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基于干法过滤新型除黑烟技术探究 　　摘要:在能源结构中,煤炭、石油、天燃气的不完全燃烧都会产生大量的黑烟,对我国大气造成严重的污染。而其中又以煤炭不完全燃烧所产生的黑烟为主,黑烟的主要成份是炭黑,文章根据炭黑的形成机理及特性,参照传统袋式除尘器的除尘机理,通过理论与实验相结合的方法,在除尘器纤维滤料方面加以改进,将常用的除尘器纤维滤料换成易清洗、耐高温、耐磨的新型滤料――微孔陶瓷。实验结果表明,不但保留了袋式除尘器除尘效果好、效率高的优点,还克服了传统袋式除尘器不能处理高温含尘气体的困难,达到有效去除黑烟的目的。 　　关键词:黑烟;炭黑;袋式除尘器;干式微孔过滤 　　中图分类号:X701 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)04-0014-02 　　 　　1传统袋式除尘器所存在的问题 　　我国燃煤工业的生产和使用产生了大量的黑烟,对大气环境的健康造成了严重的危害。但黑烟的治理难度较大,传统的除尘方法和除尘器对它的去除效果并不是很理想。袋式除尘器的除尘效率高,对细微粒子的捕集效果也相当好,但它在用于黑烟处理时存在着以下主要缺点: 　　①含尘气体的温度。含尘气体温度是滤料选用中的重要因素。通常把小于130℃的含尘气体称为常温气体,大于130℃的含尘气体称为高温气体。工业燃煤窑炉尾气排放的温度高达500℃,而一般的纤维滤料对处理气体的温度范围要求较高,只适用于100℃以内的范围,在几百度的高温环境中对纤维滤料的损坏是相当大的,所以用一种新的耐高温的滤料代替纤维滤料是有必要的。 　　②根据粉尘的性质选择滤料。由于炭黑具有良好的黏附性,黏附性粉尘当在其湿度增加后,离子的凝聚力、粘性力随之增加,粘附于滤料表面。有些粉尘吸湿后会进一步发生化学反应,其性质和形态均发生变化,即所谓的“潮解”。潮解后的粉尘糊住滤料表面,久而久之,清灰失效,尘饼板结,这是袋式除尘器最忌讳的。 　　③粉尘的可燃性和荷电性。粉尘燃烧或爆炸通常是由摩擦火花、静电火花、炽热颗粒物等引起,其中荷电性危害最大。对于可燃性、易荷电的粉尘,应选择阻燃型滤料和防静电滤料。炭黑的电比阻比较小。除尘器滤料的选择,需要考虑除尘器的清灰方式、含尘气体性质、含尘浓度、粉尘颗粒大小、化学性质、物理性能、气体温度等。总之,选择性能适当的滤料,才能延长滤料的使用寿命,保持良好的除尘效率。 　　2新型干式微孔过滤除尘技术设计原则 　　各种滤料在满足温度、湿度以及化学腐蚀等诸多条件要求方面,不可能具有完美无缺的性能。因此,正确选择滤料成为袋式除尘器充分发挥其效能的重要环节。滤料一般根据含尘气体的性质、粉尘的性质及除尘器的清灰方式进行选择。选择时应遵循下列原则: 　　①滤料性能应满足生产条件和除尘工艺的一般情况和特殊要求。 　　②应选择使用寿命长的滤料,这是因为使用寿命长不仅能节省运行费用,而且可以满足气体长期达标排放的要求。 　　③对各种滤料进行综合比较,不应该用一种所谓“好”的滤料去适应各种工况场合。 　　④在气体性质、粉尘性质和清灰方式中,应抓住主要影响因素选择滤料,如高温气体、易燃粉尘等。 　　3实验及结果分析 　　3.1实验器材 　　①新型干式微孔过滤除尘器。实验所用的新型干式微孔过滤除尘器外壳直径2000 mm,微孔陶瓷管内径70 mm,长1000 mm,管数76,孔隙为50目。陶瓷管的上开口与上箱体的内腔连通,微孔陶瓷过滤管将花板上的圆孔密封。 　　新型干式微孔过滤除尘器结构如图1所示。由过滤元件微孔陶瓷过滤管、灰斗、回转传动装置、回转臂、回转臂轴承座、顶盖组成。装置工作过程如下:含尘气体由进风口进入中箱体,在通过微孔陶瓷过滤管的微孔时粉尘被捕集于微孔陶瓷过滤管的外表上,再落入灰斗,净化后的气体经微孔陶瓷过滤管的滤料微孔和上开口由上箱体的排气口排出。清灰采用机械回转反吹方式,必要时也可以采用水洗方法。 　　②新型滤料―微孔陶瓷。微孔陶瓷是用在1400℃下高温烘烤而成。孔隙大小不同,因此微孔陶瓷的规格也不同,我们选用的为50目的微孔陶瓷产品。孔隙相当小,在这个范围内对炭黑粒子的捕集应该是很有效的。 　　③其它装置与设备。电子分析天平、微电脑数字压力计、智能油烟烟尘平行采样仪、秒表、空气盒压力计各一台。 　　3.2实验内容 　　3.2.1设备质量除尘效率测试 　　设备的除尘效率除了与风速、流量、压强、滤饼等息息相关之外,还与实际运行时所处理的污染气体浓度有很大的关系。一般来说入口粉尘浓度越大,除尘效率越低,入口粉尘浓度较小时,也会出现效率降低的情况。尘粒在设备内的活动情况较为复杂,但主要的原因是尘粒间的相互碰撞和挤压影响了净化效率。查阅已有的实验数据,发现由于重力作用的原因,当风速减小到一定程度时,粉尘进入设备会发生沉底等现象