過濾式除塵廢氣處理設(shè)備是以一定的過濾材料,使含塵氣流通過過濾材料,達到分離氣體中固體粉
塵的一種高效除塵設(shè)備。目前常用的有空氣過濾器、袋式除塵器和顆粒除塵器。
采用濾紙或玻璃纖維等填充層做濾料的空氣過濾器,主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣
體凈化。采用纖維織物做濾料的袋式除塵器,主要用在工業(yè)尾氣的除塵方面。采用廉價的
砂、礫、焦炭等顆粒物作為濾料的顆粒層(床)除塵器,是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種高效
除塵設(shè)備。
一、袋式除塵廢氣處理設(shè)備
袋式除塵廢氣處理設(shè)備的除塵效率一般可達99%以上,雖然是最古老的除塵方法之一,但由于效
率高、性能穩(wěn)定可靠,操作簡單,因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用。同時,在結(jié)構(gòu)型式、濾料、
清灰方式和運行方式等方面也都得到不斷的發(fā)展。濾袋型式傳統(tǒng)上為圓形,近年來又出現(xiàn)了
扁袋,在相同過濾面積下體積小而顯示較大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
1.袋式除塵廢氣處理設(shè)備的收塵機理與分類
(1)收塵機理簡單的袋式除塵器如圖。含塵氣流從下部進入圓簡形濾袋!
在通過濾料的孔隙時粉塵被捕集于濾料上,透過濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料
上的粉塵,可以在機械振動的作用下從濾料表面脫落,落入灰斗中。
粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用,逐漸在濾袋表面形成粉塵層,常稱為粉層
初層。初層形成后,它成為袋式除塵廢氣處理設(shè)備的主要過濾層,提高了除塵效率。濾布只起著形成粉
塵初層和支撐它的骨架作用,但隨著粉塵在濾布上積聚,濾袋兩側(cè)的壓力差增大,會把有些
已附在濾料上的細(xì)粉塵擠壓過去,使除塵效率下降。另外,若除塵器阻力過高會使除塵系統(tǒng)
的處理氣體量顯著下降,影響生產(chǎn)系統(tǒng)的排風(fēng)效果。因此,除塵器阻力達到一定數(shù)值后要多
時清灰,
清灰不能過分,即不應(yīng)破壞粉塵初層,否則會使除塵降低。圖中給出了典
型濾袋在清潔狀態(tài)和形成粉塵層的除塵分級效率曲線。對于粒徑o.1~o.5弘m粒子,,清灰后濾料的除塵效率在90%以下對于1弘m以上的粒子,效率在98%以上,當(dāng)形成粉塵層后,
對所有粒子效率都在95%以上對于1弘m以上的粒子,效率高于99.6%,
一般用粉塵負(fù)荷機表示濾布表面粉塵層的厚度,它代表單位面積濾布上的積塵量。
另一個影響袋式除塵器效率的因素是過濾速度(見圖).它定義為煙氣實際體積流
址與濾布面積之比,所以也稱為氣布比。過濾速度是一個重要的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。從經(jīng)濟上考
慮,選用高的過濾速度,處理相應(yīng)體積煙氣所需要的濾布面積小,則除塵器體積、占地面積
和一次投資等都會減小,但除塵器的壓力損失卻會加大。從除塵機理看,過濾速度主要影響
慣性碰撞和擴散作用。選取過濾速度時還應(yīng)當(dāng)考慮欲捕集粉塵的粒徑及其分布。一般來講,
除塵效率隨過濾速度增加而下降。另外,過濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關(guān)。
袋式除塵廢氣處理設(shè)備的濾料與選用
袋式除塵廢氣處理設(shè)備常用的濾料由棉、毛、人造纖維、金屬絲等加工而成,濾料本身網(wǎng)孔較大,一般為2o~
508m,表面起絨的濾料為5~loom,因而新鮮濾料的除塵效率較低。(1)對濾料的要求濾料是組成袋式除塵器的核心部分·其性能對袋式除塵廢氣處理設(shè)備操作有很
大影響,選擇濾料時必須考慮含塵氣體的特征,如粉塵和氣體性質(zhì)(溫度、濕度、粒徑和含
塵濃度等)。性能良好的濾料厘容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低、使用壽命長,同時
具備耐溫、耐磨、耐腐蝕、機械強度高等優(yōu)點。濾料特性除與纖維本身的性質(zhì)有關(guān)外,還與
濾料表面結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。表面光滑的濾料容塵量小,清灰方便,適用于含塵濃度低、黏性
大的粉塵,采用的過濾速度不宜過高。表面起毛(絨)的濾料(如羊毛氈)容塵量大,粉塵
能深入濾料內(nèi)部,可以采用較高的過濾速度,但必須及時清灰。
(2)濾料的種類與選用
濾料的種類袋式除塵器的濾料種類較多。按濾料材質(zhì)分,有天然纖維、無機纖維
和合成纖維等按濾料結(jié)構(gòu)分,有濾布和毛氈兩類。
棉毛織物屬天然纖維,價格較低,適用于凈化無腐蝕性、溫度在350~360K以下的含
塵氣體。
無機纖維濾料主要指玻璃纖維濾料,具有過濾性能好、阻力低、化學(xué)穩(wěn)定性好、價格便
宜等優(yōu)點。用聚硅氧烷樹脂處理玻璃纖維濾料能提高其耐磨性、疏水性和柔軟性,還可使其
表面光滑易于清灰,可在523K下長期使用。玻璃纖維較脆,經(jīng)不起揉折和摩擦,使用上有
一定局限性。
近年來由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多新型濾料。尼龍織布的使用溫度可達353K,
耐酸性不如毛織物,但耐磨性很好,適合過濾磨損性很強的粉塵,如黏土、水泥熟料、石灰石
等。奧綸的耐酸性好,耐磨性差,使用溫度在400K左右。滌綸的耐熱、耐酸性能較好,
耐磨性能僅次于尼龍,可長期在410K下使用,滌綸絨布在我國是性能較好的一種濾料。針刺
呢是國內(nèi)最近研制成的一種新型濾料,它以滌綸、錦綸為原料織成濾布,然后再在底布上針刺
短纖維,使表面起絨。這種濾料具有容塵量大、除塵效率高、阻力小、清灰效果好等優(yōu)點。芳
香族聚酰胺、聚四氟乙烯等耐高溫濾料的出現(xiàn),擴大了袋式除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域。
此外,國外還出現(xiàn)了耐720K以上高溫的金屬纖維氈,但價格昂貴,不宜大量采用。
20世紀(jì)60年代以來,國外廣泛采用毛氈濾料,特別是針刺毛氈,其纖維主要是聚酯或
諾梅克斯。毛氈濾料制造工藝簡單,造價低,同時除塵效率也有明顯提高。
袋式除塵廢氣處理設(shè)備濾料在選擇濾料時,必須綜合考慮含塵氣體
的溫度、濕度、酸堿性,粉塵的粒徑、黏附性和撣落灰塵的難易程度等。同時還必須注意濾
布及灰塵的帶電性。