杨敏 侯天武 王琪慧 李秉轲 李昕然

摘 要：化学尾气的成分极其复杂，根据生产产品的类型不同，尾气大致分为以下几种：（1）高热（高炉、金属冶炼尾气）；（2）升华物（高温高聚物的生产，常见于特种工程塑料行业）；（3）固体烟尘（锅炉尾气、水泥生产）；（4）有毒有害物质（绝大部分化工生产中常见）。通过特定的工艺方法达到无害化处理组分复杂尾气，以较少的设备投入、较为简便的操作和较为低廉的使用维护成本，达到国家排放标准，从根本上解决了组分复杂尾气的综合处理问题。

关键词：尾气 净化 设备 工艺

中图分类号：U473 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（c）-0058-02

化学尾气的成分极其复杂，根据生产产品的类型不同，尾气大致分为以下几种：（1）高热（高炉、金属冶炼尾气）；（2）升华物（高温高聚物的生产，常见于特种工程塑料行业）；（3）固体烟尘（锅炉尾气、水泥生产）；（4）有毒有害物质（绝大部分化工生产中常见）。

该文根据大量实践经验的积累，给出了较为通用的尾气综合治理的改进型工艺设备，该工艺设备经过实际应用，完全可以达到国家排放标准，成为广大工艺设计人员的最终选择。

对于现有的通用型净化除尘器来说，绝大部分的设计理念及方法是以单位时间内排气量进行设计计算，但是对于复杂组分的尾气来说，单一设备已经不能达到预期效果，通常的做法是将多台设备进行连用。例如，在处理尾气的过程中，首先是将尾气进入旋风分离器[1]，经过离心分离的效果，将密度不一的物质分离，密度较大的固体烟尘颗粒定期收集[2]，剩余部分进入布袋集尘器内，该方法的主要问题在于，复杂成分尾气的这种处理方式只能解决固体烟尘及常温下颗粒较大的尾气[3]，一旦尾气中含有粒径较小的固体颗粒，这种方法不但起不到过滤的效果[4]，在处理效率上也是大打折扣，往往不长时间就会因为布袋堵塞，不得不停机进行处理，大大影响了处理量[5]。

再加之存在大量的升华物质，绝大部分的升华物由于温度骤冷，迅速凝结在了旋风分离器壁上，分离器的处理更是难上加难[6]。

以上的方法及设备在设备投入及运营管理上都存在很大的难度，并且造价较高，效果不好。

该方法可以有效降低设备投资、提高处理效率、降低操作难度和减少后期养护成本[7]。

1 设计思路

该设计旨在以最为经济的工艺方法，一次性解决所有问题，最大程度地降低一次性设备的投入成本，降低设备维护的难度。

该设计包含三大部分。

图1是尾气吸附及处理，吸收液以雾化的形式被喷淋至尾气处理装置内，该装置采用聚酯纤维复合材料制成，可以有效防腐，对于绝大部分酸、碱及高腐蚀度物质有着非常优异的表现。

该部分分为上下两个部分，主要作用为便于清理。在尾气杂质含量较高的工况环境下，亦可以连续重复使用，采用多个图1部分重复使用，可以有效提高净化效率。

图2是吸收液储存及尾气杂质暂存，吸收液储存部分送样以聚酯纤维复合材料制成，该部分主要作用是将吸收液收集，并可重复使用，避免了吸收液的流失，同时尾气中的固体杂质可以有效沉降，最终达到便于收集的目的。

图3是吸收液循环，该装置可以将吸收液循环往复使用，在吸收液浓度不影响净化效果的情况下，完全可以进行重复使用，达到了降低处理成本的目的。

该装置循环泵需选择使用防腐泵，有效提高使用寿命，建议选用聚四氟乙烯内衬防腐泵。

经过多年实践经验及数据分析显示如下所述。

（1）锅炉尾气的净化效率达97%以上（高热、烟尘含量较大）；

（2）苯酚制造尾气净化效率达95%以上（苯系有机物及苯酚挥发物）；

（3）高炉尾气净化效率达99%以上（高温硫化物、氮化物）；

（4）某高分子材料制造企业净化率达99%以上（高温挥发物含量较高）。

2 结语

综上所述，该种工艺方法可以将复杂尾气实施一次处理，降低了前期的设备投入及运行费用；一体式的设计减少了维护工作环节，大大降低了劳动强度；综合应用的能力较强，基本可以适用于绝大部分作业环境。该净化方法吸收液可根据尾气组分进行调整，有机物含量较高尾气可选择低温不挥发有机溶剂进行吸收；煤烟含量较高的尾气可以选用最为经济的水作为吸收液；对尾气组分更为复杂的尾气，可以选择多个尾气吸附及处理部分部分连续使用，每部分选择使用不同吸收液，通过这种方法就完全可以净化复杂成分多组分尾气。该工艺方法的优势还在于，根据尾气组分的不同，随时可以调整处理方式及效率，最大程度地减少了投入，将尾气的无害化处理的成本降到最低，大大保护了环境。

参考文献

[1] 王海刚，刘石.不同湍流模型在旋风分离器三维数值模拟中的应用和比较[J].热能动力工程，2003（4）：337-342.

[2] 柳绮年，贾复，张蝶丽，等.旋风分离器三维流场的测定力学学报，1978（3）：182-191.

[3] 彭维明.切向旋风分离器内部流场的数值模拟及试验研究[J].农业机械学报，2001（4）：20-24.

[4] 王海刚.旋风分离器中气-固两相流数值计算与实验研究[D].中国科学院工程热物理研究所，2003.

[5] 李纲，刘永珍.浅析布袋除尘器的应用与改造[J].港口科技，2005（8）：27-28.

[6] 唐昭峥，毛兴民.国外硫磺回收和尾气处理技术进展综述（续）[J].齐鲁石油化工，1997（1）：58-63.

[7] 陈庚良.SCOT法尾气处理工艺技术进展[J].石油炼制与化工，2003（10）：28-32.