安 永，閆衛(wèi)華，郭志剛

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

參考文獻(xiàn)

濃海水在石灰石貨場(chǎng)除塵上的應(yīng)用

安 永，閆衛(wèi)華，郭志剛

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

通過介紹濃海水在石灰石貨場(chǎng)除塵的改造應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了冬季濕法除塵；用濃海水替代專用防凍液，減少了生產(chǎn)費(fèi)用的支出。

石灰石；貨場(chǎng)；濃海水；粉塵；除塵

我公司石灰車間石段工序主要任務(wù)是將鐵運(yùn)以及汽運(yùn)到廠的石灰石及焦炭由貨場(chǎng)運(yùn)輸至各石焦儲(chǔ)倉(cāng)，由于石灰石受物料之間碰撞產(chǎn)生細(xì)小的顆粒，卸車、運(yùn)輸以及下落進(jìn)入料倉(cāng)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量飛揚(yáng)的粉塵，嚴(yán)重影響環(huán)境和職工的身心健康。夏季的物料除塵依靠貨場(chǎng)噴水來實(shí)現(xiàn)，除塵效果不錯(cuò)，但冬季因噴水會(huì)造成物料結(jié)凍、皮帶打滑等故障，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致冬季不能使用濕法除塵，因此冬季貨場(chǎng)粉塵嚴(yán)重超標(biāo)。

1 除塵方法介紹以及選擇

1.1 除塵方法

除塵依據(jù)其作用力原理情況可分為干式除塵和濕式除塵。其中干式除塵又分為重力除塵(如重力除塵器)、慣性力除塵(如慣性除塵器)、離心力除塵(如旋風(fēng)分離器)、靜電力除塵(如靜電除塵器)、慣性力和擴(kuò)散力以及篩分除塵(如袋式除塵器)；濕法除塵分為慣性力和擴(kuò)散力與凝聚力除塵(如噴淋式除塵器、文式管除塵器)、靜電力除塵(如濕式電除塵器)。

1.2 除塵方法選擇

石灰車間石段粉塵主要是產(chǎn)生在石灰石卸車以及運(yùn)輸過程中，受現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置空間所限，沒有增設(shè)除塵設(shè)備的合適空間，因此干法除塵所需設(shè)備不能進(jìn)行有效的安裝，只有考慮濕法除塵。而濕法除塵中的靜電力除塵以及慣性力除塵也需要安裝成套大型設(shè)備，項(xiàng)目投資及運(yùn)行能耗較大，噴淋式除塵具有投資少、能耗低、操作方便、控制面廣等特點(diǎn)，因此選擇噴淋式除塵最為適合我公司的實(shí)際情況。

1.3 噴淋液的選擇

在夏季時(shí)使用中水對(duì)物料在卸車前進(jìn)行噴淋，冬季因氣溫較低，中水會(huì)造成物料凍結(jié)，影響物料的運(yùn)輸以及使用。因此選擇耐低溫較強(qiáng)的除塵液方可滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。專用防凍液?jiǎn)蝺r(jià)高、用量大，會(huì)給純堿生產(chǎn)造成一定的費(fèi)用支出，增加生產(chǎn)成本。我公司目前生產(chǎn)系統(tǒng)中使用濃海水化鹽，利用其鹽的含量，來降低生產(chǎn)成本。濃海水中鹽分較高，在冬季時(shí)不易凍結(jié)。經(jīng)取樣低溫試驗(yàn)，我公司使用濃海水在-15 ℃時(shí)8 h凍結(jié)，將凍結(jié)的濃海水取出放置在常溫狀況下，20 min出現(xiàn)顆粒分層融化，1 h后呈具有一定流動(dòng)性的冰水混合物。鑒于貨場(chǎng)除塵只是在鐵運(yùn)以及汽運(yùn)進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行一定量的噴淋，每天的使用量約15～20 m3，因此選定使用濃海水做為冬季貨場(chǎng)除塵的除塵液。

2 除塵裝置的實(shí)施方案

2.1 噴頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

原噴頭使用DN100的管道上均布3～5個(gè)DN50的短管制成的噴嘴進(jìn)行噴淋，效果不太理想，因此在此次改造過程中對(duì)噴頭進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。噴頭噴嘴的個(gè)數(shù)根據(jù)管道液體流量、流速確定。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況共設(shè)計(jì)四種樣式，分別為水簾式、花灑式、列管式(東西方向、南北方向各一種)，噴頭長(zhǎng)度一致且兩側(cè)均需加裝法蘭，便于試驗(yàn)時(shí)的拆裝(如圖1)。

