沥青拌和站尾气净化.docx

1、沥青拌和站尾气净化沥青拌和站尾气净化技术资料第一部分：沥青拌和站袋式除尘器技术简介一、沥青混凝土搅拌设备LB3000袋式除尘器阐述： 沥青混凝土搅拌设备是生产拌制各种沥青混合料的机械装置，是道路建设与维修的重要设备，其生产工艺是将加工好的石子通过运料装置加入滚筒干燥机，加热至140180后送入沥青搅拌机，与一定比例经过加热的沥青搅拌成混凝土，供铺路使用。沥青混合料搅拌设备在骨料的烘干加热、筛分、搅拌等工作过程中均会产生一定量的粉尘；骨料加热烘干时，采用的燃料主要有重油、柴油、煤等，燃料燃烧后产生的废气中含有大量的烟尘和含硫、氮、碳和磷的氧化物等气体，还有石子产生的粉尘和燃烧的残留物，粒径大都在

2、0.5m以上，这些粉尘如直接排放必将会对周围环境造成严重污染，附近的居民和农作物等也会受到影响。因此，要使沥青搅拌排放的烟气达到排放标准的要求，就需用除尘系统对粉尘、烟尘进行滤除。 袋式除尘器已证明是沥青搅拌设备理想的除尘系统，可以滤除0.5m以上的粉尘，除尘效果好，排尘浓度可小于50mg/Nm3 。目前袋式除尘器有大气反吹、风机反吹及脉冲喷吹三种型式。大气反吹是利用系统的负压和大气的压差使大气进入布袋进行清灰工作，由于压差小，清灰扰动力小，因此必须延长清灰时间，同时要求增加过滤面积，这样才能满足除尘的需要，因而大气反吹除尘器的体积一般较大；脉冲喷吹清灰是利用高压空气在短时间内喷吹布袋使其抖动

3、从而清除粘附在布袋上的粉尘，由于喷吹时间很短，而且喷吹作用力大，粘附在布袋上的粉尘易掉落，短时间的喷吹清灰几乎不影响除尘器的作业，因而脉冲喷吹除尘器的体积一般较小，但需要配置高压气源及脉冲阀等装置。 袋式除尘器的主要构件布袋由于长时间在高温条件下工作，而且由于燃料中的硫、氮等成分在燃烧过程中形成酸性物质易腐蚀布袋，因此布袋的材料必须能耐温耐酸。另外，除尘箱体的防锈也很重要，由于燃料中存在硫、氮等元素，在燃烧氧化过程中会变成酸性物，进入除尘箱体后易腐蚀箱体内壁，因此要求在箱体内壁涂抹防腐层或用防腐材料制造。新型袋式除尘器技术的提高多集中于如何提高布袋的清灰效果、耐腐蚀性和防油防水性能等，如改变布

4、袋的扰动位置及增加脉冲喷嘴引气量等。二、袋式除尘器特点：1、袋式除尘器具有较高的除尘效率，除尘效率可达99%以上，对于大于0.5m的粉尘的去除率在 99.99%以上；2、适用范围广，能用于不同类型的沥青搅拌设备，处理风量可大可小；3、适应性强，使用灵活，操作弹性大，选用不同功能的滤袋，可适用于不同种类的燃料如柴油、重油、杂质油和煤等，而且入口气体含尘浓度变化较大时，对除尘效率影响不大；4、与湿式除尘设备相比，粉尘可以按粗细大小分级回收利用，不存在污泥处理问题或形成二次污染；5、袋式除尘器与其他除尘器相比，没有复杂的附属设备及技术要求，造价和运行费用低，使用寿命长。所以袋式除尘器是沥青搅拌设备最

