一種新的化工除塵技術(shù)的研究

摘 要:介紹了一種新的化工除塵技術(shù)——高壓脈沖除塵技術(shù)，分析了高壓脈沖技術(shù)用于化工除塵的可行性#65377;

關(guān)鍵詞:化工;除塵;高壓脈沖

隨著國家對農(nóng)業(yè)的高度重視和農(nóng)民對化肥需求的增長，帶來了我國化肥工業(yè)的快速發(fā)展#65377;但在化肥工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中存在大量的粉塵，既污染空氣和環(huán)境，又嚴重影響生產(chǎn)工人的身體健康#65377;為保障工人的身心健康，保護環(huán)境，凈化空氣，有必要采取措施去除或降低生產(chǎn)環(huán)境中存在或產(chǎn)生的粉塵#65377;現(xiàn)在很多化肥生產(chǎn)企業(yè)也采取了一些措施來清除這些粉塵#65377;這些除塵器或措施具有很多優(yōu)點，在化肥工業(yè)中得到廣泛的應用，但也存在許多不足之處，比如系統(tǒng)故障頻繁，化肥粉塵容易粘附和堵塞，清理非常麻煩#65377;本文介紹了一種新的除塵技術(shù)——高壓脈沖除塵技術(shù)，并探討了把高壓脈沖除塵技術(shù)應用到化肥工業(yè)的可行性#65377;

1 電除塵技術(shù)原理及缺陷

除了機械除塵技術(shù)，電除塵器也是一種有效的環(huán)保設備，在控制大氣污染方面起著重要的作用#65377;常規(guī)的電除塵器由直流高壓供電形成強電場，并產(chǎn)生電暈放電，使粉塵或空氣中微粒在流經(jīng)強電場區(qū)域時帶上電荷，再在直流高壓強電場的作用下被電極吸附，通過定期振打電極收集粉塵，從而達到除去粉塵的目的#65377;

但是，當粉塵的比電阻較高時，電除塵器內(nèi)會出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象及過頻的火花放電，致使其無法正常工作，只能采用降低電壓運行，但因此又會導致除塵效率大大下降#65377;

2 高壓脈沖除塵技術(shù)原理及改進措施

如果采用高壓脈沖供電(在稍低于起暈電壓的直流基壓上疊加高壓脈沖)，就可以克服恒定直流高壓供電的缺點，使電除塵器性能大大提高#65377;高壓脈沖供電與恒壓供電相比，粉塵的排出率可減少90%，能耗可降低80%#65377;故這種高壓脈沖除塵技術(shù)正逐漸受到越來越大的重視#65377;該技術(shù)在國外已實現(xiàn)工業(yè)應用#65377;

電除塵器的高壓脈沖電源，除直流基壓外，對高壓脈沖的要求是:應具有足夠高的幅值和重復頻率，足夠小的前沿時間和脈沖寬度#65377;另外為進一步降低能耗，還希望電路具有能量回收功能#65377;

為進一步提高電除塵器的效率，可以再加上一級預電離裝置，而這一預電離裝置是用高電壓快速脈沖(在納秒數(shù)量級)在電極上產(chǎn)生電暈放電，當粉塵或微粒通過電暈放電區(qū)時，使其帶上電荷，以便在電除塵器中被清除#65377;

3 高壓脈沖除塵技術(shù)用于化肥工業(yè)除塵

化肥企業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，特別是尿素微粒等化肥粉塵，污染了空氣和環(huán)境，也影響了化肥產(chǎn)量，還嚴重損害了生產(chǎn)工人的身心健康#65377;為此有必要采取積極措施去除或降低生產(chǎn)環(huán)境中存在或產(chǎn)生的粉塵#65377;采用高壓脈沖技術(shù)的除塵系統(tǒng)框圖如圖1所示，主要包括含塵空氣收集裝置#65380;高壓脈沖電源#65380;電暈放電裝置#65380;吸塵裝置#65380;排氣裝置#65380;振打聚塵裝置等#65377;

化肥生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的粉塵隨空氣被含塵空氣收集裝置收集起來，進入電暈放電裝置;高壓脈沖電源將高電壓脈沖加在電暈放電裝置的放電電極上產(chǎn)生電暈放電，產(chǎn)生大量的電荷，含塵空氣經(jīng)過電暈放電區(qū)(放電電極之間)時粉塵和微粒將被荷電;荷電粉塵流經(jīng)吸塵裝置時，在吸塵裝置中放置有電極，將高壓脈沖電源加在電極上時，在電極之間將會形成強電場，荷電粉塵在強電場的作用下被吸向電極，從而被吸附在電極上;通過周期振打吸塵電極，粉塵掉落到聚塵袋中;荷電粉塵除去后，剩下的純凈空氣通過排氣裝置可以直接排向空中，或者送回生產(chǎn)裝置循環(huán)使用#65377;在整個除塵系統(tǒng)中，空氣流動主要由排氣裝置中的抽風機驅(qū)動#65377;由于空氣已除塵，空氣是清潔的，抽風機不會受到污染，可以延長壽命#65377;化肥粉塵收集起來可以再加工生產(chǎn)化肥，從而降低生產(chǎn)損耗#65377;在本裝置中，排氣裝置的抽風機可以直接用三相市電供電#65377;而高壓脈沖電源可以采用圖2所示電路#65377;

在圖2中，CF#65380;RF為除塵器的等效電容和等效并聯(lián)電阻(相當于集塵面積為40 m²的除塵器)#65377;開始時，C₁和C₂分別被充電至直流電壓(-U₁₀)和U₂₀#65377;這時CF上電壓亦為(-U₁₀)，即直流基壓#65377;閘流管Z陽極電壓為U₂₀#65377;耦合電容C_c上的電壓則為UC₀=U₂₀+U₁₀#65377;

當觸發(fā)脈沖電路M產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖加到Z的柵極時，Z立即導通，于是C_c經(jīng)高壓二極管D₄#65380;閘流管Z及電感L₁向CF放電#65377;當CF上電壓達峰值后，電流反向，CF又經(jīng)電感L₂#65380;高壓二極管D₅和電感L₂反向向CF放電，直到放電電流為零#65377;在此過程中，CF上就出現(xiàn)了一個迭加在直流基壓上的高壓脈沖#65377;此后雖然Z的陽極又出現(xiàn)了正高壓，但由于Z已恢復正向阻斷狀態(tài)，故它不會導通，直到下個觸發(fā)脈沖到來為止#65377;

4 結(jié)論

高壓脈沖除塵技術(shù)是一種新型的除塵技術(shù)，體積小，費用低，除塵效果好#65377;在上述整個除塵裝置中，除排氣裝置的抽風機是機械轉(zhuǎn)動的以及周期振打吸塵電極外，其它部分都是靜止的，聚塵袋可以定期更換，因此高壓脈沖除塵裝置工作可靠性高，其應用范圍越來越廣泛#65377;在化肥工業(yè)除塵系統(tǒng)中，完全可以用高壓脈沖除塵裝置替代老式除塵器#65377;

參考文獻

[1]李志斌.HD-II型脈沖袋式除塵器在尿素除塵中的若干問題[J].第十四屆全國大型尿素裝置技術(shù)年會文集，2006.