赵毅
河钢股份有限公司邯郸分公司冷轧厂 河北 邯郸 056015
摘要：本文主要针对塑烧板除尘技术展开分析，思考了原有布袋除尘的工作特点及问题，对比了原有布袋除尘和新塑烧板除尘技术的工作方式，分析了塑烧板技术在废酸再生应用的可能性，希望可以借引用塑烧板技术来提高废酸再生的除尘能力，以满足国家最新出台的超低排放标准。
关键词：除尘，塑烧板，废酸再生，应用
前言
如今，国家对于工业排放的标准越发严格，许多企业大型生产设备原有的设计排放标准已经无法达到现推行的国家环保排放标准。采用新型除尘技术——塑烧板除尘技术可以有效提高废酸再生对于氧化铁粉颗粒物的过滤能力，有能力达到已经推行或即将推行的国家环保排放标准。
1、废酸再生颗粒物排放概述
废酸再生可以对酸洗后的废酸液通过焙烧和再吸收工艺完成废酸液的消耗和再生酸的产出，氧化铁粉作为废酸再生的副产品同样存在着可观的经济收益。然而，伴随着氧化铁粉的收集，其体积小、排放大的特性对设备的除尘过滤能力造成了极大的困难。比如，某钢05年引入的安德里茨（Andritz）废酸再生机组，原设计排放的氧化铁粉颗粒物的排放上限为35mg/Nm³，而2012年颁布的《轧钢工业大气污染物排放标准》（GB 28665－2012）中提出，仅对于颗粒物排放来讨论，现有轧钢企业大气污染物排放浓度限制为30 mg/Nm³，上述这一套废酸再生机组的排放范围并不符合国家提出的颗粒物排放标准。虽然对于大型生产设备而言，都保有一定程度的排放设计余量，但是如果仅依靠设计余量来保证其排放数值符合标准一方面对设备维保的要求过于苛刻，一方面也会缩短主体设备的更换周期，造成不必要的经济浪费，并非有效合理的处理方案。所以，对于已经不符合国家企业大气污染物排放标准的设备，必须通过新的改造手段降低设备的排放浓度来满足最新的国家排放标准，以确保在满足国家排放标准的前提下保证企业的正常生产。
2、原有布袋除尘的工作原理及特点
传统的废酸再生站点采用的除尘技术为布袋除尘技术，意图利用氧化铁粉风机的负压将处于氧化铁粉仓内的离散态氧化铁粉吸附至特殊材料制造的氧化铁粉布袋上，完成颗粒物的过滤功能。氧化铁粉布袋由特殊的透气材料做成，在设定的压力下，气体可以透过布袋材料的间隙被抽走，随后从烟囱排入大气，而大部分氧化铁粉则被吸附至氧化铁粉布袋材料上，最后通过压缩气体形成的瞬时正压脉冲压力将附着在氧化铁粉仓布袋的氧化铁粉吹落至氧化铁粉仓内。
对于上述氧化铁粉除尘工艺而言，主要存在以下几个问题：
（1）过滤能力有限。经过多次对布袋除尘工作能力的检测发现，国内主流布袋除尘供应商提供的废酸再生专用除尘布袋在最初投用的2个月内其过滤效果最佳，远低于国家对于轧钢工业颗粒物排放的要求，但是伴随着布袋的老化和偶尔出现的现场生产设备不稳定状况，氧化铁粉布袋除尘设备后排放烟囱的颗粒物排放量偶尔会出现逼近国家排放标准的现象，造成一定程度的工业排放隐患。
（2）工作能力有限。氧化铁粉布袋的工作原理是依靠脉冲正压反吹来将附着在袋面上的铁粉振落至收集仓底部，除尘布袋的材料为质地较为柔软的材料，这种材料必然在收到正压冲击下抵消一部分脉冲压力。事实上，只有一小部分脉冲压力实现了最终的反吹功能，绝大部分气压只是起到了鼓吹布袋的功能。许多老旧设备无法达到其工作能力要求，反而适得其反。
（3）耐酸能力有限。对于废酸再生特有的工艺而言，氧化铁粉仓内为轻微的酸环境，氧化铁粉布袋的材质不能够长时间处于这种特殊环境下。在现场的拆装中发现，一旦布袋使用时间超过3个月时间，部分氧化铁粉布袋和骨架的接口处就会发生腐蚀情况，甚者出现大面积破洞现象，导致其无法完成最初的设计除尘能力。
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3、新式塑烧板除尘技术特点
