陶瓷工業(yè)噴霧干燥塔用水膜除塵器的研究與實(shí)踐

黃志誠 程曉勤 吳南星

(1.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，江西景德鎮(zhèn)333403；2.佛山市華夏建筑陶瓷研發(fā)中心，廣東佛山528061)

陶瓷工業(yè)噴霧干燥塔用水膜除塵器的研究與實(shí)踐

黃志誠1程曉勤2吳南星1

(1.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，江西景德鎮(zhèn)333403；2.佛山市華夏建筑陶瓷研發(fā)中心，廣東佛山528061)

從增加除塵效率和解決風(fēng)機(jī)帶水問題兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，使麻石水膜除塵器能適用于陶瓷工業(yè)噴霧干燥塔的除塵。改進(jìn)后的水膜除塵器造價(jià)低，維護(hù)簡(jiǎn)單，除塵效率高，可以二次脫硫。

陶瓷工業(yè)，噴霧干燥塔，水膜除塵器

1 引言

近年來,我國建筑陶瓷業(yè)飛速發(fā)展,為改善人居環(huán)境,美化建筑物起到了很大作用。但同時(shí)建筑陶瓷生產(chǎn)的高消耗和高污染又使自然環(huán)境遭到很大破壞[1]。以干壓墻地磚產(chǎn)品為例,其噴霧干燥生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的大量廢氣和粉塵，對(duì)清潔生產(chǎn)相當(dāng)不利。

對(duì)粉塵的處理，目前大多采用袋式除塵器，從目前陶瓷企業(yè)應(yīng)用的情況來看，效果并不理想，如粉塵排放濃度超標(biāo)、設(shè)備阻力過大、維護(hù)任務(wù)繁重;有的裝置使用不久就棄而不用,更為嚴(yán)重的是有些除塵器還曾發(fā)生過爆炸事故[2]。

所以，研究出一種價(jià)格低廉、操作維修簡(jiǎn)便，除塵效率高的適用于建筑陶瓷工業(yè)噴霧干燥塔除塵的裝置是很有必要的，對(duì)我國的陶瓷工業(yè)清潔生產(chǎn)大有意義。本文針對(duì)建筑陶瓷工業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)在工業(yè)鍋爐上得到廣泛應(yīng)用的麻石水膜除塵器進(jìn)行改造研究，使其能適用建筑陶瓷工業(yè)噴霧干燥塔除塵的需要。

2 水膜除塵理論

水膜除塵是一種利用含塵氣體沖擊除塵器內(nèi)壁或其他特殊構(gòu)件上用某種方法造成的水膜，使粉塵被水膜捕獲，氣體得到凈化的一種除塵方式。它的工作原理是：含塵氣體由簡(jiǎn)體下部順切向引入，旋轉(zhuǎn)上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內(nèi)壁，被簡(jiǎn)體內(nèi)壁流動(dòng)的水膜層所吸附，隨水流到底部錐體，經(jīng)排塵口泄出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個(gè)噴嘴，將水順切向噴至器壁。這樣，在簡(jiǎn)體內(nèi)壁始終覆蓋一層旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)的很薄水膜，達(dá)到提高除塵效果的目的。根據(jù)產(chǎn)生水膜的不同，有沖擊水膜、惰性（百葉）水膜和離心水膜除塵等多種水膜除塵方式。

3 麻石水膜除塵器的工作原理

麻石水膜除塵器是一種離心水膜除塵器，是目前應(yīng)用最廣泛的一種利用水膜除塵理論的除塵裝置。圖1是廣泛用于鍋爐煙道氣除塵的麻石水膜除塵器[3]，其底部和頂部分別設(shè)置水封和水槽。清洗水從環(huán)形布水管流入水槽，再由水槽底部一環(huán)形間隙流人內(nèi)壁，使內(nèi)壁周圍形成一層均勻的水膜。煙氣從底部切線方向進(jìn)入煙筒內(nèi)，順著內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)上升，粉塵依靠旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力與器壁水膜逆流接觸被粘住，然后隨水流入底部經(jīng)水封排人水溝。

4 麻石水膜除塵器的特點(diǎn)

麻石水膜除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐酸堿、耐磨、阻力小、除塵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便等特點(diǎn)，目前已被電站鍋爐、工業(yè)鍋爐廣泛使用。但是,由于各種原因?qū)嶋H運(yùn)行中的除塵器存在著諸如煙氣帶水、除塵效率低、積灰腐蝕、耗水量大等問題[4]。

