在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)論是立窯工藝還是旋窯工藝,均產(chǎn)生大量粉塵,粉塵是水泥廠嚴(yán)重的污染源,也是環(huán)保控制重要的指標(biāo)。除塵作為煙氣凈化的一項(xiàng)重要內(nèi)容,筆者結(jié)合多年設(shè)計(jì)與研究經(jīng)驗(yàn),對(duì)水泥生產(chǎn)中常用除塵技術(shù)進(jìn)行歸納比較,以便工程方案設(shè)計(jì)優(yōu)化。
1重力除塵和慣性除塵
煙氣流中固體顆粒物的質(zhì)量濃度有較大差值,利用氣流減速所形成重力沉降或氣流方向變化時(shí)顆粒物產(chǎn)生的慣性力和離心力可將固體顆粒物從氣流中分離出來(lái),除塵效率一般為60%左右,常作為初級(jí)除塵,常見(jiàn)的裝置有以下幾種：
(1)沉降室沉降室是消除煙氣中大顆粒物的一種簡(jiǎn)單設(shè)備。它利用顆粒物的重力大于氣體對(duì)它的浮力原理而將顆粒物沉降分離出來(lái)。顆粒沉降速度與其幾何形狀有較大關(guān)系,幾何形狀與煙氣流對(duì)它的攜帶有關(guān)。計(jì)算沉降室尺寸時(shí),沉降室的斷面積決定了煙氣速度,其長(zhǎng)度又決定了煙氣在室內(nèi)的停留時(shí)間。由沉降距離和不同顆粒物的沉降速度可以求出每種顆料沉降時(shí)間,與煙氣在室內(nèi)的停留時(shí)間相比,得知這個(gè)沉降室能將多大顆粒沉降下來(lái)。因此,沉降室宜做得寬而矮,但又不能做的太長(zhǎng),以免占地太多,沉降室一般適合去除100微米以上顆粒物。
(2)擋板在煙氣通道中,設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)擋板,氣流沖擊擋板時(shí),其中的顆粒物動(dòng)能消失而降落。為提高分離效果,擋板還可用水膜潤(rùn)濕做成濕式擋板,以吸收酸性氣體和其它可溶氣體。不過(guò)由此產(chǎn)生的污水需處理才能排放,沉渣可送入成球盤(pán)成球,變廢為寶。
(3)旋風(fēng)分離旋風(fēng)分離是曲型的慣性分離。由于慣性力的作用,顆粒物被拋向旋風(fēng)筒筒壁,而順筒壁下落至下灰筒排出。一般適合去除15微米以上顆粒物,而一般煙氣中15微米以上顆粒物占總量的85% ,因此,它作為前級(jí)分離時(shí)效果較好。旋風(fēng)分離器還可以做成濕式的,即在旋風(fēng)分離器中噴水或在外筒壁上方注水,在筒內(nèi)壁上形成水膜,以利顆粒物的捕集和收集排出。
2過(guò)濾除塵
讓煙氣進(jìn)人紡織物袋子內(nèi),袋子能透氣而不能透過(guò)顆粒物,它可除去10微米以下的顆粒物,尤其是小于1微米的粒子,其效果更佳。過(guò)濾袋材質(zhì)不同,透氣度也各有不同,常用過(guò)濾比來(lái)衡量效率高低。選擇濾袋時(shí),要考慮溫度參數(shù)和對(duì)磨損、酸堿耐受力等因素。袋式除塵器總壓降一般為588-980Pa,總的除塵效率可達(dá)99%。過(guò)濾除塵的過(guò)程還有沖擊、擴(kuò)散、重力吸引和顆粒物相互摩擦所產(chǎn)生的靜電吸引等作用,這樣才能完成全部過(guò)濾過(guò)程。隨著粉塵在袋子表面上的聚集,氣流阻力就越來(lái)越大,為此必須定時(shí)清除袋子上的積灰。常見(jiàn)除灰方法有偏心振動(dòng)、壓縮空氣吹洗、超聲波振蕩等。使用中故障主要有燒袋、糊袋。
3靜電除塵
利用強(qiáng)電場(chǎng)使氣體發(fā)生電離即電暈放電,此時(shí)煙氣中顆粒物帶電,然后,帶負(fù)電荷的顆粒物在電場(chǎng)中向帶正電荷的集塵極板放電,再經(jīng)振打落入灰斗,完成除塵任務(wù)。靜電除塵器根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀可分為板式和管式,按除塵方式又分為干、濕二種,一般多用干式板型除塵器。在電除塵器內(nèi),其煙氣速度一般在1m/s左右,整個(gè)除塵阻力約為196Pa,除塵效率可達(dá)99%或更高,其能源消耗也不大,是理想的除塵設(shè)備。但它一次性投資較大,控制、操作、維修要求的技術(shù)性高,對(duì)SO2等有害氣體無(wú)能為力,因此靜電除塵器是作為除塵要求較高的環(huán)境下使用的設(shè)備。
通過(guò)上述對(duì)各種除塵器的比較,筆者的結(jié)論是,傳統(tǒng)的袋收塵、電收塵由于維護(hù)費(fèi)用高,一次性投資大,對(duì)SO2等有害氣體無(wú)能為力等缺陷,在工程中要逐漸淡出,尤其對(duì)燒成煙氣要淡出。大力推廣新型濕法洗氣裝置,進(jìn)一步完善濕法洗氣廢水循環(huán)利用及沉渣綜合利用,在安徽省已有成功范例。