近半个世纪以来,我国的经济高速发展,现代化工业,尤其是 重化工、原材料、能源等工业更是 突飞猛进,但加快经济发展的同时,工业生产所产生的粉尘、纤尘等不仅会破坏作业环境,还会污染大气环境,危害人们 的健康。随着我国环保法规的日益严格,除尘器得到越来越广泛的应用。
1袋式除尘器及其作用机理
11袋式除尘器
袋式除尘器也称为过滤式除尘器,是 一种干式高效除尘器,它利用有机纤维或无机纤维编织物制作的袋式过滤元件将含尘气体中固体颗粒物滤出的除尘设备,用于捕集非 粘结性、非 纤维性的工业粉尘。
12袋式除尘器的种类
袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。
13袋式除尘器的特点
(1)除尘效率高,在实验室高达99.99%,在实际应用中也达到99.9%,粉尘排放浓度可达到10mg/m³以下,甚至达到2mg/m³,可以用在净化要求很高的场合。
(2)适应性强,可捕集各类性质的粉尘,且不因粉尘的比电阻等性质而影响除尘效率,适应的烟尘浓度范围广,而且当入口浓度或烟气量变化时,也不会影响净化效率和运行阻力。
(3)规格多样、使用灵活,处理风量可由每小时几百到几百万立方米。
(4)便于回收物料,没有污染、废水等二次污染。
14袋式除尘器的作用机理
袋式除尘器通过由棉、毛、人造纤维等所加工成的滤料来进行过滤,主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉尘:(1)重力沉降效应:含尘气体进入布袋收尘器时,颗粒较大、比重较大的粉尘,在重力作用下沉降下来,这和沉降室的作用完全相同。
(2)筛滤效应:当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时,粉尘在气流通过时即被阻留下来。
(3)惯性碰撞效应:气流通过滤布时可绕纤维而过,而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下,仍按原方向运动,遂与滤料相撞而被捕获。
(4)扩散效应:质轻体小的粉尘随气流运动,非 常接近于气流之线,能绕过纤维。但它们 在受热时作热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后,便改变原来的运动方向。这就增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘能够被捕获。
当含尘气体通过滤料时,随着它们 深入滤料内部,使纤维间空间逐渐减小,较终形成附着在滤料表面的粉尘层(称为初层)。袋式除尘器的过滤作用主要是 依靠这个初层及以后逐渐堆积起来的粉尘层进行的。这时的滤料只是 起着形成初层和支持它的骨架作用。随着粉尘在滤袋的积聚,滤袋两侧的压差增大,粉尘层内部的空隙变小,空气通过滤料孔眼时的流速增高。这样会把粘附在缝隙间的尘粒带走,使除尘效率下降。另外阻力过大,会使滤袋易于损坏,通风系统风量一降。因此除尘器运行一段时间后,要及时进行清灰,清灰时不能破坏初层,以免效率下降。
2国内外袋式除尘器的发展概况
脉喷型(脉冲)袋式除尘器,被认为是 脉冲布袋式除尘器的一次重大技术革新,它不但可连续操作和清灰,滤袋压力损失更趋于稳定,处理气量进一步增大,且内部无运动部件,使滤布寿命更长、结构简单。20世纪70年代后,袋式除尘器技术向大型化发展。美国、日本、澳洲和欧洲等国家,结合大规模工业生产,相继开发了大型袋式除尘器,并应用于燃煤电站、干法水泥回转窑窑尾和电炉除尘。其中单台过滤面积多数超过10000m2。
