楊希
(長治市環境監測站 山西長治 046000)
工業除塵器應如何選擇
楊希
(長治市環境監測站 山西長治 046000)
工業生產中,通風除塵工程是其不可或缺的一個重要組成部分,而除塵器是通風除塵工程中的主要設備,是控制車間粉塵、有害氣體或蒸汽的重要技術措施之一。其主要作用在于排出作業地帶的污染或潮濕、過熱或過冷的空氣,以改善作業場所的空氣環境。不僅改善著生產車間的空氣條件,更是保護大氣環境質量的重要手段。不同類型的除塵器,它的功能也是有針對性的,本文對除塵器應如何選擇作簡單的探討。
除塵器;工業生產;大氣環境
根據除塵器的工作原理不同,常用除塵器可分為以下幾種:
1.1 重力除塵 重力除塵常見的有重力沉降室。
1.2 慣性除塵 慣性除塵器的結構一般分碰撞式和回轉式兩種。
1.3 濕式除塵 濕式除塵器又可分為水浴除塵器、沖激式除塵器、水膜除塵器。
1.4 過濾式除塵 常用的有袋式除塵器、顆粒層除塵器、纖維過濾器、紙過濾除塵器。
1.5 離心力除塵 離心力除塵最常見的有旋風除塵器。
1.6 靜電除塵 常見的有電除塵器。
2.1 重力除塵器的工作機理及特點
重力沉降室主要是通過重力使塵粒從氣流中分離的,含塵氣流進入重力沉降室后,流速迅速下降,在層流或接近層流的狀態下運動,塵粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。所以此類除塵器只適用于50μm以上的粗大塵粒。由于它除塵效率低,占地面積大,在通風工程中應用較少。
2.2 慣性除塵器的工作機理及特點
慣性除塵器按結構一般分碰撞式和回轉式兩種,利用塵粒的慣性或者與擋板發生碰撞時捕集粉塵,氣流速度越高除塵效率就越高。我們常見的百葉窗式分離器就屬于其中一種。慣性除塵器主要用于捕集20μm~30μm以上的粗大塵粒,常用作多級除塵中的第一級除塵。
2.3 濕式除塵器的工作機理及特點
濕式除塵器是通過含塵氣體與液滴或液漠的接觸使塵粒從氣流中分離。優點是結構簡單,投資低,占地面積小,除塵效率高,能同時進行有害氣體的凈化,適宜處理有爆炸危險或同時含有多種有害物的氣體。缺點是有用物料不能干法回收,泥漿處理比較困難,高溫煙氣經洗滌后,溫度下降,會影響煙氣在大氣中的擴散。
常見的有水浴除塵器、沖激式除塵器、水膜除塵器、文丘管除塵器。
2.3.1 水浴除塵器可在現場用磚或鋼筋混凝土構筑,投資較少,比較適合中小型企業采用,缺點是泥漿清理比較困難。
2.3.2 沖激式除塵器是除塵器和風機組合在一起的,結構緊湊、占地面積小,維護管理簡單,用的水是在除塵器內部自動循環的,和水外循環的濕式除塵器相比,節省了投資和運行費用,減少了廢水處理量。缺點是金屬耗材多,阻力較高,價格較貴。
2.3.3 水膜除塵器多用于鍋爐煙氣凈化,由于會因煙氣中的SO2而受腐蝕,降低使用壽命,所以常用花崗巖制作,也就是我們通常所說的麻石水膜除塵器。
2.3.4 文丘管除塵器是一種高效除塵器,即使對于小于1μm的粉塵仍有很高的除塵效率。適用于高溫高濕和有爆炸危險的氣體。最大缺點是阻力很高。主要用于冶金、化工等行業高溫煙氣凈化。
2.4 過濾式除塵器的工作機理及特點
過濾式除塵器是利用含塵汽流通過過濾材料時,將粉塵分離捕集的裝置。袋式除塵器是一種干式除塵器,利用纖維織物為濾料進行除塵,對1.0μm的粉塵,效率高過98%~99%。顆粒層除塵器是一種常用石英砂、碎石等顆粒狀材料作為過濾層的除塵器,主要特點是濾料耐高溫、耐磨、耐腐蝕等,但占地大,清灰機構復雜。所以如果煙氣溫度和粉塵比電阻較高時,不宜采用袋式除塵器,而適合選擇顆粒層除塵器。
