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摘要：工业除尘技术应用于气体中含有粉尘的情况,如加工木制品、打磨、焊接、粉碎等操作过程为保护人的健康,维护设备的性能,实际中有必要去除气体中悬浮的粉尘微粒。目前,工业中应用的除尘设备种类很多,可以有效地截留和去除很宽范围的一些粒子污染物。但为了适应现代工业的要求,仍急需开发一些新的技术,以进一步的节约能源,简化维修,提高效率,降低投资C另外,难以用现有除尘技术处理的情况也层出不穷,这也就要求开发一些新的相关除尘技术。近年来,随着过滤介质封装工艺的进步发展起来的槽式过滤袋,可以满足市场和技术上的一些新需求。本文中将时槽型过滤介质的基本性能、及其在除尘应用、工业发展趋势,市场预期等方面进行一些讨论。
关键词：陶瓷工业；除尘技术；发展趋势
近几年来,随着我国产业结构调整的不断深入,新型除尘技术得到了蓬勃发展,并且单机生产线的规模越来越大。在这种良好态势下,现代化陶瓷工业的环保设备选型应朝着什么方向发展;在粉尘排放上,采用什么样的除尘设备,才能确保陶瓷工业粉尘排放达到日益严格的国家标准,将是摆在我们工作者面前的十分重要的问题。本文立足于生产实际,介绍各种收尘器的特点及应用,论述。
一、陶瓷工业除尘器的发展历程
自19世纪以来,除尘器也就随之诞生,最早的除尘器只是一个长方形的沉降室而已,仅能沉降大的颗粒,收尘效率低下。在陶瓷工业发展历程中早已淘汰,但时至今日,在中国许多偏远地区中或许还能看到它的存在。
随着人类对工业生产与环境影响的认识不断提高和陶瓷工业技术的高速发展,特别是环境保护立法的推动,使除尘器也发生了深刻变革,相继诞生了旋风除尘器、电除尘器和布袋除尘器,处理废气能力也从每小时几千立方米发展到百万立方米级。
除尘器的分类基本是按照清灰方式进行分类,从最初的重力式、惯性式、离心式、清洗式发展到过滤式和静电式。随着在使用中不断改进,原始的重力式、惯性式除尘器在现代陶瓷工业生产中作为独立一级除尘器已很难再见到,清洗式除尘器由于泥浆的二次处理问题也仅限于湿法水泥生产中使用,只有过滤式布袋除尘器和(静)电除尘器得到了极大的发展,特别是过滤式布袋除尘器,从最初的机械振打、回转反吹风清灰方式,发展到目前流行的压缩空气脉冲清灰方式、大型反吹风清灰方式;传统上布袋除尘器只能使用在低温(成120℃)工艺过程的含尘废气处理,由于滤料材质的提高和废气预处理工艺(一级旋风除尘器处理、喷水或冷风降温)的发展,现在已可以使用在水泥厂任何工艺环节中。
二、现代干法收尘工艺的选择
目前在现代大型干法收尘工艺中,基本上是破碎、供料工艺废气处理使用小型或中型布袋过滤除尘器,生料粉磨工艺废气处理采用(静)电除尘器,水泥窑、熟料冷却机、煤磨以及烘干机废气处理采用大型布袋除尘器或(静)电除尘器。
三、陶瓷工业(静)电除尘器的使用和发展
(静)电除尘器的使用起步较早,从单管到多管、从单室到多室,体积越来越大,处理能力也越来越高,被广泛应用在建材、冶金、热电、陶瓷、垃圾处理等行业中。20世纪,由于当时布袋滤料温度使用条件的局限,国内行业所有都无一例外地在高温工艺过程中采用了静电除尘器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在废气工况相对稳定,粉尘比电阻满足电场要求时,收尘效果比较理想,可以达到150一50m酬n13的排放浓度。
虽然陶瓷工业采用静电除尘器已有几十年的历史,,但在几十年的发展中始终未能完全克服其自诞生之日起就存在的缺陷。
（一）受废气工况波动的影响太大
