王傳良，李 娟，朱軍偉，吳榮鑫，劉少杰

(1.山東春旭化工設(shè)計(jì)有限公司，山東 濟(jì)南 250014；2.青島科技大學(xué) 山東化工研究院，山東 濟(jì)南 250014；3.金川集團(tuán)股份有限公司，甘肅 金昌 737100)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，減少環(huán)境污染、避免環(huán)境突發(fā)事件、充分利用能源，確保生活質(zhì)量的重要性日益凸顯。完善并落實(shí)環(huán)保政策和措施，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)不斷提高人民的生活質(zhì)量，已經(jīng)成為我國(guó)民生工程的著力點(diǎn)。保護(hù)環(huán)境不僅關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也影響著人們的生存環(huán)境。從干燥器排出的含塵氣體既含有少量的物料，有時(shí)也會(huì)帶有異味，含塵氣體的除塵除味節(jié)能設(shè)計(jì)就尤為必要。

1 含塵氣體節(jié)能除塵設(shè)計(jì)

二級(jí)干燥系統(tǒng)排出尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器一次凈化，通過二級(jí)引風(fēng)機(jī)經(jīng)布袋除塵器二次凈化，再由管道引至一級(jí)干燥系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)，后經(jīng)一級(jí)干燥系統(tǒng)蒸汽換熱器加熱后，進(jìn)入干燥床內(nèi)，重復(fù)利用二級(jí)干燥床所排較高溫度尾氣，達(dá)到節(jié)能效果。

一級(jí)干燥系統(tǒng)排出尾氣，經(jīng)布袋除塵器除塵、洗滌塔洗滌、降溫后進(jìn)入除味系統(tǒng)。

1.1 布袋除塵器

(1)型號(hào)：DMC系列。

(2)材質(zhì)：殼體與物料接觸部分為304(內(nèi)壁拋光靜制)，其余材質(zhì)CS。

(3)特點(diǎn)：

-除塵效率高，尾氣濃度含塵量10mg/Nm3。

-濾袋材質(zhì)為防水、放油、防靜電的針刺氈濾袋，適合氨基酸應(yīng)用。

-布袋鼠籠骨架全部拋光并去除毛刺，避免因運(yùn)行中的磨損破袋而發(fā)生。

-清灰采用脈沖反吹原理，配置電磁脈沖閥和脈沖控制儀。

-噴吹間隔和脈沖寬度根據(jù)生產(chǎn)工況可調(diào)。

-底部設(shè)置出料絞龍，排出底料。

布袋除塵器構(gòu)造如圖1。

圖1 布袋除塵器構(gòu)造

1.2 洗滌塔

(1)功能說明：含料粉塵氣體經(jīng)過布袋除塵器過濾后進(jìn)入到洗滌塔中，以較低的速度穿過洗滌塔，通過環(huán)路分布的噴嘴將洗滌液不斷噴射到氣流中，進(jìn)而分離出氣流中夾帶的物料粉塵。

(2)維修：因?yàn)橄礈焖缓魏慰梢苿?dòng)的部件，所以不需特殊的維護(hù)，然而在工廠停車期間，所有的部件都應(yīng)用水或蒸汽進(jìn)行洗滌，為此在設(shè)備上開設(shè)檢測(cè)孔，不需拆下任何部件便可進(jìn)行清洗。為避免液面以上的器壁上形成硬的殼層，在特定的階段必須要進(jìn)行周期性的檢查。

(3)開車：洗滌塔內(nèi)必須要充滿新鮮水，當(dāng)洗滌塔內(nèi)充滿洗滌液時(shí)開啟循環(huán)泵，此時(shí)用來洗滌除霧器的新鮮水開始進(jìn)水。因?yàn)闅怏w中含有物料粉塵，因此需要大量的新鮮水，噴嘴壓力應(yīng)不小于0.3MPa。洗滌塔構(gòu)造如圖2。

圖2 洗滌塔構(gòu)造

2 尾氣除味設(shè)計(jì)

作為繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)的低溫等離子體，當(dāng)氣體的放電電壓與外加電壓一致時(shí)，擊穿氣體，產(chǎn)生的混合體包括原子、電子、各種離子和自由基。使廢氣中的污染物和自由基、高能電子等活性粒子相互作用，在極短的時(shí)間內(nèi)分解污染物分子，通過后續(xù)的復(fù)雜反應(yīng)降解污染物。裝置示意圖如圖3。

圖3 裝置示意圖

作為一種獲得高氣壓下低溫等離子體的放電方法的介質(zhì)阻擋放電，這種放電產(chǎn)生于兩個(gè)電極之間，在0.1～10×105Pa的氣壓下進(jìn)行，具有輝光放電的電暈放電和大空間均勻放電的高氣壓運(yùn)行的特點(diǎn)。由許多隨機(jī)分布在時(shí)間和空間上的微放電構(gòu)成整個(gè)放電，這些微放電持續(xù)在10ns量級(jí)的很短時(shí)間。由于放電氣體與電極不直接發(fā)生接觸，從而避免了電極的腐蝕問題。

等離子體化學(xué)反應(yīng)過程大致如下：

(1)電場(chǎng)+電子→高能電子

受激原子

(2)高能電子 +污染物→ 受激基團(tuán) (活性因子)

游離基團(tuán)

(3)活性基團(tuán)+氧氣→ 生成物+熱

從以上反應(yīng)過程可以看出，從電場(chǎng)獲得能量的電子，將能量轉(zhuǎn)移到污染物分子，污染物分子獲得能量后被激發(fā)，同時(shí)電離部分分子，從而成為活性基團(tuán)。然后通過活性基團(tuán)、氧氣之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。

低溫等離子除味設(shè)備構(gòu)造如圖4。

圖4 低溫等離子除味設(shè)備構(gòu)造示意圖

從社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展的角度，工程設(shè)計(jì)師樹立綠色設(shè)計(jì)的觀念，認(rèn)識(shí)到綠色設(shè)計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新式武器，將是設(shè)計(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，以新的理念和新的方式給人們的生活帶來改變，同時(shí)也會(huì)給設(shè)計(jì)行業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。