淺談紙質濾芯除塵器與布袋除塵器在包裝系統(tǒng)中的應用

劉賢琪，朱文寶，肖 斌，徐 波

江西晶昊鹽化有限公司純堿分公司，江西宜春 331200)

江西晶昊鹽化有限公司3萬t/a食品級小蘇打項目于2020年10月投產成功，公司工藝是利用煅燒車間的熱堿液加入適量輕質純堿配得合格的清堿液，再由清堿液泵送到碳化塔，堿液從碳化塔頂部進入，與底部進入的窯氣形成逆向接觸反應，生成碳酸氫鈉(小蘇打)結晶體。

1 小蘇打生產工藝流程

小蘇打生產工藝流程可分為以下幾部分：碳酸鈉溶液(堿液)的制備、堿液的澄清、堿液的過濾、堿液的冷卻、堿液的碳酸化、物料的增稠、物料的分離、物料的干燥、物料的冷卻、產品的包裝、產品的儲存。

2 包裝設備采用的除塵凈化方案

小蘇打為細粉類物料，在包裝過程的稱量、落料、灌裝、拍打等一系列操作過程中，必然會產生一定量的粉塵。公司小蘇打生產線作為食品級生產線，粉塵防治不僅是對包裝人員的保護，也是對包裝設備的維護，同時也是為了符合食品衛(wèi)生相關法律法規(guī)的規(guī)定， 故包裝系統(tǒng)的除塵凈化也是生產的重要。公司包裝設備除塵凈化除塵器連接的除塵管線進口分為兩路：

圖1 小蘇打生產工藝流程圖

1)計量稱與緩沖倉用除塵管接入除塵器內；

2)包裝袋口處采用撥袋除塵裝置，將袋口撥袋整形與除塵吸入口結合在一起，通過除塵管接入袋式除塵器內(小布袋除塵器)。進入除塵器的粉塵經過濾后，粗粉料由反吹裝置吹落后排入料倉內，細粉料(尾氣)穿過濾芯經除塵器頂部的通風機排空。

3 紙質濾筒式除塵器使用情況

公司最初采用的是紙質濾筒式除塵器，粉塵由除塵管進入筒式除塵器內，通過除塵器上部的通風機從四個紙質濾筒過濾后抽出尾氣，粘附在紙質濾筒上的粉塵由反吹壓縮空氣定期反吹后脫離，進入除塵器下部的集塵倉，定時排入成品料倉內。

圖2 紙質濾筒式除塵器設備圖

紙質濾筒式除塵器使用過程中存在的不足：

紙質濾芯為筒狀結構，上方采用活扣旋轉式連接，初期使用時活扣連接較緊密，密封性尚可，使用一段時間后因活扣連接處密封圈磨損、旋轉滑道內積塵、清理后旋轉不到位等原因，致使活扣連接處密封性變差，通風機直接從紙質濾芯筒連接間隙處抽取除塵器內的粉塵料，導致排氣口噴出堿塵。

因連接活扣處密封差，故密封連接圈周圍大量粉塵積聚易形成結疤，拆裝紙質濾芯時需進行反復清理除疤，影響濾芯的正常使用。

紙質濾芯因表面極易被小蘇打細粉塵粘附覆蓋，無法正常進行過濾運行，需經常性停機拆卸濾芯進行清理(每8 h就需清理一次)，工作量較大。

上述原因造成了過濾后場地粉塵量過大，通風機及出口管道易堵塞，影響負壓抽取，致使現(xiàn)場的粉塵不能及時迅速地被吸取。經現(xiàn)場取樣分析，除塵效率在85%～89%之間，遠沒有達到設計的除塵效率(≥95%)，且除塵效率的穩(wěn)定性較差，波動較大。

4 布袋式除塵器使用情況及改進

為了滿足小蘇打包裝系統(tǒng)的除塵要求，我們將包裝系統(tǒng)的除塵器改良為小型布袋式除塵器并在使用中作了一些改進。

小型布袋式除塵器仍采用一套包裝機對應一臺除塵器的方式，進口管線不變，排塵出口進入包裝料倉，出氣管由原來的直接排空改為三臺除塵器出口管線匯集后進入小蘇打干燥系統(tǒng)中的大布袋除塵器進口管。

