除塵設(shè)備在鹽化工行業(yè)的應(yīng)用

王有月

(青海金世紀(jì)工程項目管理有限公司，青海格爾木 816000)

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，粒徑小于75 μm的固體懸浮物定義為粉塵。當(dāng)人體吸入粉塵后，小于5 μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時還會引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細(xì)胞所吸收，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。到了20世紀(jì)，隨著工業(yè)的發(fā)展，粉塵爆炸事故更是屢見不鮮，爆炸粉塵的種類也越來越多。鹽化工生產(chǎn)過程中經(jīng)常產(chǎn)生大量的粉塵，給生產(chǎn)操作和工人的勞動環(huán)境帶來諸多不便，傳統(tǒng)的除塵器在滿足高標(biāo)準(zhǔn)排放及經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越方面略有不足。近年來，為滿足國家環(huán)保部門的政策要求，出現(xiàn)了諸如濕式除塵、微動力除塵、無動力除塵等除塵技術(shù)。

除塵設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用極為廣泛，而在某些工業(yè)如硫酸、合成氨、鉀肥的生產(chǎn)等，除塵器歷來屬于關(guān)鍵設(shè)備。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，裝置規(guī)模的日益大型化，除塵技術(shù)的發(fā)展不斷得到提高。

1 鹽化行業(yè)除塵器分類

1.1 袋式除塵

袋式除塵是一種高效干式除塵器，是用纖維濾料做成濾袋，通過濾袋表面上形成的粉塵層凈化氣體的。含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被濾料阻留下來，透過濾料的清潔氣流由排出口排出。沉積于濾料上的粉塵層，在機(jī)械振動的作用下從濾料表面脫落下來，落入灰斗中。在各種除塵裝置中，袋式除塵器是濾塵效率很高的一種，幾乎在各種情況下，濾塵效率都可以達(dá)到99%以上。但在鹽化行業(yè)，因粉塵中物料溫度較高，氯化鉀等物料又具備易潮解的特性，潮解后極易粘附在布袋表面，造成布袋粘結(jié)，冬天結(jié)露更為嚴(yán)重。所以，根據(jù)近幾年的使用情況，袋式除塵在某些鹽化物料中，溫度較高時不太適用。

1.2 旋風(fēng)除塵

旋風(fēng)除塵是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風(fēng)除塵器的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關(guān)系的變動，都能影響旋風(fēng)除塵器的效率和壓力損失，其中除塵器直徑、進(jìn)氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時應(yīng)注意，當(dāng)超過某一界限時，有利因素也能轉(zhuǎn)化為不利因素。另外，有的因素對于提高除塵效率有利，但卻會增加壓力損失，因而對各因素的調(diào)整必須兼顧。它的主要缺點是對細(xì)小塵粒(小于5 μm)的去除效率較低。

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，可分為長錐體、圓筒體、擴(kuò)散式、旁路型。

按組合、安裝情況分為內(nèi)旋風(fēng)除塵器、外旋風(fēng)除塵器、立式與臥式以及單筒與多管旋風(fēng)除塵器。

按氣流導(dǎo)入情況，氣流進(jìn)入旋風(fēng)除塵后的流路路線，以及帶二次風(fēng)的形式可概括地分為以下兩種:切流反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器和軸流式旋風(fēng)除塵器。

1.3 無動力除塵

無動力除塵是根據(jù)空氣動力學(xué)原理，采用壓力平衡方式，以閉環(huán)流通，最大限度的降低落料筒內(nèi)粉塵空氣的壓力，使之與外部空氣壓力趨于平衡。物料在下落時將產(chǎn)生大量的負(fù)壓氣流，粉塵在這種氣流引導(dǎo)下，在密閉空間內(nèi)循環(huán)運(yùn)動，撞擊應(yīng)力板，將直線運(yùn)動變?yōu)榍€運(yùn)動，以降低自身勢能，在重力作用下沉降，無須附加任何動力設(shè)施而實現(xiàn)除塵目的。

1.4 濕式除塵

濕式除塵器俗稱"水除塵器"，它是使含塵氣體與液體(一般為水)密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞或者利用水和粉塵的充分混合作用及其他作用捕集顆?；蚴诡w粒增大或留于固定容器內(nèi)達(dá)到水和粉塵分離效果的裝置。濕式除塵器可以有效地將直徑為0.1 μm～20 μm的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去，同時，也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點，能夠處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。濕式除塵有鋼制水浴除塵、廠房式水浴除塵等形式。

2 鹽化行業(yè)常用除塵裝置

近年來，除塵技術(shù)發(fā)展較快。鹽化行業(yè)常用的除塵方式是采用旋風(fēng)除塵器與布袋除塵器串聯(lián)形式。因布袋除塵在使用過程中易出現(xiàn)結(jié)露等現(xiàn)象(冬天結(jié)露更為嚴(yán)重)，在年生產(chǎn)周期內(nèi)主要靠旋風(fēng)除塵器進(jìn)行除塵，產(chǎn)品回收率低，環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境。隨著除塵技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段用的較多的是濕式除塵即鋼制水浴塔除塵以及廠房式水浴除塵及無動力除塵。

