造粒工藝袋式除塵器對外溢粉塵的控制

童寶亭，趙洪福，包正琪

（1. 新疆天利石化控股集團有限公司， 新疆 克拉瑪依 833699； 2. 克拉瑪依市天利恒華石化有限公司， 新疆 克拉瑪依 833699）

隨著石油行業(yè)乙烯產(chǎn)業(yè)鏈迅猛發(fā)展，加之疫情影響，對藥物包裝等材料的需求量增大，橡膠、樹脂、塑料制品用量越來越大。在其生產(chǎn)過程中受高溫高壓等因素的影響，產(chǎn)品要保持性能的穩(wěn)定，抗氧劑類添加劑變成必不可少的化工助劑。生產(chǎn)過程中往往是通過多種抗氧劑類單劑混配，共同作用保持產(chǎn)品的性能穩(wěn)定[1]。近年來隨著國家環(huán)保要求的提高，對粉塵類工廠的環(huán)保治理越來越嚴。抗氧劑單劑一般多為粉狀，混合使用過程中粉塵控制也是難點。本文介紹抗氧劑單劑互混，使用造粒機在加熱狀態(tài)將混合的粉料造成顆粒，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵通過袋式除塵器有效去除，從三個方面介紹袋式除塵器在造粒工藝的應(yīng)用。

1 脈沖袋式除塵器介紹

脈沖除塵器的除塵,是通過濾袋進行的, 當(dāng)含塵空氣進入箱體內(nèi), 因氣流突然擴張, 流速驟然降低,這樣顆粒大的借自身重力落進集塵箱,其余灰塵被阻留在濾袋外壁。為了保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn), 維持一定的設(shè)備阻力, 脈沖除塵器采用壓縮空氣噴吹濾袋,由控制系統(tǒng)完成脈沖,經(jīng)噴吹管噴出,通過誘導(dǎo)周圍大量空氣進入濾袋,使濾袋瞬間急劇膨脹, 引起一次脈沖振動, 將積附在濾袋外壁的灰塵抖落, 進入集塵箱, 經(jīng)卸灰系統(tǒng)排出機外。

脈沖袋式除塵器主要是由濾塵、輕袋、排塵等3 部分組成。

濾塵部分有上、中、下3 個箱體, 在上箱體與中箱體間為帶有多孔的花板上均裝一個除塵布袋,上方放置噴吹管, 其中一端連接脈沖放氣閥、氣包和脈沖控制儀, 這樣就構(gòu)成了濾塵及清袋機構(gòu)。下箱體為錐形集塵箱, 收集落下的灰塵。底部裝有排塵裝置, 把落下的灰塵排出機外。上箱體上裝有可掀起的蓋板和掀起裝置, 濾袋框架可以從上面抽出、插入。

2 袋式除塵器在造粒工藝外溢粉塵的應(yīng)用

造粒工藝分為三部分：上游幾種物料單劑的互混，中游造粒機碾壓造粒，下游產(chǎn)品包裝。在此過程中物料互混環(huán)節(jié)粉塵最大，主要為投料環(huán)節(jié)和攪拌環(huán)節(jié)由于人為因素和設(shè)備密封等產(chǎn)生粉塵外溢。造粒環(huán)節(jié)主要在粉料進造粒機前設(shè)備密封不良產(chǎn)生粉塵。包裝環(huán)節(jié)主要為篩分設(shè)備密封不良產(chǎn)生。在生產(chǎn)過程中因自動化程度差異，和物料對設(shè)備密封材料的損壞，粉塵的外溢不能徹底避免，那如何將這部分外溢粉塵治理好呢？以兩條造粒生產(chǎn)線為例，各配備兩臺袋式除塵器抽除系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部因攪拌、進出料產(chǎn)生的粉塵；額外新加1 臺袋式除塵器抽除設(shè)備密封易失效、物料輸送過程中未封閉處外溢的粉塵。以下分別從無外溢粉塵除塵器和有外溢粉塵除塵器兩種實驗狀態(tài)下，對比觀察除塵總排口和作業(yè)場所粉塵的差異變化。