我国自20世纪50年代初从前苏联整机引进机械振动+反吹风袋式除尘器(实际上是 移植德国技术)并开始应用。20世纪60年代,有少数设计、研究单位在仿造美国、日本等国的脉冲式、机械回转反吹式扁袋除尘器的基础上开始生产自己的产品。20世纪70年代后,国内出现一批生产袋式除尘器的企业,至今大都已成为骨干企业;进入20世纪80年代,我国的袋式除尘器生产已达到一定规模。各科研、设计单位及大专院校在学习、引进、消化、移植的基础上,结合国内各行业应用的需要和生产厂一道研制和设计了一批袋式除尘器。同时,还从国外引进了气箱脉冲袋式除尘器和单机除尘器,使国内的袋式除尘器产品品种日趋齐全。到20世纪90年代中期,某些企业的袋式除尘器产品质量已达到国际先进水平。
3袋式除尘器在我国的应用
我国钢铁工业有1600多家企业,是 袋式除尘器的第 一大用户。袋式除尘器在钢铁工业中使用相当广泛,从矿石破碎、筛分、皮带转运、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金冶炼、焦化、石灰、耐火材料等等,基本上生产过程中的各道工序,都可采用袋式除尘器,使用效果良好。宝钢、首钢、武钢、攀钢等大型钢铁联合公司都拥有袋式除尘器200台以上。
我国共有水泥生产企业8435个,年生产能力5.9亿t居世界第 一位,但同时给环境造成严重污染。每生产一吨水泥,要加工3吨物料,我国水泥工业的粉尘、烟尘年排放量高达1200万t以上。引进美国富乐袋收尘器技术以后,新上的日产700t、1000t、2000t、4000t、的数十条生产线广泛采用美国富乐袋收尘技术,单是 气箱脉冲袋式除尘器用量已达1500台以上。
近几十年来,我国的炼铝工业得到了长足的发展,主要采用电解法制取金属铝,其主要设备是 电解槽,生产过程中产生大量的氟化物和粉尘等有害物,是 一个污染较严重的生产工艺。采用袋式除尘器,净化铝电解槽烟气系统,技术成熟,运行可靠,有效地控制了烟气污染,比较彻底解决了电解槽烟气污染问题。除了铝冶炼,重有色金属冶炼也广泛采用袋式除尘器,效果良好。
除了上述钢铁、水泥、有色冶金工业外,机械、蓄电池、炭黑、电力、煤炭、陶瓷、化工、化肥、医药、农药、轻工、烟草、面粉、饲料、油料加工、粮库、港口转运、交通筑路、垃圾焚烧等20多个行业都广泛采用了袋式除尘器。随着袋除尘技术的发展和环保要求的日益提高,脉冲除尘器的应用范围越来越广泛,目前已能利用袋式除尘器来处理高温、高湿、粘结、爆炸、磨蚀性烟气,甚至过滤含有超细粉尘的空气。
4存在的问题
(1)受滤料的耐温,耐腐蚀等性能的限制,使用温度不能过高,有些腐蚀性气体也不能选用。
(2)在捕集粘性强及吸湿性强的粉尘或处理露 点很高的烟气时,容易堵塞滤袋,影响正常工作。
(3)袋式除尘器需要更换滤袋,过去由于滤料的品种少,质量欠佳,缝袋技术不太过关,以及除尘系统的其他原因,换袋周期比较短,增加了运转费用和维护工作量,给用户带来不便。
在我国实行可持续发展战略,大力加强环境保护,实行污染物总量控制、一控双达标的情况下,袋式除尘器在治理粉尘、烟尘等污染方面将有着广泛的应用前景。
兰州慧宇环保设备有限公司(http://www.lzhyhb.com)生产的脱硝除尘器主要特点是 工作效率高,由于气体和液体两者相接触特别的充分,即使不添加任何的脱硫剂,其脱硫的效率也达到了百分之七十以上。锅炉布袋除尘器由运行平稳、低阻、低能耗、清灰效果好、占地面积小的XLDM型离线清灰低压脉冲袋式除尘器本体、保护系统、压缩空气系统(包括储存罐、油水分离器、管路)、控制系统(包括仪器仪表、PLC柜、MCC柜、现场操作柜)等组成。高压静电除尘器是 利用高压直流电,使含尘气体中的粉尘微粒荷电,在电场力的作用下,沉积于沉降极的表面上,再经振打力的作用,使成片状的粉尘落入装置中,从而使通过电除尘器烟气得到净化,达到环保排放标准,组合电收尘器是 火力发电、冶金和有色金属等工业废气净化的理想设备。脉冲袋式除尘器是 一种分室结构拼装式,由室顶电磁脉冲阀对各室滤袋轮流进行分室停风气箱脉冲清类(即所谓离线清灰)的袋式除尘器。