2.1 鋼制水浴除塵

鋼制水浴塔除塵一般是立式鋼制塔結(jié)構(gòu)形式，在塔內(nèi)設(shè)置熱交換、氣體均布器、噴淋、除霧、反沖洗等裝置，內(nèi)件材質(zhì)均采用耐腐蝕的2205雙向不銹鋼等材質(zhì)。為節(jié)約成本，上部的鋼煙囪外殼可采用普通碳鋼Q235-B，內(nèi)襯環(huán)氧改性樹脂圖層(涂層干膜厚度不小于300 μm，且具有耐水性)。除塵器本體可能受氯離子、亞硫酸和硫酸腐蝕，因此，筒體采用2205雙向不銹鋼和Q235-B的復(fù)合材料。筒體外需用巖棉進(jìn)行保溫。這種除塵裝置是將含一定粉塵的干燥尾氣送入該除塵器內(nèi)，經(jīng)布風(fēng)裝置，使尾氣均勻的自下而上形成霧滴，進(jìn)行混合接觸，被風(fēng)粉碎形成細(xì)小霧氣，粉塵被霧液溶解在水中達(dá)到除塵的目的。鹽化裝置中，若水中含氯離子，這種裝置給設(shè)備材質(zhì)帶來了較大的挑戰(zhàn)。故采用這種除塵器時要特別注意設(shè)備和管道腐蝕及污水和污泥的處理等問題。同時，鋼制水浴除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。如果設(shè)備安裝在室外，需考慮設(shè)備在冬天可能凍結(jié)的問題。該除塵器對粒徑小于5 μm粉塵的除塵效率較高。

目前，鋼制水浴除塵設(shè)備對選材方面是采用雙向不銹鋼或玻璃鋼等相關(guān)材質(zhì)，還需進(jìn)一步進(jìn)行試驗、研究。

2.2 廠房式水浴除塵

廠房式水浴除塵具有結(jié)構(gòu)簡單，投入成本相對比較低的優(yōu)點，但這類設(shè)備過度較大、布局困難，并且在實際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有帶水現(xiàn)象，不適用于粉塵量過高及負(fù)荷調(diào)整頻繁的系統(tǒng)，水量消耗大、阻力大、除塵效率低。經(jīng)改良，箱體主要采用水泥鋼混結(jié)構(gòu)內(nèi)涂防腐涂料和玻璃鋼，使用壽命將延長。廠房內(nèi)部采用管隔布置，使箱體距離減少，使操作簡單，運(yùn)行穩(wěn)定。廠房式水浴除塵較鋼制水浴塔除塵更耐腐蝕，堅固耐用，無二次污染，廢水可重復(fù)利用等優(yōu)勢。

2.3 無動力除塵

無動力除塵一般主要包含全密閉式導(dǎo)料槽、動態(tài)特殊結(jié)構(gòu)、密封擋塵簾、疏水防粘泄壓器、尾部密封箱等設(shè)備，針對不同工況進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計。尤其是落料管系統(tǒng)內(nèi)部的誘導(dǎo)風(fēng)量，均是由料流無拘束下落、撞擊產(chǎn)生，同時，可減少物料之間的撞擊、物料與設(shè)備之間的撞擊，從而可大大降低物料轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的細(xì)小顆粒?？捎行б种品蹓m污染重的兩個元兇“風(fēng)”和“塵”，從而大大減少傳統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的粉塵污染。此種除塵方式在鹽化行業(yè)皮帶輸送系統(tǒng)中使用效果非常好。

無動力除塵主要用于皮帶輸送機(jī)等輸送設(shè)備的受料點、轉(zhuǎn)折點、落料點等易產(chǎn)生粉塵的位置。通過分析粉塵污染產(chǎn)生的根源，采取輔助措施，減小粉塵撞擊，控制物料破碎而產(chǎn)生的粉塵顆粒，降低系統(tǒng)風(fēng)量、風(fēng)速，抑制粉塵飛揚(yáng)，采用輔助抑塵、降塵設(shè)備，降低粉塵濃度來進(jìn)行綜合治理，達(dá)到對粉塵標(biāo)本兼治的目的。

該裝置設(shè)置有無動力回風(fēng)裝置，是運(yùn)用誘導(dǎo)風(fēng)量、空氣動力學(xué)原理，根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)站的布置形式及落差，確定無動力回風(fēng)裝置的布置形式、接口位置，提升高度。無動力回風(fēng)裝置安裝于輸送設(shè)備的導(dǎo)料槽—落料管氣壓正負(fù)壓差之間，配合無動力除塵系統(tǒng)的其他設(shè)備，在轉(zhuǎn)運(yùn)系導(dǎo)料槽處正壓誘導(dǎo)風(fēng)量的壓力差作用下，通過無動力回風(fēng)裝置使含粉塵的誘導(dǎo)風(fēng)在導(dǎo)料槽—無動力回風(fēng)裝置—落料管之間形成循環(huán)運(yùn)動，降低單位時間通過系統(tǒng)內(nèi)的總誘導(dǎo)風(fēng)量，從而達(dá)到抑制粉塵的作用。

無動力除塵設(shè)備大大提高粉塵回收率，改善了工人的勞動環(huán)境，目前在鹽化工行業(yè)使用效果較好。

3 結(jié)論

通過對鹽化行業(yè)除塵裝置的研究、歸納、總結(jié)，得到如下結(jié)論：在鹽化行業(yè)，因介質(zhì)在高溫下的特殊性，比如氯化鉀，有較強(qiáng)的吸濕性，易結(jié)塊、易溶于水，在水中的溶解度隨溫度的升高而不斷增大等特性，會造成設(shè)備表面腐蝕，影響設(shè)備正常使用。所以在類似介質(zhì)下，除塵技術(shù)的發(fā)展還有一定的空間。在輸送設(shè)備受料、落料點采用無動力除塵設(shè)備，對粉塵有明顯的收集、抑塵效果，對改善工人勞動環(huán)境大有益處。