新式的塑烧板材料基体为高分子树脂材料，高温烧结成型后，材料内形成有大量的贯通的微米级细孔，过滤精度极高，理论上可以做到1mg/m³左右的过滤能力。成型后的塑烧板为波纹状，用以增加对颗粒物的过滤面积，组装后为立方体式，每层波纹状塑烧板之间的空隙联通风机抽引管道，用以对塑烧板的过滤功能提供动力通道。
粉尘受到风机的抽引力后，混合在空气中一同被抽到塑烧板波纹板表面，随后，空气穿过塑烧板表面的细孔，而氧化铁颗粒物则在负压作用下被吸附在塑烧板表面。塑烧板波纹板之间的通气孔间设置有脉冲吹扫口，由脉冲阀进行自动控制，可以实现连续定时进行脉冲正压吹扫，这种短时的反向正压鼓吹可以将附着在塑烧板表面的颗粒物吹掉，随后氧化铁颗粒物凭借自重落入氧化铁粉仓底部收集器。
塑烧板除尘和布袋除尘的除尘方式几乎相同，其主要差别存在于过滤材料上，主要体现在：
（1）塑烧板的过滤精度更高。相较于布袋除尘，塑烧板的过滤能力更高，对于1微米以上的氧化铁颗粒物能够实现100%拦截，绝大部分小于1微米的颗粒物也能够被拦截，远超过除尘布袋的过滤能力。
（2）塑烧板的过滤面积更大。，塑烧板为波纹形设计，相同体积的塑烧板过滤面积为不同铁粉布袋的3倍左右，同时，波纹板的安装结构更加紧凑，对于相同的过滤能力设计，配套的设备体积只有布袋除尘设备一半左右。
（3）适应复杂工况的能力更强。塑烧板采用由特殊的树脂材料高温成型，可以经受强酸强碱的长期高温腐蚀。相较于氧化铁粉布袋，塑烧板具备较高的强度和韧性，可以经受每天几千次的高压气体反复冲击，耐磨性是钢铁的4倍以上。上述优良的机械性能和超强的耐酸碱能力可以保证塑烧板的工作能力和使用寿命。如不出现重大生产事故，塑烧板的使用寿命平均在5年以上，而传统的布袋除尘设备，平均半年就要对布袋进行一次整体更换，耗费了大量的人力和物力。
4、塑烧板技术在废酸再生应用的讨论
废酸再生为酸轧生产线和酸洗线的必要配套站点，在轧钢生产中扮演着极其重要的角色，面对目前严峻的环保形势，废酸再生的排放一旦无法达到国家现行政策要求，同样会造成极其严重的大气污染后果。随着目前国家超低排放标准愈发明朗，颗粒物排放作为一项极其重要的排放考核指标，对运行超过十年甚至五年的生产设备提出了更加严峻的考验，而塑烧板技术的日渐普及，在这个重要的时间节点上对各类过滤式排放方案提供了一个科学有效的参考。
对于废酸再生来说，以某钢8m³废酸再生站点为例，每天平均产生60t左右的氧化铁粉。受到其焙烧工艺的影响，其生成的氧化铁粉颗粒极小，平均直径在1微米左右，同时收到其工况和天气影响，由于焙烧炉底氧化铁粉收集入口既与炉底转阀联通，又与大气联通，不可避免会有少量的酸气和水汽夹杂在氧化铁粉气氛中最后被抽引至氧化铁粉仓内，这些不可控或难可控的因素都会不同程度上对氧化铁粉的过滤制造困难。而塑烧板的投用可以有效的完成气体固体分离和气体液体分离，把外界因素对氧化铁粉吸收的影响降到最低。
进一步的，考虑到设备运行成本，相比于多次投资，频繁更换氧化铁粉布袋，一次性投资的塑烧板除尘技术减轻了除尘设备的工作压力，减少了除尘设备的事故率，可以更有效更平稳的保证设备运行和车间生产，这些隐形的有利因素同样提高了废酸再生的生产能力，进一步为保证轧钢生产提供了有力的后勤保障。
4、结束语
综上所述，本文分析了新型塑烧板除尘技术在废酸再生中应用的可行性，该新型除尘技术符合废酸再生氧化铁粉过滤的工况要求，且相比于原有的布袋除尘设备具备更高的过滤精度、更大的过滤能力和更强的负责工况适应能力，希望可以为以后的废酸再生环保改造提供一种新的思路，为轧钢工业生产能够满足新的国家排放标准提供可行性改造参考。
参考文献：
[1]王海燕．盐酸再生技术的特点及应用分析[J]．河北冶金，2017(4)：51-52．
论文作者:赵毅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/5
标签：铁粉论文; 布袋论文; 能力论文; 设备论文; 排放标准论文; 技术论文; 颗粒物论文; 《防护工程》2018年第25期论文;