊仁等 塔设备除雾技术 化工生产与技术 2000，7（2）：6-11.
2、王志雅 旋流板几何参数的设计计算 化工设备设计1996,33 16-19
注：本文已在《资源节约与环保》2014年第7期上发表！
湿式喷淋洗涤塔在滚筒钢渣处理中的应用
江苏博际环保工程有限公司 胡可庆 陈振华
关键词：湿式喷淋洗涤塔、滚筒钢渣、环保
1、前言
近几年，国内工业大省雾霾频发，影响工业生产、交通运输、居民出行以及身体健康，为了改变大气污染的状况，为此国家制定了更严格的环保标准，对各行各业的生产排放提出了要求。钢渣是钢厂生产的废料，含有少量的铁等可回收利用的金属，大多数钢厂对钢渣进行回收处理。在回收过程中，需要对钢渣进行处理，钢渣处理方法热泼法、沙箱法、滚筒钢渣法等，这几种方法都会产生大量含尘热蒸汽，热蒸汽携带粉尘进入大气，给环境带来严重的污染，因此需要对该含尘热蒸汽进行处理，处理后达标的烟气才能排入大气。
2、湿式喷淋塔的优点
我方设计的湿式喷淋洗涤塔可以处理钢渣产生的含尘热湿蒸汽，与其它几种处理方法相比，具有如下几点优点，见表1。
表1 钢渣含尘蒸汽的几种处理方法 名称
湿式喷淋塔
电除尘器
旋风除尘器
重力除尘器 设备费用 低 高 中 低 运行阻力 低 低 高 低 运行费用 低 高 低 低 维护 简单 复杂 简单 简单 排放量 达标 达标 不达标 不达标 根据上述几种钢渣烟气处理方法的比较，湿式喷淋洗涤塔的优点脱颖而出。我方设计的湿式喷淋塔主要使用在宝钢一炼钢、二炼钢、青钢环保搬迁一炼钢、宝钢湛江工程等项目上，排放标准优于国家标准和地方标准。
3、湿式喷淋塔的原理
从钢渣处理装置引出的含尘蒸汽流含湿量大，在风机的负压抽吸下沿管道进入湿式含尘渣雾处理置装简称喷淋洗涤塔。喷淋洗涤塔的直径为Dn ，塔内气体流速为v ，每小时烟气总量V ；高度为H ，烟气在塔内停留时间为t 。
V Dn=2 360πv
H=vt
喷淋洗涤塔右下至上设置预处理层、喷淋洗涤区、外置脱水除雾区。 预处理层分为整流层、细液雾喷枪
喷雾喷淋洗涤区段，分设一、二、三级喷淋洗涤层。
脱水除雾区段，有一级旋流板脱水除雾器。
烟气呈一定下斜入塔分配器均匀上流，断面上设置一组双流体喷枪和细液雾喷枪组合或单独使用细液雾喷枪，像该区段注入不同细粒径的水雾或吸收剂的气雾，设置m 把细水雾空心喷咀喷枪。
其作用：烟气中的含尘气雾在入口区域与下泄的洗涤喷淋液接触洗涤，降温后上流，接着细液雾喷枪组合或单独使用细液雾喷枪注入的不同细粒经的小水滴群，与蒸汽流中的细微含尘水雾粒烟气接触混和、碰撞、凝聚、增重。一是进一步快速增湿降温，二是预喷雾调质。
在细液雾喷枪组合上部一定距离设置有高效喷射整流层，上部喷淋及冷凝而下的液流在喷射整流层上与喷射上升的含尘蒸汽流发生惯性碰撞、拦截和凝聚作用，喷射上升的结构也形成泡沫层，泡沫层具有很大的气液接触界面，含尘蒸汽流穿过泡沫层，完成整流洗涤。
含尘蒸气流继续进入喷淋层，喷淋层区域设有一、二、三级水雾发生装置，设置三层每层n 把水雾喷枪，产生平均粒径800um 的水滴实现均匀密集的水雾喷淋，同时细液雾喷枪注入的不同细粒径的小水滴群加入, 当含尘蒸汽通过喷淋区域时尘粒与液滴之间的碰撞和凝聚作用增强，尘粒随液滴落下, 含尘蒸气流得到净化。
在蒸气流的顶部设置了无动力变流脱水区域，以拦截不能降排的小水滴与含尘颗粒相混合的细微液滴，提高降尘脱水效率。
正常运行时净化烟气经连接烟道进入下行烟道，下行烟道上设有一套外置旋流脱水器。外置旋流脱水器具有更强的除雾脱水与分流结构，有效地降低烟气游离水含量后经引风机排放。
经高效除雾后其出口脱水器脱水效率＞85%，净烟气经下降管道接入一台引风机送入排气筒排放。
整个系统选用技术成熟、先进、能耗低的设备，做到投资省、能耗低、运
行费用低，达到最佳的烟气除尘、水气分离效果，降尘效率≥96%。
喷淋除尘器顶部设事故排放口。当风机故障时，打开事故排放阀，蒸汽可直接从排放口排出。风机正常运行时，要求塔顶关闭。
被捕集的泥水进入除尘塔底部汇集后经水封冲灰结构排至沉淀循环水池；在沉淀水池中完成冷却、澄清，上清液进入循环池、由循环泵供给湿式喷淋除尘设备循环使用。
除尘灰泥在沉淀池中得到浓缩，由渣浆液下泵定时提取，送至干化场处理。
4、湿式喷淋塔达到的功效
含尘蒸汽经喷淋除尘系统净化后，大大降低了排放大气的粉尘，达到国家排放标准。一套装置可以处理15×104m 3/h含尘蒸汽，年降低排放大气粉尘260吨。已有投产运行的设备排放量经环保部门检测，测值见表2。
表2 排入大气净气测值 序号
1
2 测点名称 宝钢一炼钢1#装置 宝钢一炼钢2#装置 测值 19.8mg/Nm3 28mg/Nm3 结果 合格 合格 国家标准参考值 100 mg/Nm3 100 mg/Nm3
5、结论
湿式喷淋除尘系统改变了以往其它方法处理含尘蒸汽处理不达标或处理费用很高的弊端，改系统节约投资、运行费用低、操作简单、排放达标优于国家标准，有利于钢厂上马改项目，加快钢渣处理除尘环保净化的进程，净化了环境。
参考文献
1、董谊仁等 塔设备除雾技术 化工生产与技术 2000，7（2）：6-11.
2、王志雅 旋流板几何参数的设计计算 化工设备设计1996,33 16-19
注：本文已在《资源节约与环保》2014年第7期上发表！