2.5 離心力除塵器的工作機理及特點
離心力除塵的旋風除塵器是利用氣流旋轉過程中作用在塵粒上的慣性離心力,使塵粒從氣流中分離出來,主要用于10μm以上的粉塵。有結構簡單、占地少,維護方便的優點,所以是中小型燃煤鍋爐煙氣凈化的最佳選擇。
2.6 靜電除塵器的工作機理及特點
靜電除塵是利用電場產生的電力使塵粒從氣流中分離的設備,是一種干式高效除塵器。優點是適用于微粒控制,對粒徑1μm~2μm的塵粒,效率可達98%~99%,與其它高效除塵器相比,電除塵器的阻力較低,可以處理高溫氣體,適用于大型的工程,處理的氣體量愈大,經濟效果愈明顯,自動化程度高。缺點是占地面積大,鋼耗材多,一次性投資大,對粉塵的比電阻有一定要求。廣泛用于火力發電廠、冶金、化學和水泥等工業部門的煙氣除塵和物料回收。
3.1 選擇除塵器應考慮除塵器的綜合性能
選擇除塵器時,應結合生產工藝的特點,全面考慮各種因素的影響,如處理風量、除塵效率、阻力大小、一次性投資以及維護管理等。
3.2 選擇除塵器時應特別考慮處理廢氣及粉塵的性質
3.2.1 所選除塵器必須滿足排放標準要求。工況不穩定的系統,要考慮風量的變化對除塵器的效率和阻力的影響。例如,旋風除塵器的效率和阻力是隨風量的增加而增加,電除塵器的效率是隨風量的增加而下降的。
3.2.2 粉塵的性質對除塵器有較大的影響。粘性大的粉塵容易粘結在除塵器表面,所以不宜采用干法除塵,比電阻過大或過小的粉塵,不宜采用靜電除塵,水硬性或疏水性強的粉塵不宜采用濕法除塵,處理磨琢性粉塵時,旋風除塵器內壁應襯墊耐磨性材料,袋式除塵器應選用耐磨濾料。
3.2.3 粉塵的粒徑對除塵器的影響
除塵器對不同粒徑的粉塵除塵效率不同,所以選擇除塵器時必須了解粉塵的粒徑分布和除塵器的分級效率。
3.2.4 氣體的含塵濃度高低對除塵器選擇的影響
氣體的含塵濃度較高時,電或袋式除塵器前應設置低阻力的初凈化設備,先去除粗大塵粒,有利于除塵器更好地發揮作用。例如,降低除塵器入口濃度,可以提高袋式除塵器的過濾風速,可以防止電除塵器產生電暈閉塞,濕式除塵器可以減少泥漿的處理量。
3.2.5氣體的溫度和性質對于高溫高濕的氣體不宜采用袋式除塵器,如果粉塵的粒徑小、比電阻大,又要求干法除塵時,可以考慮采用顆粒層除塵器。如氣體中含有害氣體時,可以考慮采用濕式除塵,但要注意防腐蝕。
3.3 考慮粉塵的處理問題
選擇除塵器時,必須同時考慮除塵器除下粉塵的處理問題。如對于可回收利用的粉塵,一般采用干法除塵,回收的粉塵可以設計直接進入生產工藝系統。如選礦廠,生產工藝本身設有泥漿廢水處理工藝,所以這種情況下可以考慮采用濕法除塵。不能納入生產工藝系統的粉塵和泥漿也必須有處理措施,如不做任何處理,在廠區內任意傾倒或堆放,會造成粉塵二次飛揚或泥漿廢水到處泛濫,影響整個廠區的環境狀況。
綜上所述,選擇除塵器時必須結合實際情況全方位進行分析。首先分析所處理含塵氣體的化學成分、粉塵的化學成分,以及凈化后氣體的容許排放濃度,從而來考慮選擇除塵器的類型。其次要考慮所選除塵器應除塵效率高、阻力低、處理風量適宜可調、使用壽命長、占地面積和占地空間小,一次性投資費用、運行費用低,除塵器的維護和管理要方便等。最后還應考慮有可利用價值的粉塵的回收。總之,選擇一種適合的除塵器,必須全面考慮有關因素來達到高效的除塵效率、較低的排放濃度和較少的經濟投入。