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淀粉厂废气常被当成一股“有味的气”笼统处理,实际里面是三股物性完全不同的气:玉米清理和投料扬的是粉尘,燃硫炉和浸泡罐排的是二氧化硫,管束干燥机出口既有蛋白粉又有大股水汽。三股气混在一根管里治,往往两头都做不好。HJ 860.2-2018 把淀粉工业的产污环节、执行标准和可行技术列成了表,照着表把三路分开,再补上淀粉粉尘防爆这一课,治理路线基本就立住了。
玉米湿法生产淀粉,废气按 HJ 860.2-2018 的表 3 可以归成三路。第一路是干式粉尘:玉米清理筛的净化废气按有组织管理,装卸料、粮库和料场按无组织管控,污染物都是颗粒物。第二路是含硫气体:硫磺在燃硫炉里烧成二氧化硫,配成 0.1%~0.2% 的稀亚硫酸送去浸泡玉米,浸泡罐排气、胚芽分离的破碎机排气、精磨机排气、胚芽和纤维洗涤装置排气,都带残余二氧化硫。第三路在干燥段:管束干燥机烘胚芽、纤维和蛋白粉,气流干燥机烘淀粉,尾气里颗粒物和水汽并存,玉米淀粉的干燥废气还得同时盯二氧化硫。
三股气的差别,从执行标准就能看出来:燃硫废气执行 GB 9078,其余有组织废气按 GB 16297-1996 管理。规范允许控制项目相同的排放口就近合并,浸泡、破碎、洗涤这几处二氧化硫废气可以共用处理设施;但干式粉尘和含硫气不能这么并,分开治是前提。
我们在淀粉厂现场常碰到一种情形:清理工段的布袋除尘器出口达标,厂界颗粒物却超标。原因多半不在除尘器,而在料场和卸料点没进罩,无组织那头漏掉了。
清理筛、投料口这类干式扬尘点,行业可行技术是袋式除尘,或旋风加袋式的组合。T/SIACN 06-2023 给的参数很具体:袋式除尘过滤风速控制在 1.1 m/min 以内,系统阻力 1500 Pa 以下,除尘效率可达 95%。玉米清理粉尘混着碎皮碎粒,磨琢性比纯淀粉强,滤袋按含尘浓度和粒径选材质,风量按集气罩罩口风速倒推,别只抄设备铭牌。
无组织管控别省。防风抑尘网、输运苫盖、卸料点收集送除尘,这些是 HJ 860.2-2018 写明的要求,对应的限值是厂界颗粒物 1.0 mg/m³。旋风除尘器捕集 10 μm 以上的粗颗粒没问题,做预除尘合适,单独用它对付呼吸性粉尘,出口浓度对 GB 16297-1996 表 2 的 120 mg/m³ 没有把握。
燃硫炉尾气二氧化硫浓度高,是全厂脱硫的主负荷。可行技术给了四条路:全自动燃硫设备,让硫磺烧得充分、少跑二氧化硫;二级吸收塔加碱液喷淋;两级吸收塔配真空吸收机;双氧水喷淋。碱液喷淋用氢氧化钠溶液把二氧化硫吸收成亚硫酸钠,脱硫效率一般可达 90%;双氧水喷淋直接氧化成硫酸盐,副产物想综合利用的厂子更合适。
浸泡罐、破碎机、洗涤装置的残余二氧化硫,单点浓度低但点位多,规范允许合并后共用一套碱液喷淋塔,排口只设一个,按一般排放口半年监测一次。合并省投资,塔的液气比要按合并后总风量校核,后面每加一个点位,塔的负荷都往上走。
吸收塔的塔体材质要按酸性工况选,亚硫酸和硫酸盐溶液对碳钢腐蚀性强,玻璃钢或内衬防腐是常规做法,塔底积液槽定期清理,防止亚硫酸盐结晶堵泵。
这一段的风险常被低估。玉米淀粉在《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015 版)》里列为高危险级别:中位径 15 μm,爆炸下限 60 g/m³,粉尘云引燃温度 460 ℃,粉尘层 435 ℃,Kst 值 16.9 MPa·m/s。干燥机内部、风送管道、除尘器灰斗,都是粉尘云和点火源可能凑到一起的地方。GB 15577-2018 的要求一条不能省:除尘器和管道设泄爆,风送管道加隔爆装置,设备等电位连接防静电,滤袋用防静电材质。管道和灰斗里的积粉清干净,比任何单台防爆设备都管用,停机清扫要写进制度。
水汽这一头,管束干燥尾气含湿量高,露点高,直接进布袋容易结露糊袋。可行技术路线是旋风或水幕除尘在前、袋式加碱液喷淋在后。水幕除尘对 0.1~20 μm 颗粒物的捕集效率可达 90%,先把大颗粒蛋白粉收下来回用,尾气再过袋滤。排口白烟明显的,按烟羽成因加冷凝或热风掺混,水汽和超排是两回事,治理前先把成因分清。
硫磺仓库和熔硫间别漏掉。硫磺粉尘爆炸下限 30 g/m³,点火能只有 3 mJ,比玉米淀粉更敏感,储硫间的除尘和电气防爆等级按可燃粉尘场所单独核定。
淀粉厂装一台旋风除尘器就够了吗?
不够。旋风对 10 μm 以上粗颗粒有效,单独使用不属于行业可行技术,只能做预除尘,末端要配袋式除尘,干燥段还要考虑水汽工况。
燃硫炉尾气不处理能达标吗?
达不到。燃硫尾气二氧化硫浓度远超 GB 9078 的限值,直接排厂界,0.4 mg/m³ 的无组织限值也兜不住,吸收塔是必备环节。
三股气能不能共用一根排气筒?
控制项目相同的可以就近合并,比如浸泡和洗涤的二氧化硫废气。干式粉尘和含硫气先分开处理,达标后再按规范评估合并排口。
湿式除尘的废水怎么安排?
并进厂区水处理系统。淀粉废水执行 GB 25461-2010,玉米淀粉基准排水量 3 m³/t 产品,除尘水单独循环回用更省,底泥按副产物或固废鉴别处置。
老生产线改造从哪一步入手?
先摸清三个排放口的现状浓度和风量,再对照 HJ 860.2-2018 表 8 的可行技术,缺哪段补哪段,防爆欠账优先于达标改造。
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数据说明:文中产污环节、执行标准与可行技术引自 HJ 860.2-2018,排放限值引自 GB 16297-1996 表 2(15 m 排气筒二级标准);袋滤与水幕除尘参数引自 T/SIACN 06-2023;粉尘爆炸参数引自《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015 版)》;浸泡液浓度为行业常规区间,具体工艺以企业实际为准。