表1 兩種除塵器設備的對比

4.1 反吹壓縮空氣的壓力調整為0.4 MPa

初始使用時的反吹壓縮空氣壓力為0.5 MPa，使用過程中發(fā)現(xiàn)電磁閥膜片破損頻繁，因為我們使用的是小型的除塵器，除塵布袋的長度和直徑都較小，較大反吹壓力下雖然可以更徹底地清除布袋表面的粉塵，但也易造成布袋破損，且布袋除塵器振動太大，設備的穩(wěn)定性也不足。將壓縮空氣的壓力調整為0.4 MPa，既能滿足反吹要求，又對布袋除塵器的配件及設備本體影響不產生影響。

4.2 脈沖時長調整為1 s

脈沖時長對布袋上粘附的粉塵清除起到了決定性的作用。時長大更易將布袋表面的粉塵除去，但過長的脈沖對布袋也有一定的沖擊力，使布袋的使用壽命縮短；脈沖時長過短則細粉塵料粘附不易及時脫落。反吹除塵的壓縮空氣脈沖時長原為2 s，現(xiàn)在調整到1 s就可以將布袋表面的粉塵清除干凈。

4.3 脈沖間隔周期調整為180 s

根據正常生產時的除塵料量，原來的間隔周期600 s，除塵器內積料較多，清理量及除塵下料量都較多。

脈沖間隔周期調整為180 s，有利于及時反吹掉粉塵。

4.4 倉壁振打器調整為30 min振打一次

倉壁振打器的作用是將除塵器內壁上粘附的粉料清理掉，防止器壁粘料結疤使除塵料不能順暢排出。原倉壁振打器設定為60 min振打一次，倉壁及下料倉內經常殘留部分物料。將振打間隔調整為30 min振打一次后，可以使除塵器內的物料能夠及時清凈。

4.5 下料倉插板閥調整為延后脈沖反吹1 s

為了保證除塵器內的負壓抽取穩(wěn)定，下料倉必須要在正常使用時保持關閉狀態(tài)，只有除塵器進行反吹卸料時才打開插板閥排料。原有的下料倉插板閥設定為與脈沖同步開閉，使用時發(fā)現(xiàn)當脈沖反吹停止時同時關閉缷料插板閥，仍有部分物料在下落時未排出就被擋在插板上。下料倉插板閥調整為延后脈沖停止時間1 s，更加有利于反吹物料的清理干凈。

4.6 除塵器進塵口負壓量調整為-200 Pa

為了延長布袋的使用壽命及減少除塵器的負荷，原設定除塵器進塵口的負壓抽取值為-50 Pa，從現(xiàn)場使用效果看雖然除塵器內不積料，布袋分離粉塵徹底，但包裝機下料口處負壓值太小，不能保證包裝現(xiàn)場的粉塵清除，當然太大的負壓抽取量又會造成布袋除塵器的工作負荷大粉料量多和布袋運行周期短等問題。除塵器進塵口負壓值為-200 Pa左右時既保證了包裝現(xiàn)場的粉塵清除又保證布袋除塵器的正常運行。

圖3 布袋除塵器設備圖

優(yōu)化改造后，除塵效率高，經現(xiàn)場取樣分析，布袋除塵器的，解決了日常反復進行濾芯清理的工作負荷；排氣管線再回收除塵方式的改造，有力地保障了粉塵外排影響環(huán)境的難題；由于包裝除塵系統(tǒng)的穩(wěn)定，進出粉塵料運行通暢，回收的物料進入包裝倉內作為成品進行包裝，同時包裝下料口及各抽塵口負壓抽取量穩(wěn)定，包裝現(xiàn)場的環(huán)境衛(wèi)生得到了極大的改善。

5 結 語

紙質濾芯除塵器用于小蘇打系統(tǒng)時經常會出現(xiàn)濾芯粘附、結疤等問題，不但使用的連續(xù)性、除塵的效率性不能保證，還增加了操作人員的勞動負荷。

布袋式除塵器使用于小蘇打系統(tǒng)除塵，除塵效率達到了98%，且除塵效率穩(wěn)定；布袋式除塵器的結構簡單，運行穩(wěn)定，使用周期長。我們將不斷跟蹤調整布袋除塵器的運行，以保證除塵器的長同期穩(wěn)定運行。