5、常用，也是最理想的除尘系统。 以沥青混凝土搅拌设备LB3000袋式除尘器为例，其生产能力是每小时180240吨，烟气入口温度小于200，成品料温度140180，因为燃料为重油，所以烟气里含有一定的酸性气体，而烟尘主要来自骨料烘干系统和重油燃烧的残留物，粉尘颗粒细，并带有粘性，而且骨料有时含水量比较大，烘干时会产生大量的水蒸汽。根据以上工况，除尘器滤料选用防油、防水NOMEX耐高温针刺毡滤料。沥青混凝土搅拌设备LB3000工艺流程。一次惯性除尘与二次袋式除尘组合一体的结构，缩短了烟道，从而减少了20%设备运行阻力和散热面积，并且袋式除尘器采用扁袋设计，结构紧凑，易清灰，除尘器装机功率为160kW

6、，实际运行功率约为 120kW。这种组合式除尘器结构特别适用于大中型沥青搅拌设备由于配套设备多、管道多而引起阻力大的场合使用，既节省空间，又减少能耗。三、袋式除尘器处理后的废气排放：3.1、排放工况废气量：65000m3/h；3.2、废气排放浓度：50mg/m3；3.3、臭气浓度：无量纲 。第二部分：沥青烟气治理技术一、废气来源：沥青搅拌排放的烟气经布袋除尘去除粉尘、烟尘后的含沥青烟气净化。二、废气特性：1、废气成分： 烟气中含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物（如苯并芘、苯并蒽、咔唑等）。粒径多在011.0m之间，最小的仅001m，最大的约为100m。其危害人体健康的主要途径是

7、附着在8 um以下的飘尘上，通过呼吸道被吸人体内。因此，对沥青烟气进行净化治理，使排放满足大气环境标准，是非常必要的。2、对人体的危害沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性，有光毒作用和致肿瘤作用。人体吸入沥青烟气就会感觉头昏、头胀，头痛、胸闷、乏力、食欲不振等，全身症状和眼、鼻、咽部的刺激症状。3、烟气特点1）粒径小：沥青烟气主要是以0110um的焦油细雾粒的形态存在，最小的仅001m。2）烟气温度一般高：沥青烟气温度一般高于100；3）有火灾、爆炸等不安全隐患；三、治理标准：大气污染物综合排放标准( GB 16297 1996:污染物最高允许排放浓度(mg/m3)最高允许排放速率(kg/h)无组

8、织排放监控浓度限值排气筒(m)一级二级三级检测点浓度(mg/m3)沥青烟280(吹制沥青)15203040506070800.110.190.821.42.23.04.56.20.220.361.62.84.35.98.7120.340.552.44.26.69.01318生产设备不得有明显的无组织排放存在。苯并a芘0.5010-3(沥清、碳素制品生产和加工)152030405060禁排0.0610-30.1010-30.3410-30.5910-30.9010-31.310-30.0910-30.1510-30.5110-30.8910-31.410-32.010-3周界外浓度最高点。0.0

9、1(g/m3)四、常用处理技术：沥青烟气的治理方法有很多种，常用的沥青烟气净化方法有以下几种。1、机械分离法： 沥青烟气中含有粉尘时，向其中喷蒸气或水雾以增大烟气颗粒直径，然后在沉降室或旋风除尘器中使气体与颗粒分离，从而达到净化沥青烟气的目的。由于粉尘粒径太小，即使采用互相碰撞使其增大，但仍达不到旋风收尘适宜的粒径，收尘效果很差，故机械分离法应用较少。2、冷凝法：冷凝法用于沥青烟气净化作为一种辅助手段，与其他净化方法（如：吸附、吸收等）配合使用的处理方法。沥青烟气通过冷凝，可增加烟气中雾粒的粒径，因而有利于对沥青烟气进行净化。3、吸收净化法：吸收净化法俗称洗涤法，是一种常用的工业废气治理方法。

10、它是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂（汽油、柴油等）中溶解度不同，或者某种组分与吸收剂中活性组分发生反应，达到净化废气的一种方法。吸收净化法应用于沥青烟气治理，就是将烟气中气态污染物(实际上是0110u m的焦油细雾粒)转移到液相(吸收剂)，从而达到净化烟气的目的。对于沥青混凝土搅拌站通过干法袋式除尘后相对少量的沥青烟气处理，用水作为吸收剂是最经济有效的吸收剂。沥青烟气中的焦油细雾粒被水吸附后，基本不溶于水，也不会发生反应产生大量新的化合物，绝大少部分形成浮油漂浮在水面，积累到一定程度可收集后掺入燃煤中作为燃料。到多次循环后，水中的乳化液浓度增加，会减低处理效果。4、过滤法： 过滤法是利用多