决定电除尘器除尘效率的最重要因素是粉尘的比电阻,而影响比电阻的因素较多,主要有温度、湿度、粉尘粒径等。在熟料媛烧过程中,工艺状态是波动的,尤其是开停设备阶段和增减投料量阶段,这三个因素波动较大,严重影响除尘效率。此外,风速、粉尘浓度、电场强度、清灰效率等也会对(静)电除尘器的除尘效率造成影响。
（二）电除尘器不能在线运行检修
在生产中如出现极板变形、阴极线脱落、断裂、绝缘体破损、振打清灰装置失灵(电场内部分)等故障,只有停机待电场放电后才能检修。否则,电除尘器只能带病运行,除尘效率难以保证。
（三）增湿塔湿底问题
窑尾废气处理采用电除尘器时,都以设立增湿塔增加废气湿度来降低废气温度,确保电场内适宜的比电阻。在开停阶段或投料量波动时,易出现粉尘含量低、废气温度高的情况,如要保证一定的除尘效率,必须维持较大的喷水量,但此时由于粉尘量较小,会在增湿塔底部形成粉尘凝结成泥现象(喷嘴损坏水雾化差也会产生此类现象),通称湿底,一旦出现湿底,必须人工清理,否则会堵死输送系统。
控制湿底现象,目前国内许多企业都有实际操作经验,但还没有成熟有效的理论,在操作上也难以把握,虽然发生频次不高,但却是控制环节中的一个严重缺陷。一旦发生湿底就要停机处理,费时费工,影响生产。
四、布袋过滤除尘器的发展
针对(静)电除尘器存在的缺点,从20世纪如年代初,面对日益严格的环保法规和民众环保意识的提高,西方发达国家除尘器制造厂家开始寻找新的除尘突破点,经综合评估后认为,在技术可行性和制造成本竞争方面,布袋除尘器最具有发展前景。
在此之前已经诞生了脉冲清灰布袋除尘器,但处理能力有限,还不能取代静电除尘器。在此基础上发展而来的气箱脉冲布袋除尘器已经接近静电除尘器的处理能力,但高温工况仍是普通滤料的一个禁区。上世纪90年代初,国内以南京院为代表开发出了玻璃纤维滤袋,但由于过滤机理仍是在滤袋内部形成尘饼后的深层过滤,玻纤密度不如化纤混纺编织布高,加上滤袋都有金属框架,而玻纤抗折强度很低,因而使用过程中无论是使用效果还是生命周期都较差,无法推广。
真正使布袋除尘器发生革命性的变革技术。
美国杜邦公司率先开发出的PTFE(CZF4)n,TEFLON〕即聚四氟乙烯覆膜技术。聚四氟乙烯是一种高分子化合物,化学性质稳定,耐酸碱,尤其耐酸胜更好,耐高温,在300℃以下物理化学特性稳定,高于300℃时出现不稳定活性。现在用于布袋覆膜的聚四氟乙烯薄膜都不是单纯的聚四氟乙烯,为了保证薄膜制作的适当厚度并控制透气性,都加有其它成分的添加剂,实际使用温度在260℃以下,瞬间温度可达280一290℃,超过300℃时物理与化学结构会被破坏。
20世纪卯年代初,分室控制技术采用几C控制电磁阀切换,在聚四氟乙烯覆膜技术的支持下,反吹风大布袋和气箱脉冲技术得到了极大的发展,已可完全取代静电除尘器。
结语
综上所述,对于国内新建的设备选型而言,全部采用技术成熟运行可靠的布袋除尘器虽然会比静电除尘器的一次性投资高一些,但其长期运营费低,整体经济效益好,应是一个很好的发展方向。我们应该看到,由于国内技术基础薄弱,无论是大型设备的制造、控制技术的应用还是滤料材质的开发上,我们都还有很长的路要走,但是,我们坚信,中国陶瓷工业的环保水准一定在不久的将来赶上和超过现在的发达国家,成为世界真正的环保型水泥强国。
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论文作者:王炜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/20
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