表1水膜除塵器測(cè)試數(shù)據(jù)表Tab.1 Specifications of water film dust collector

5 改造措施

從上述麻石水膜除塵器的特點(diǎn)可知，要想讓它應(yīng)用于陶瓷工業(yè)的除塵，必須要對(duì)其進(jìn)行改造。

（1）增加除塵效率。濕法除塵的根本思想是通過煙塵與水接觸依靠水來捕獲煙氣中的塵粒，所以煙氣與水接觸的越充分，除塵效果就越好?；谶@一思想，通過在除塵器外加設(shè)文丘里管、采用雙筒結(jié)構(gòu)和增設(shè)旋流器等措施增加除塵效率。具體除塵路線為：含塵氣體通過有噴淋機(jī)構(gòu)的文丘里管完成一級(jí)除塵后進(jìn)入外筒，外筒上部的水槽里加有堿液，堿液沿外筒內(nèi)壁溢出使外筒內(nèi)壁形成堿性水膜，氣體與堿性水膜接觸進(jìn)行二級(jí)除塵和一級(jí)脫硫；接著旋流器引導(dǎo)氣流的同時(shí)其葉片上的水捕獲氣流中的塵粒完成三級(jí)除塵；經(jīng)過旋流器的氣體以一定的速度進(jìn)入底部盛有堿性溶液的“S”型導(dǎo)流通道，在此完成四級(jí)除塵和二級(jí)脫硫，通過氣液分離后，氣流進(jìn)入內(nèi)筒，同樣與內(nèi)筒內(nèi)壁的水膜接觸完成四級(jí)除塵，凈化后的氣體經(jīng)過頂部的氣液分離器時(shí)，氣液分離器葉片上的水最后一次捕獲細(xì)微的塵粒，最后凈化的氣體經(jīng)排氣口排出，收塵脫硫后的液體經(jīng)沉降后通過排污口定期排出（見圖2）。

（2）較好地解決煙氣帶水問題。如果除塵器煙氣帶水，會(huì)造成引風(fēng)機(jī)積灰、產(chǎn)生振動(dòng)從而導(dǎo)致事故[5]。改進(jìn)后的除塵器特別設(shè)計(jì)了葉片式氣液分離器，凈化后的氣體在通過風(fēng)機(jī)之前要經(jīng)過氣液分離器，這樣氣流中的液體會(huì)被攔截，通過風(fēng)機(jī)的煙氣就不會(huì)帶水了，有助于延長風(fēng)機(jī)的使用壽命。

（3）因?yàn)椴捎玫氖请p層筒體，加上筒體高度有十幾米高，為了便于施工和節(jié)約成本，筒體材料采用不銹鋼制作。

6 實(shí)際運(yùn)行過程中除塵效果檢測(cè)

在除塵器正常運(yùn)行過程中，通過使用煙塵測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)出口各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，所得到的數(shù)據(jù)列于表1。

7 結(jié)論

（1）凈化后煙塵的排放濃度監(jiān)測(cè)值為114 mg/m3。而國家環(huán)境保護(hù)局發(fā)布的“工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定：一類區(qū)（要特殊保護(hù)的地區(qū)）、二類區(qū)（主要指城鎮(zhèn)居住區(qū)等）和三類區(qū)（指定工業(yè)區(qū)）的排放標(biāo)準(zhǔn)分別為100 mg/m3、250 mg/m3和350 mg/m3。陶瓷工業(yè)是污染較高的工業(yè)，適用于三類區(qū)，所以改進(jìn)后的水膜除塵器的排放濃度遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)，接近于一類區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）從煙塵濃度來看，進(jìn)口是3046 mg/m3，出口是114 mg/m3，除塵效率為96.3%，比改進(jìn)前大有提高。

（3）從煙塵二氧化硫濃度來看，排放值為27 mg/m3，遠(yuǎn)小于排放標(biāo)準(zhǔn)（850～1200 mg/m3）。

（4）二氧化硫濃度進(jìn)口值為147 mg/m3，出口值為27 mg/m3，脫硫效率為82%，較常規(guī)麻石水膜除塵器（脫硫率為大約70%）大有提高。

（5）就煙氣的含濕率來看，由于除塵器內(nèi)安裝有氣水分離裝置，水膜除塵器不但沒有增加進(jìn)入的煙氣帶水量，最終還減小了進(jìn)入除塵器的煙氣含水量，很好地解決了煙氣帶水的問題。

（6）改造后的水膜除塵器從排放濃度、除塵率、解決煙氣帶水問題和脫硫率等各方面來看，都達(dá)到了較好的效果，具有較好的推廣前景。

1賈燕等.建筑陶瓷工業(yè)的清潔生產(chǎn).陶瓷,2006

2楊志紅.陶瓷生產(chǎn)袋式除塵器參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì).陶瓷,2008

3江孝水.麻石水膜除塵器在鍋爐和造氣系統(tǒng)上的應(yīng)用.化工環(huán)保,1993

4杜榮亮,張福安.文丘利麻石水膜除塵器常見故障分析與對(duì)策.西山科技,2001

5張國泉.麻石水膜除塵器煙氣帶水原因及對(duì)策.工業(yè)鍋爐,1992

Abstract

The granite water film dust collector can be improved for the use in a ceramic spray drying tower by increasing the collection efficiency and solving the water trapping in the air blower.The improved water film dust collector with low cost, easy maintenance and high collection efficiency can also be used for secondary desulfurization and thus has great practical value.

Keywords ceramic industry,spray drying tower,granite water film dust collector

RESEARCH AND APPLICATION OF WATER FILM DUST COLLECTOR FOR CERAMIC SPRAY DRYING TOWER

Huang Zhicheng1Chen Xiaoqun2Wu Nanxing1
(1.Jingdezhen Ceramic Institute,Jingdezhen Jiangxi 333403,China;2.Huaxia Building Ceramics Rresearch and Development Center Foshan City,Foshan Guangdong 528061,China)

TQ174.5

A

1000-2278（2011）01-0091-03

2010-11-10

黃志誠，E-mail:huangwu555@sina.com