11、孔介质，与沥青烟气中焦油细雾粒相碰撞而将烟气中焦油细雾粒吸附下来、从而使沥青烟气得到净化的一种方法。从原理上来说它应该是属于吸附法的一种，这种烟气净化方法在国内防水行业已有10多年的应用也是目前应用最广泛的一种沥青烟气处理方法。袋式过滤器是常用的方法之一。但用于沥青烟气净化，需要滤袋具有防油、防水、耐热、耐腐蚀性能。虽有较高的净化效率，但不能过滤0.5微米以下的烟尘。5、吸附净化法： 吸附净化法是用多孔固体(吸附滤料)将流体(气体或液体)混合物中的一种或多种组分积聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作，根据吸附滤料表面与吸附质之间作用力的不同，分为物理吸附和化学吸附两类。吸附净化用于沥青烟气处理是

12、物理吸附。物理吸附是由分子间引力引起的，通常称为“范德华力”，它是定向力、诱导力和色散力的总称。其特征是吸附剂与吸附质之间不发生化学作用，是一种可逆过程，即吸附与脱附。物理吸附一般不受温度的影响，但吸附量随温度的升高而下降，因此在吸附净化前对沥青烟气进行冷凝处理可提高净化效果。选用合适的吸附滤料是吸附净化法的关键之一。作为吸附滤料一般应具有以下特点：具有较大的吸附容量，即吸附滤料应是疏松的固体泡沫；具有良好的选择性，以便达到净化一种或几种污染物的目的；具有良好的再生特性和耐磨能力，有对酸、碱、水、高温的适应性。 沥青烟气吸附净化法的主要设备为固定床式吸附器，一般为圆柱形立式结构，内置格板或孔板

13、，其上放置滤料，沥青烟气由容器内通过，穿过滤料间隙，经吸附后排出或进入下一道工序。固定床式吸附器的设计计算，主要是从吸附平衡及吸附速率两方面来考虑，而固定床的吸附平衡及吸附速率的影响因素，又主要体现在传质区大小、透过曲线的形状、到达破点的时间和破点出现时床层内滤料的饱和度等方面的数据，较为复杂。6、静电捕集法：由于沥青的比电阻适宜对金属无腐蚀作用经捕集后呈液体，静电捕集法净化沥青烟气有较好的效果。 7、燃烧法： 就是将沥青烟气直接引入专用的加热炉焚烧，经一定时间的高温焚烧，可较为彻底地净化沥青烟气。在对氧化沥青装置的尾气处理时较多地采用这种疗法，但该法设备投资大，运行成本高并且具有很大的安全隐

14、患。8、低温等离子体除尘技术：低温等离子体技术作为一种高效、新型的除尘技术，实现了除尘、脱硫、脱硝一体化，烟尘净化率可达到98，有机挥发物VOCs去除率：85。可以收集0.0010.01m级的超细尘粒。五、处理工艺：废气处理设备方案流程设计： 、将沥青拌和站后布袋除尘器处理后排放烟囱中间切断，废气进入废气净化系统进行处理。 、废气先被送入旋流板洗涤塔，对废气进行水喷淋，除去废气中的细小尘粒和沥青废气，并对烟气降温。 、由旋流板洗涤塔处理过的废气再送入气体净化处理系统（低温等离子净化装置）先通过水气分离器，分离过的气体再进入等离子进行深度处理，其处理效果显著，达到国家排放要求，经由设备后引风机后