圖1 噴頭的四種結(jié)構(gòu)

2.2 取水位置及流程

目前濃海水在重堿車間吸收塔以及板式換熱器使用，分為上水以及回水，上水壓力0.45 MPa，溫度27～28 ℃；回水壓力0.1～0.15 MPa，溫度37～38 ℃。經(jīng)生產(chǎn)部考慮整體系統(tǒng)生產(chǎn)平衡后，確定使用吸收塔回水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)濃海水管線布置，選取鹽水車間堿液槽南側(cè)吸收塔回水總管處甩頭與原氯化鈣冷凝液管線對(duì)接，吸收塔回水壓力較低，揚(yáng)程不能滿足除塵噴水需要，因此在石灰返石皮帶房頂增加一臺(tái)DGY150-200/60管道泵提高系統(tǒng)壓力，管道泵出口與灰乳轉(zhuǎn)篩南側(cè)貨場(chǎng)現(xiàn)用中水管線碰頭。原氯化鈣冷凝液管線均有導(dǎo)淋，在吸收塔回水總管處甩頭與原氯化鈣冷凝液管線對(duì)接出增加根部閥門，同時(shí)吸收塔回水取水管線上加裝流量計(jì)，全程管道均做好防凍保溫。

2.3 貨場(chǎng)部分流程改造

貨場(chǎng)部分原流程不變，同時(shí)增加濃海水管線一條，在1#2#皮帶中間中水管線處向東延伸與貨場(chǎng)水泵進(jìn)口對(duì)接(在濃海水壓力低時(shí)使用這條管線對(duì)濃海水進(jìn)行加壓)，并將現(xiàn)有的火車噴淋管線由單道一條增加至三條，加裝閥門，以便控制水量。貨場(chǎng)兩側(cè)配置排水溝，噴灑在物料上的濃海水由下部排水溝自流至儲(chǔ)罐進(jìn)行回收，由泵送入噴淋系統(tǒng)進(jìn)行回收利用。

2.4 自動(dòng)化控制方案

1)加裝流量計(jì)以及壓力計(jì)，并將數(shù)據(jù)引入石段DCS系統(tǒng)和生產(chǎn)網(wǎng)。

2)為了便于管道泵的操作和能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，管道泵開、關(guān)操作按鈕、運(yùn)行指示、電流指示需引入石段DCS系統(tǒng)和生產(chǎn)網(wǎng)。

3)在二、三道噴頭根部閥門處安裝氣動(dòng)閥門，同時(shí)再增加監(jiān)控?cái)z像頭，氣動(dòng)閥門控制引入石段DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制噴水。

4)自動(dòng)化控制方案：在火車或汽車進(jìn)入貨場(chǎng)，需要噴水除塵時(shí)關(guān)閉對(duì)應(yīng)管線導(dǎo)淋氣動(dòng)閥門，開啟給水氣動(dòng)閥門；噴水結(jié)束后關(guān)閉進(jìn)水氣動(dòng)閥門并打開噴頭處導(dǎo)淋氣動(dòng)閥門。管道泵的啟停根據(jù)管網(wǎng)壓力，當(dāng)噴水時(shí)的管網(wǎng)壓力低于0.3 MPa時(shí)，開啟管道泵對(duì)管道進(jìn)行加壓。

3 除塵裝置的使用效果

2016年10月濃海水除塵項(xiàng)目實(shí)施，石段在卸車以及上料過程中的粉塵已得到有效控制?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行濃海水在上料過程中停止與投用之間的對(duì)比試驗(yàn)，效果較明顯；流程改造過程中，將原氯化鈣冷凝液這條廢棄管線進(jìn)行了再利用，降低了改造費(fèi)用。項(xiàng)目實(shí)施后有效解決了貨場(chǎng)物料冬季無法除塵的難題，有效的治理現(xiàn)場(chǎng)粉塵，達(dá)到環(huán)保要求。同時(shí)改善了職工的工作環(huán)境，減少冬季物料卸車以及運(yùn)輸過程中的粉塵污染，提升了公司形象。

參考文獻(xiàn)

[1] 張殿印.除塵器手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014

[2] 莊凌云，陳滿科.除塵系統(tǒng)管路的設(shè)計(jì)與調(diào)整[J].有色礦山，2002(4)

TQ114.16

B

1005-8370(2017)03-43-02

2017-04-17

安永，石灰車間副主任工程師，化工工程師，從事化工生產(chǎn)技術(shù)管理20多年。