以下檢測涉及的除塵煙囪總排口管徑 DN 500 mm, 高度為18 m, 生產(chǎn)線設(shè)備除塵器2 臺，外溢粉塵除塵器1 臺，并聯(lián)匯入除塵煙囪總排口。

對比表1 和表2 可以得出以下結(jié)論：

表1 無外溢除塵設(shè)施下檢測數(shù)據(jù)

在除塵器并聯(lián)匯入一個排放口排放狀態(tài)，顆粒物實測濃度有外溢除塵設(shè)施的比無外溢除塵設(shè)施的增長了4.25～5.47 倍，外溢粉塵得到了很好控制。這從作業(yè)場所粉塵監(jiān)測數(shù)據(jù)中也能反映出來，相同工藝條件下，無外溢除塵設(shè)施的場所粉塵監(jiān)測基本都超標，有外溢除塵設(shè)施的場所粉塵監(jiān)測均合格，物料互混環(huán)節(jié)體現(xiàn)地尤為明顯，粉塵監(jiān)測值從10左右直接降到四點多，甚至更低，如前文所提產(chǎn)粉最多的就在互混環(huán)節(jié)，此處在有外溢除塵設(shè)施條件下粉塵得到了很好的控制，外溢除塵設(shè)施的除塵效果顯著。

表2 有外溢除塵設(shè)施下檢測數(shù)據(jù)

表3 無外溢除塵設(shè)施作業(yè)場所粉塵監(jiān)測數(shù)據(jù)

表4 有外溢除塵設(shè)施作業(yè)場所粉塵監(jiān)測數(shù)據(jù)

3 外溢粉塵量的控制

3.1 使用三角錐型除塵罩抽除外溢粉塵

這種設(shè)計參考家里油煙機抽除模式，在設(shè)備密封易失效部位和設(shè)備敞口易產(chǎn)生粉塵處加裝三角錐型除塵罩，頂部連接除塵管線，使用袋式除塵器抽除外溢粉塵。此設(shè)計雖然能抽出較多的外溢粉塵，但在操作工作業(yè)面上方懸掛除塵罩對日常操作帶來不便，如罩子碰頭，設(shè)備檢修礙事需拆除，給操作帶來不變的同時，也存在潛在的安全隱患，如罩子掉落砸傷等。

3.2 使用方盒密閉易漏部位連接除塵管抽除外溢粉塵

因除塵器抽力大，一些產(chǎn)品小顆粒和還未沉降的顆粒也被抽走，除塵器底部接出的物料較多，除塵排口濃度較高。借鑒于此，故提出第二種設(shè)計。將易泄漏部位密封成小空間，在該空間的上方開口連接除塵系統(tǒng)管線，根據(jù)可能泄漏的粉塵量大小通過閥位調(diào)整除塵量。設(shè)備進行更新?lián)Q代，用密封更好的設(shè)備代替半敞口的設(shè)備，在包裝環(huán)節(jié)，物料下料包裝半敞開環(huán)境下，緊貼下料管連接一根較小的除塵管線（如DN40 管線），在管線底部套個錐形帶過濾網(wǎng)的阻斷顆粒設(shè)施，產(chǎn)品顆粒被抽入后通過隔擋過濾大顆粒因自重重新沉降落入包裝袋中，降低了除塵黏帶量，粉塵處理量降低了，總排口顆粒物排放濃度也降低了，在達標排放的基礎(chǔ)上可實現(xiàn)超低量排放。此設(shè)計日常操作的關(guān)鍵就在于除塵系統(tǒng)閥門的開度大小，在除塵器功率、過濾面積、處理量等參數(shù)固定前提下，及時關(guān)閉臨時使用后的除塵閥門，調(diào)整閥門開度確保粉塵抽除量略大于外溢量即可，連續(xù)生產(chǎn)同一種產(chǎn)品時，除塵閥門開度調(diào)好后，最好能鉛封固定，避免誤操作影響除塵效率。因物料本身物料特性的差異，有些無聊混配造粒過程粉塵產(chǎn)生量小，有些粉塵產(chǎn)生量大，所有出現(xiàn)切換不同產(chǎn)品物料時，根據(jù)物料特性及生產(chǎn)過程總結(jié)的規(guī)律經(jīng)驗，及時對應(yīng)的調(diào)整除塵閥門開度，最大限度地有效利用除塵效能。