15、的烟囱高空排放。 、水能耗分析：旋流板洗涤塔设计喷水量为 ，每小时补给循环水池 公斤的净水供予旋流板洗涤塔使用，经过旋流板洗涤塔后的废水可以循环处理利用，从而保证生产进、出水达到平衡，节省生产水资源，降低水能耗。 、其他能耗分析：经过旋流板洗涤塔后的废水进入循环水池。 洗涤器与风机及烟囱、回流管、烟气入口管和喷水管连接，喷水管和循环泵连接，循环泵与污水处理箱连接，污水处理箱的净水区与电动阀连接，电动阀与供水管连接；回流管与污水处理箱的除油区连接，除油区与排污泵连接，排污泵出口管与污水处理站连接；在污水处理箱内有水位计。流程为：开启电动阀将污水处理箱内净水区注满，通过水位计确定水位高于低水位，此

16、时开启循环泵将水送至洗涤器用于烟气净化，产生的污水通过回流管返回污水处理箱的污水区，污水处理箱内通过两块隔板对悬浮于水面上的沥青及沉淀于水箱底部的粉尘进行了过滤并将净化后的水返回净水区域继续循环使用。六、处理工艺设备阐述：6.1、旋流板预处理过滤器旋流板洗涤塔广泛应用于化工、电力、冶金、建材、环保等行业的的烟气脱硫除尘和其它工业废气治理净化工程。旋流板洗涤塔塔具有通量大、压降低、系统阻力小、运行费用低、操作弹性好、适用范围广、气液负荷高，雾沫夹带少、不易堵、高效稳定、坚固耐用，耐腐蚀性能好等优点。 、技术原理：旋流板洗涤塔为圆柱塔体，塔内装有旋流板洗涤塔板。工作时，烟气由塔底向上流动，由于切向

17、进塔，尤其是塔板叶片的导向作用而使烟气旋转上升，使在塔板上将逐板下流的液体喷成雾滴，使气液间有很大的接触面积 液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后甩到塔壁上沿壁下流，经过溢流装置到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。如上所述，液体在与气体充分接触后又能有效的分离 避免雾沫夹带，其气液负荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液层薄，开孔率大而使压降较低，达同样效果时的压降约低一半，因此，综合性能优于常用塔板。当废气进入旋流板洗涤塔后 由于截面急剧增大 风速下降 大尘粒 颗粒物 在重力作用下得到沉降含尘气体在行进过程中 受到从喷头喷出的水滴 雾 作用 颗粒物被液滴包覆后 沉降

18、下来 由此 颗粒物与气体分离 该工序对颗粒物分离有着良好的效率 减少了含尘气体对后续处理工序的冲击 由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的颗粒物被液体吸收的效果好；旋流板洗涤塔塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘粒在旋流板洗涤塔板上被水雾粘附而除去，此外，尘粒及雾滴受离心力甩到塔壁后，亦使之被粘附而除去，从而使气流带出塔的尘粒和雾滴很少。 、旋流板喷淋净化塔技术特点： ） 净化、除尘效率高（净化效率 ；除尘效率大于 ）； ）工程总投资及运行费用低，占地面积小； ）系统运行稳定，操作管理方便，自动化程度较高； ） 操作弹性好，适用范围广； ）主体设备坚固耐用，耐腐蚀性能好； ）冷却水循环使用

19、。 、喷淋净化塔水循环： ）进入旋流板洗涤塔除尘净化塔废气温度： ，出废气净化塔温度控制在 以内； ）旋流板洗涤塔废气净化塔喷淋循环液气比： ； ）系统循环水量： ； ）水份挥发： ； ）粉尘去除效率： 。 、旋流板洗涤塔技术参数：废气排风量： 序号名 称单 位规格备 注1塔体规格H(mm)280065002废气抬升风速m/s3.03进风管径mm12004出风管径mm12005混合板高mm2506混合板数层片2247循环水量m3/h65808除尘效率%859净化效率%9510设备阻力Pa6006.2、水雾过滤器单元为避免二次污染及保护等离子净化器正常运行，需采用净化效率高，无二次污染的干式过滤

