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脉冲除尘器对滤料产品的要求及过滤效果

2019-03-18 10:38:03
 

近几年,国家高度重视环境保护工作,提出加强颗粒物污染控制,加强工业烟气粉尘管理。工业烟尘产生于各个工业领域,炭黑就是其中一种黑色烟尘。

严格来讲,炭黑是一种应用较多的纳米材料,其物理特性和形态决定了在其生产过程中袋式除尘器不但具备除尘功能,更是重要的收集产品的生产设备,这就对袋式除尘器的主要部件—过滤材料提出了高性能的要求。本文论述一种适用于炭黑生产的脉冲除尘器用高性能过滤材料。

一、炭黑除尘过滤材料状况

我国炭黑工业生产采用的脉冲除尘器,其滤袋大多为玻璃纤维针刺毡和复合毡。针刺毡中纤维呈非连续态,表面主要为短纤维非均匀无序交错状分布(多维结构),对拦阻微细颗粒物效果较好。但是,与连续纤维机织物相比较,其厚度大,运行一段时间后,针刺毡内部截留尘粒,加之烟尘若含水、含油率高,则极易堵塞气流通道,使运行阻力急剧升高,如运行3个月后运行阻力可高达1500~1800Pa,运行6个月后运行阻力甚至达到2000Pa以上,致过滤失效。

这种针刺结构不具备表面过滤功能,而且表面粗糙,不利清灰,难以适应炭黑袋式除尘器高性能的要求。虽然针刺覆膜材料具备表面过滤功能,但是由于针刺毡表面结构粗糙,不易与膜均匀贴合,加之覆膜工艺技术等问题,针刺毡基料与膜贴合不良,易造成局部脱膜或膜破裂,造成失效。所以国内炭黑行业原来使用的脉冲除尘器滤袋使用寿命往往在6个月左右。

二、炭黑工艺对滤料产品的要求

在炭黑生产过程中,温度高达1250℃~1650℃,经急冷使烟气降到700℃~950℃,终止反应。再冷却至200℃~290℃,进行炭黑收集。炭黑烟气具有如下特点:①炭黑收集时烟气温度高,接近300℃;②含水率高(主袋滤器为36%~40%,副袋滤器更高达70%~73%),且含油率高:③烟气固态颗粒含量高(主袋滤器达50~90g/㎡);④烟气中炭黑颗粒很少,炭黑粒子(无论原生粒子还是其聚熔体)严格上讲均具有较高腐蚀性;⑤炭黑烟气中含有H2、CO等可燃性气体,含有CO2、NOx、SO2等气体,也具有腐蚀性。

由于烟气的高含水率,又含有腐蚀性气体,致使烟气在滤袋内很易产生结露形成酸性露珠,不但易糊袋,而且具有较强腐蚀性。

这就要求过滤材料的结构均匀致密,透气性良好,阻力小,清灰效果好,耐高温、耐腐蚀性良好,机械强度高,具备较高收集效率和较长使用寿命。国内反吹风袋滤器一般使用机织玻璃纤维滤料,而脉冲袋滤器常使用针刺毡产品,如诺梅克斯(NOMEX)等化纤材质针刺毡,这种材料耐碱性较好,但耐酸性中等,耐温性能只达180℃~220℃,所以这种材料用于炭黑生产不理想,而且其针刺毡结构也存在一些不足。

喷吹压力是指脉冲喷吹的压缩空气压力。喷吹压力越大,诱导的二次气流越多,所形成的反吹气速越大,清灰效果越好,袋滤器压降下降越明显。在袋式除尘器压降限定后,喷吹压力越高,处理能力越大。在喷吹间隔及喷吹时间不变的情况下,喷吹压力增加,允许入口含尘浓度可以相应提高。但喷吹压力过高,也会出现过度清灰现象,反而影响净化效率,即袋式除尘器出现瞬间“冒灰”现象。同时耗气量增加,浪费能源。由此可见,脉冲布袋除尘器应用于炼胶车间的喷吹压力过低或过高都会影响过滤效果。

压缩空气的压力相当大一部分消耗在克服喷吹系统本身的阻力上,其数值可达0.2MPa以上,其中脉冲布袋除尘器脉冲阀的阻力占很大部分。近年来出现几种低阻脉冲阀,如直通脉冲阀和双膜片低压脉冲阀等。由于其内阻降低很多,也使喷吹压力相应降低,喷吹压力较低可达0.2~0.3MPa。此外,加大气包及喷吹管直径,以喷嘴代替喷孔等均可降低喷吹压力。DMF-T直通电磁脉冲阀属于低压脉冲阀,而DMF-Z角式脉冲阀为高压脉冲阀,它们本身的压力损失不同,要求喷吹压力也应不同。喷吹压力除了考虑脉冲阀阻力外,还应考虑滤袋长度,短滤袋采用低的喷吹压力,长滤袋喷吹压力要相应增大。对于滤袋长为2m、低压直通脉冲阀,喷吹压力一般不大于0.45~0.55MPa。扁袋脉冲布袋除尘器多数采用高压角式脉冲阀,喷吹压力可适当提高到0.6MPa。

使用高温锅炉布袋除尘器过程存在的问题

①在安装过程中滤袋被损伤,使用高温锅炉布袋除尘器过程存在的问题大大缩短滤袋的使用寿命,特别是在生产矿渣水泥时,表现更为明显。

②安装质量不符合要求,未按规定的方法与要求安装滤袋,滤袋口未完全卡入花板孔内或除尘滤袋被溥衍地摆放在花板上,使用时滤袋掉落或粉尘经由花板孔进入箱体,从而使高温锅炉布袋除尘器失去作用。 

③制作滤袋的材质不统一,高温锅炉布袋除尘器备用滤袋的来源不一,不能保证滤袋的质量。

脉冲布袋除尘器的特点

1、效率高,过滤效果好,外形尺寸小,脉冲布袋除尘器的特点运行稳定。

2、滤筒采用骨架安装,密封性能好,牢固可靠。 

3、滤筒使用寿命长,安装、维修脉冲布袋除尘器方便。 

4、箱体采用气密性设计,密封性好,检查门用优良的密封材料,漏风率很低。 

5、进、出口风道布置紧凑,脉冲布袋除尘器气流阻力小。


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