以下檢測涉及的除塵煙囪總排口管徑 DN 500 mm, 高度為18 m, 生產(chǎn)線設(shè)備除塵器2 臺，外溢粉塵除塵器1 臺，并聯(lián)匯入除塵煙囪總排口。

表5 外溢粉塵除塵器粉塵抽除量

由表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：預(yù)混劑系列產(chǎn)品生產(chǎn)外溢除塵器粉塵抽除量基本在20～30 kg 之間，塑料復(fù)合助劑系列產(chǎn)品生產(chǎn)外溢除塵器粉塵抽除量基本在5～8 kg 之間，體現(xiàn)出不同類型的產(chǎn)品物理特性存在差異，粉塵的產(chǎn)生量、處理量都存在差異。同類產(chǎn)品不同品名間的切料作業(yè)粉塵產(chǎn)生量也存在差異。在規(guī)律之外的情況一般都因不同的班組對除塵系統(tǒng)調(diào)控操作差異和除塵器物料接出時間早晚而不同。要減弱人為因素影響，固化操作，量化除塵系統(tǒng)操作指標，輔以監(jiān)控監(jiān)督，不同產(chǎn)品除塵效果對比才更能突顯出來。

4 其他影響除塵效率的因素

4.1 除塵布袋的選材及型號

布袋材料的選擇和型號的選擇極大地影響了除塵器的除塵效果和布袋的使用壽命長短。首先布袋除塵器的濾料對布袋除塵器的除塵效果有很大程度的影響。在選擇布袋除塵器的布料時，要盡可能地選擇一些質(zhì)量比較好的濾料。根據(jù)周圍的環(huán)境特點，粉塵狀況等條件選擇合適的濾料。必須選擇具有較強耐高溫和耐磨損性能的濾袋[2]。其次，如果布袋的型號選擇不正確，出現(xiàn)了以大帶小的情況，布袋與龍骨的結(jié)合松散，粉塵會從縫隙處漏出，大大降低了除塵器的使用效率，并且以小帶大的情況在使用除塵一段時間后也可能會出現(xiàn)掉袋的情況。采用覆膜防靜電濾袋，表面光滑的濾袋粉塵易抖落，防靜電設(shè)計安全性能高。

4.2 除塵器殼體和除塵點的密封

除塵效果的一個重要影響因素是除塵器殼體和除塵點的密封。布袋除塵器在使用過程中一般都是負壓進行，如果漏氣過多極易造成氣體回路短路，減少了除塵系統(tǒng)的風(fēng)量從而造成揚塵的情況，降低了除塵器的除塵效率[3]。如果除塵器的密封性無法保證，在除塵器運行時部分塵土?xí)目p隙當(dāng)中漏出，大大降低了除塵器的除塵效果。因此在安裝除塵器時，可以對蓋板、除塵管道等進行加強密封。

4.3 脈沖式反吹系統(tǒng)與除塵器的運行阻力

由于脈沖式系統(tǒng)在運作時產(chǎn)生的振動過強，反吹管等零件極易脫落，在安裝這部分零件時以焊接模式確保設(shè)備的平穩(wěn)運行。

袋式除塵器除塵效率可高達99%，但在實際運行中，會受到除塵器漏風(fēng)和組里的影響[4]。漏風(fēng)率越低，除塵效果越好；阻力減小，除塵效率提高。噴吹壓力越大，噴吹到濾袋內(nèi)和所誘導(dǎo)的空氣量越多，產(chǎn)生的反吹風(fēng)速就越大，清灰效果越好，除塵器的阻力下降越明顯[5]。隨著噴吹壓力的增加，除塵器阻力隨過濾風(fēng)速的增加而增加，但增加的速度越來越緩慢。

5 結(jié)束語

在造粒工況下，通過對袋式除塵器濾袋選材、除塵器殼體和密封點密封以及脈沖式反吹系統(tǒng)與除塵器運行阻力等因素控制在提高除塵器效率的同時，對除塵工藝管線進行優(yōu)化改進，增加過濾篩網(wǎng)等減少粉塵抽除量，最終有效提高袋式除塵器對外溢粉塵的控制處理。