20、材料净化废气中的尘雾及水份。这种干式过滤材料是专门开发出来的适用尘雾净化特点的材料，用多层金属丝网复合而成，密度随着厚度逐渐增大，后用一层不同材质起支撑作用。过滤时多层金属丝网对尘雾粒子起拦截、碰撞、扩散、吸收等作用将尘雾粒子容纳在材料内，随着吸附后的液滴凝聚而降到塔体内。具有组合净化效率高，尘雾容量大 易清理，无二次污染等优点。 ）采用金属网制成框加架，内夹过滤材料，过滤器安装在金属箱体内，定期清洗（塔内喷洗，无需塔外清洗）。 ）过滤材料采用复合金属丝网，具有通风量大，阻力小，容尘量大等特点。 ）过滤单元安装在旋流板洗涤塔上部。6.3、等离子体净化器 等离子作用机理：a）是在产生等离子体的过

21、程中，高频放电所产生的瞬间高能量能够打开某些有害气体分子的化学能，使之分解为单质原子或无害分子。高压脉冲放电将空气中氧分子电离成活性氧（臭氧 、原子氧 、羟基自由基 等）利用活性氧中离子氧的极强氧化能力，将主要的臭气组分氨、硫化氢、硫醇等氧化去除。恶臭组分经过处理后，转变为无害的小分子物质，这些小分子物质均能被周边的大气所接受，这是目前环保科技领域最新最先进技术，具有国际领先水平。b）是等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合，在电场作用下，废气分子处于激发态，当废气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，废气分子的分子键断裂

22、，直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。同时产生的大量OH、HO2、O等活性自由基和氧化性极强的O3，能与有害气体分子发生化学反应，最后生成无害产物。c）高能电子、正负离子、激发态粒子在梯度场的作用下和废气中的颗粒物相互碰撞并附着在这些粒子上，使之成为荷电粒子，在高压静电场作用下，带负电的灰尘快速向阳极移动并在收尘极上沉积，烟尘从空气中分离。d）低温高能等离子体的净化作用还具备显著的生物效应。发生的静电作用在各种细菌、病毒等微生物表面产生的电能剪切力大于细胞膜表面张力，使细胞膜遭到破坏，导致微生物死亡。因此低温等离子体除臭技术具有优秀的消毒杀菌之功效。 .2 技术优势:本净化系统处

23、理后的沥青烟气排放满足GB162971996大气污染物排放标准。沥青烟气主要是以0110 m 的焦油细雾粒的形态存在。低温等离子体沥青烟气净化技术就是要尽可能多地捕捉这些微小的颗粒，避免了传统活性炭吸附法形成的二次污染。对于改性沥青搅拌罐内产生的含有粉尘的沥青烟气，通过喷淋水洗使之与水形成乳浊液经沉淀回收再利用，这样不但及时清理了管道，而且避免了发生火灾。处理工艺:原布袋除尘器经排放风机后的烟囱(在烟囱中部采用切断阀控制)连接到净化系统主风管上，在增压风机的作用下排放沥青废气(含微量粉尘)进入水洗涤塔降温、洗涤，大颗粒物（液态焦油及细小粉尘）被吸附而实现分离。水汽和剩余的大颗粒含焦油水雾进入油

24、雾分离器，机械过滤段进一步将颗粒状物质吸附分离。接着进入等离子体净化段，对烟气中的大分子进行分解。未被分解的分子进入光解净化段，烟气中的有机分子光解成H2O 和CO2，最后达标后排放。 .3 净化装置组成：低温离子束净化设备，由两大部分组成，即控制部分和净化区部分。a、控制部分 由大规模集成电路，集成模块，半导体元器件组成离子流，产生加速、发射、调控、自动保护电路b、净化区部分由极棒、钼丝及附件组成等离子方阵构成谐振区、分解区、氧化区、收集区。装置由不锈钢材、钛板、钼材、环氧树脂加工而成。 低温等离子束设备的性能特点：a、低温等离子束设备属高新科技产品，自动化程度高，工艺简洁，操作简单，方便，

