濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會發作“白色煙羽”,因為在脫硫進程中,脫硫漿液與高溫煙氣直接觸摸,發作傳熱傳質;一方面水分蒸騰,添加煙氣的含濕量;另一方面,煙氣溫度降低,煙氣帶著水蒸汽的才能降低。煙氣到達飽和狀況后,會帶著部分小液滴;這些帶著小液滴的飽和濕煙氣經除霧器除去絕大部分液滴后,直接經煙囪排入大氣,因為環境溫度比煙氣溫度低,飽和濕煙氣中的水分就會凝聚成小液滴構成“白色煙羽”。白煙中往往都含有脫硫劑、副產品、三氧化硫,還有氣溶膠;假如是氨法工藝、氨逃逸嚴峻,構成的污染是很明顯的。針對濕法脫硫工藝占到現有已投產的煙氣脫硫設備的80%以上,特別是應國家環保要求出產企業超凈排放改造后,幾乎全部選用了濕法脫硫工藝。因濕法脫硫后的煙氣含濕量較高(13-15%),煙溫較低(50-55℃),脫硫后的煙氣進入環境空氣中時,煙氣中水蒸氣處于過飽狀況后,部分水蒸氣冷凝聚霧,從而出現煙囪冒“白煙”現象。發達國家要求煙囪排煙溫度高于80℃,所以看不到“白煙”,而我國現在對煙囪排煙溫度沒有硬性要求,因此出現“白煙”的現象很遍及,形成煙霧旋繞,影響視覺和形成露點腐蝕,簡單引起周邊群眾誤解,引起不必要的關注,亦有可能提供氮氧化物、二氧化硫與水分子的光化學反響環境,進而影響空氣環境質量。
現在,環繞煙羽(煙氣)“脫白”的主流計劃有:煙氣進脫硫塔前先降溫,脫硫塔后降溫再升溫的工藝方法。此工藝具有用率高、運轉成本低等特色,十分適用于新建環保設施的改造項目,F在,煙羽脫白所運用的換熱器多為氟塑料原料,其工藝流程為:1煙氣冷卻器安置在脫硫塔進口水平煙道內,以除鹽水為載熱介質,低溫除鹽水在循環泵的驅動作用下進入煙氣冷卻器的換熱管內,與管外的高溫煙氣進行熱交換,高溫煙氣放熱降溫后進脫硫塔展開脫硫工序,低溫除鹽水被加熱為高溫除鹽水,高溫除鹽水進入煙氣再熱器去加熱塔后凈煙氣;2煙氣冷凝器水平安置在脫硫塔內部除霧器的上方,來自冷卻水供水母管的冷水在增壓泵的驅動作用下進入煙氣
冷凝器的換熱管內,與管外的高溫凈煙氣進行換熱,冷水被加熱后回到廠區冷卻水回水母管,高溫凈煙氣被冷卻后,進入煙氣再熱器進行煙氣再加熱工序;3煙氣再熱器水平安置在煙氣冷凝器出口,來自煙氣冷卻器的高溫除鹽水進入煙氣再熱器的換熱管內,與管外低溫凈煙氣進行熱交換,高溫除鹽水放熱降溫被冷卻后回到循環水泵,在泵的驅動下進入煙氣冷卻器開端下一個循環換熱進程;低溫凈煙氣吸熱升溫(>65℃)后由煙囪排空。該氟塑料換熱器盡管耐腐蝕功能杰出,可是對所運用的工況要求較高。首先要有純凈的脫鹽水作為載熱體,因為氟塑料換熱器的換熱管較細,外徑只有7mm,假如腐蝕性介質走管內簡單堵塞,而且阻力會很大,所以只能用純凈的脫鹽水走管內,為了避免氟塑料換熱管發作堵塞問題,保證氟塑料換熱器的安全運轉,須在煙氣冷凝器的冷卻水供水管道上設置清洗過濾設備;腐蝕性介質走管間(殼程),這樣就要對碳鋼殼體進行防腐處理,別的,避免氟塑料換熱管結垢需要在煙氣換熱器本體設置了在線高壓水沖刷體系,由此保證體系、設備的安全高效運轉這樣一來必然添加制作和運轉成本。其次,氟塑料原料的換熱器其耐溫性和傳熱效率相比較一些金屬和石墨原料的換熱器相差甚遠。再者,氟塑料換熱器運用溫度不能過高,否則簡單變形損壞,而且氟塑料造價較高。近年來,隨著市場競爭日益加劇,各個化工企業利潤也越來越低,尤其在國家嚴格要求企業環保投入的情況下,許多企業出現了連年虧本。在如此殘酷的現實面前,各個化工企業也在節能降耗,變廢為寶方面積極探索實踐,收到了很好的作用,節省了大量出產成本。一起,國家對各個企業的節能降耗,變廢為寶也大力支持。在煙羽脫白中,煙氣的余熱回收便是節能降耗,變廢為寶的一個重要方法。一起,找到一種物優價廉的換熱器來替代氟塑料換熱器也是各企業節能減耗而且亟待處理的一個重要環節。
通過實踐經驗和各方面綜合考慮,許多職業專家、學者把目光投向了石墨材料,而石墨材料作為僅有的一種導熱、導電功能都十分杰出的非金屬材料,從而成為了重點選擇對象。不透性石墨具有以下長處:①具有高度的化學穩定功能。除了強氧化性酸、堿外,對大部分化學介質都是耐腐蝕的。②具有極高的導熱功能。石墨的導熱系數為100~110 W/m.K,其導熱系數和銅、鋁相仿,是一般碳鋼2.5倍以上,是不銹鋼的6倍以上。③在熱穩定方面,石墨的運用溫度可到達180℃,且其熱膨脹系數很小,大約為0. 4~o.45×10。4m/K,不簡單受溫差應力的影響。④因為石墨管內外壁很光滑,其絕對粗糙度僅是金屬管的1/20~1/50,阻力降不超越300 Pa;且石墨歸于非金屬,決定了石墨管跟大多數介質之間“親和力”小,不會污染介質,管壁也不易結垢,因此擴展了其使用規模。
在此之前,在煙羽脫白工序中,所用的換熱器為氟塑料換熱器,設備出資和運轉成本較高,而且換熱作用差,運用局限性大,而現用石墨換熱器對其進行替換后,將會處理運用氟塑料換熱器帶來的全部壞處。青島鴻源換熱器有限公司出產的
石墨換熱器,管程(石墨管內)走煙氣,殼程(管間)走熱水或循環水,石墨制換熱設備因其優良的耐腐蝕功能,較高的導熱功能,以及對鈣鎂離子較小的親和性,很好的處理了本來氟塑料換熱器設備的諸多壞處,石墨換熱器可有用的對煙氣氣進行冷卻、蒸汽冷凝以及加熱,它的運用將會為運用企業充分利用低檔次熱能、節能降耗刨出一條新的途徑。該石墨換熱器,可設計成其石墨換熱管與管板之間選用高彈性橡膠密封設備銜接,將金屬復合材料和非金屬的石墨管制做到了有機的銜接和結合,做到每根管制都能自行進行熱脹冷縮,徹底消除了管板與石墨管之間的內應力,大大減少了設備損壞和修理的幾率,大大地降低了保護、修理費用,而且可對石墨換熱器進行單管更換,大大地延長了設備的運用壽命。石墨換熱器在職業中具有廣闊的推廣和使用遠景,是企業節能降耗的有力保證。