114- 国内外合成橡胶树脂项目风干单元排放气分离回收橡胶粉末颗粒物工艺讨论

      国内外合成橡胶树脂项目基本上都配置有空气风干装置。对于从风干装置排放空气流中分离捕集回收橡胶粉末颗粒物，不仅提高产品收得率，更可以大大减轻直排空气中橡胶粉末颗粒物对大气超排污染。请大家结合各自装置对风干空气中橡胶颗粒物的分离工艺技术设备进行讨论。

      在国内外合成橡胶工艺包和工程设计，往往由国际上一些较有名气的公司来完成。比如，欧洲聚合物公司 Polimeric Europa、埃尼石油（ENI）、海芒特（Himont）等。但是，这是工艺包也有不少改进空间，尤其是对于空气风干装置排放气的处理工艺上，需要提高。

      我们国内石化企业也建设有不少合成橡胶装置、如ABS、丁腈橡胶等，橡胶颗粒物干燥外排气以及该过程产生的VOCs对环境的污染，也亟待处理。

       我在这里以曾经手咨询并帮助国外工艺包进行升级完善的某国外ABS橡胶装置空气风干单元，从排放气中脱除橡胶粉末颗粒物为例，进行讨论介绍。

      这是一家海湾国家石化公司采用西方某工艺包设计的ABS装置。其空气风干单元，采用位于风干塔顶部的离心式风机抽引方式引入新鲜空气，带走ABS颗粒料中的水分进行干燥。引风机导出的湿空气，含有饱和水汽、橡胶粉末颗粒物（当然也应该含有VOCs而工艺包没有提及），需要进行橡胶粉末颗粒物捕集回收并满足颗粒物残留量低于20mg/Nm^3指标下直接通过分离器顶部10米高的排放口对空排放。如下图：

      该ABS装置，建设有3条完全相同的生产线，并联运行。工艺包建议采用标准旋风分离器来完成对风机抽排气中橡胶粉成颗粒物分离处理。但根据工艺包提供的风机抽排气工况，NOVEL认为单靠标准旋风分离器是难以达到对橡胶粉末颗粒物理想分离要求的。

       下面是工艺包提供的风机抽排气工况：
1、O.T.:20-50 ℃；
2、O.P.: 接近常压；
3、单套风量：最大5000Nm^3/h，正常值4000Nm^3/h，最小值3000Nm^3/h；
4、气相介质：含有饱和水气、ABS粉末和少量有机挥发份的空气，其中ABS粉末含量400mg/Nm^3；
5、气流密度：1.2kg/m^3;
6、气流粘度：0.018cp；
7、ABS粉末堆密度：1050kg/m^3.

     其中，气流中携带的ABS粉末粒度分布如下：
wt%:                    17%      3%     5%   10%   15%    30%   20%
当量尺寸（微米）：1.12+   0.85   0.6    0.4      0.25    0.15    0.15—

     其中，气流中携带的ABS粉末粒度分布如下：
wt%:                    17%      3%     5%   10%    15%    30%    20%
当量尺寸（微米）：1.12+   0.85   0.6    0.4      0.25     0.15    小于0.15

      工艺包建议采用标准旋风分离器来完成排放气中ABS粉末颗粒物脱除任务，并且还有如下要求：
1、分离器出口气流中颗粒物含量不超过20mg/Nm^3;
2、运行压降不超过150mm水柱（风机出口至分离器进口管线尺寸为16英寸）。

      从工艺包提供的风机抽排气参数、气流携带的ABS粉末粒径分布来看，单纯采用传统的标准旋风分离器是很难达到分离要求的。看来，西方工艺包在对工艺总体把握上不错，但具体涉及到气固动力学分离细节技术上就有问题了。
      大家从风机抽排气携带的ABS粉末粒度分布就会发现，气流携带的ABS粉末特别微小，采用传统的标准旋风分离器是很难达到理想分离效果的。

      并且，大家知道，橡胶粉末比较容易带静电，尤其在较高气流流速下更易于产生静电，进而团聚。

      我方向业主和工艺包方建议，先采用水洗捕集较大尺寸橡胶颗粒并润湿微小粒径的粉末，既可以大大消除橡胶微粒静电，又可以使湿润的粉末相互聚集长大，再采用羽叶分离器将气流中的液滴、液沫及其携带的湿润橡胶粉末聚集体一同从气流中分离下来。
      通常，由于旋风分离器运行压降较大，一般不推荐旋风分离器用于对运行压降要求苛刻的工况。

旋风分离器分离。

w1d3d55 发表于 2017-9-29 18:42
旋风分离器分离。

      该工况属于常压，无法接受旋风分离器的高压降；否则，要么憋压排气不畅，要么难以产生气流旋转导致分离效率过低。且橡胶粉末颗粒物具有显著的粘附性，管道壁面和排水沟里也粘着橡胶颗粒物，旋风分离器内壁上会不断积聚橡胶颗粒物。
     业主和设计院这些年来尝试了不少方法，都未能切中要害。

公司官网www.novelseparationtech.com上传了如下内容：
1、动力伞式分离器图纸；
2、流化床气固分离器图纸；

此外，这里也罗列NOVEL在海川化工论坛上发布的如下专业讨论帖，供大家链接参与讨论：

13、关于关于气固分离场合旋风分离器入口装置问题改进探讨，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1614524-1-1.html参与讨论。
14、关于旋流管/旋流板除沫器用于锅炉烟气湿法脱硫除沫产生的问题，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1599605-1-1.html参与讨论。
15、关于天然气项目集配气单元气液分离器分离内件选型问题讨论，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1598340-1-1.htmll参与讨论。
16、关于天然气脱水装置低温分离器出口带液及露点超标问题，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1596842-1-1.html参与讨论。

48、关于焦炉气制LNG项目焦炉气供气过滤分离器焦油粉尘频繁堵塞解决措施，请链接https://bbs.hcbbs.com/forum.php?m ... &extra=#pid16791678参与讨论。
49、关于天然气脱水脱烃装置高效气液低温分离器选型和设计讨论，请链接https://bbs.hcbbs.com/forum.php?m ... &extra=#pid16796193参与讨论。
50、关于含盐含有机高沸物的废水MVR蒸发器防犯二次蒸汽挟带泡沫液滴进入蒸汽压缩机办法，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1633997-1-1.html参与讨论。

83、关于硫酸装置除沫除雾器采用丝网式、纤维式、电捕、羽叶分离技术内件设计选型，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1663240-1-1.html参与讨论。
84、关于液液聚结分离器用于烃与水、烷基化物与酸、轻烃与MDEA溶液、憎水相与亲水相高效分离 ，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1664985-1-1.html参与讨论。

115、关于Whirl Wright伞式分离器用作EOEG环氧乙烷乙二醇装置再生塔预冷凝器KO罐设计讨论，请链接https://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1794741&extra=参与讨论。