25、无需专人看管，遇故障自动停机报警。b、节能：运行费用低廉是 高能离子束 专利核心技术之一，如按1000m3/h臭气进行一级处理，耗电量仅500W/h。c、适应工况范围： 0净化区。d、设备使用寿命长：本设备由不锈钢材、钛材、钼材、环氧树脂等材料组成，抗氧化性强，在酸性气体耐腐蚀，使用寿命长达5年以上。e、低温离子束 设备灵活性强，其长短、宽窄、高低，均可根据现场情况灵活设计。f、低温离子束 设备组合性强，可以串并联混合应用，在处理高浓度异味气体时可发挥明显优势。 低温等离子束冷光四大功效：a、高效快速杀灭各种微生物如：霉菌、病毒、结核病毒、流感病毒、禽流感病毒、军团菌。b、高效快速分解挥发沥青

26、烟气中芳烃及杂环化合物。c、高效快速消除各种异味如：烟类产生的异味、物体霉变，腐烂及有机、无机物产生的异味。d、迅速沉降可吸入颗粒物如：飞尘、烟尘、硫化物等。七、处理工艺水循环、动力计算：7.1、旋流板净化塔冷却循环水量计算：1）沥青拌和站布袋收尘系统排放烟囱废气进入旋流板净化塔废气温度：140-150，出废气净化塔温度控制在50以内；烟气放热时：Q放cm(t0-t)=1.026（0.82760000）（150-50） =5091012J循环水吸热时：Q吸cm(t-t0)=4.17（1000G）（45-30）J4.1730时水的比热溶；Kj/kg；t循环水出水温度，45；t0-循环水进水温度，

27、30；计算喷淋净化塔的出水温度，即冷却水的末温：Q放Q吸计算等循环水量G=82m3/h循环水量G，m3/h：其中：c是比热容，m 是质量；t是末温，t0是初温； 150-烟气初温，；50-烟气末温，。吸热时：Q吸=cm（t-t0) 放热时：Q放cm(t0-t)其中：t是末温，t0是初温由此旋流板洗涤塔系统循环水量：6580t/h；7.2、增压引风机选型：1）风量Qr：式中：Qr气体总流量，m3/h； kQ1设备漏风附加系数， kQ2管网漏风附加系数，除尘系统取1.051.10。取kQ1=1.05 kQ2=1.1选用增压风机排风量：2）、全压Pf（Pa）：式中：Pf风机的风压，Pa； p管网、设

28、备总压力损失，Pa； ps前道风机排风口余压，Pa； kp1管网压力损失附加系数，除尘系统取1.11.15； kp2风机全压负差系数，取1.1。取kp1=1.1 kp2=1.15 p=1200Pa ps=500Pa得：实际选取风机的风压：1127+400（余压）1600Pa3）、增压风机型号确定：由上述计算，拟选用风机型号为4-68系列离心风机。风量；70000m3/h；风压：1600-1800Pa；转速：1000r/min；选用风机型号4-6812.5C配套电机：Y280s-4功率：75kw/380V。7.3、旋流板洗涤塔循环水泵选型：配套循环水泵： 流量： 扬程： 转速： 进出口直径：DN

29、 10080电机功率： 7.4、循环水冷却塔选型：冷却塔型号:GBNL3-100冷却水量:80-100m3/h冷却风量:70000m3/h冷却风机直径:2400mm风机电机功率:3.0KW冷却塔运行重量:4000kg冷却塔外形尺寸: 37323555进出水管:DN 1502007.5、冷却塔提升水泵选型：型号： 流量： 扬程： 转速： 进出口直径：DN 125100电机功率： 八、系统阻力能介：8.1、系统阻力序号名 称单 位数 值备 注1预处理过滤器Pa6002低温等离子净化器Pa400饱和时3管路损失Pa200合计：Pa8.2、能介汇总低压电源：AC 380/220V 15%10% 50H 三相四线序号项 目设备名称KW备注1低温等离子净化去28装机容量2增压风机75.03循环水泵11.04电动阀门0.375冷却塔风机3.006冷却塔循环水泵5.50合计108.87九、废气污染物排放标准： 沥青废气污染物指标a）、废气净