1、除塵設(shè)備發(fā)展史班級(jí)：環(huán)境工程 132班 學(xué)號(hào)：5802113047 姓名：劉娜摘要：環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題已成為世人關(guān)注的熱點(diǎn)話題，經(jīng)濟(jì)全球化的大潮和解決全球環(huán)境問(wèn)題的呼聲使環(huán)境與貿(mào)易的關(guān)系日益密切，國(guó)際組織制定了一系列旨在保護(hù)環(huán)境的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如何防治大氣污染、潔凈空氣環(huán)境也是人們不斷研究的 課題。特別是我國(guó)的主要能源是煤炭，燃煤過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煤粉塵，嚴(yán)重污染 了大氣環(huán)境。這些空氣中細(xì)微煤粉塵，尤其是直徑為2156m的飄塵對(duì)人體 健康有極大危害。它不僅會(huì)在肺部沉積，還可以直接進(jìn)入血液到達(dá)人體各部位。 粉塵粒子表面還會(huì)附著各種有毒物質(zhì)，它一旦進(jìn)入人體，就會(huì)引發(fā)各種呼吸系統(tǒng) 疾病，危害將更大。因此，控

2、制粉塵尤其是直徑為2156 m的細(xì)微粉塵的排放， 是我國(guó)治理大氣污染、潔凈空氣環(huán)境的重要舉措。此外 ，電子、精密儀器加工等 行業(yè)對(duì)空氣中含塵量的要求更高，一般都要求對(duì)亞微米級(jí)粉塵的除塵效率達(dá)99.97%以上，這對(duì)高效除塵及超高效除塵技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。關(guān)鍵詞：環(huán)境保護(hù)；全球化；空氣；除塵Dust removal equipment developmentAbstract: the problems of environmental protection has become a hot topic of attention, the tide of economic globaliza

3、tion and the global environment problem calls for increasingly close relations between environment and trade, the international organization has established a series of technical standards to protect the environment. How to prevention and control of atmospheric pollution, clean air environment is al

4、so people constantly research topic. Especially in our country is the main energy of coal, coal process will produce a large amount of coal dust, seriously pollutes the atmospheric environment. The fine coal dust in the air, especially a diameter of 215 to 6 microns of fly ash has great harm to huma

5、n body health. It will not only in the lungs deposition, can also directly into the blood stream to each part of the human body. Particle surface are also attach to all kinds of toxic substances, once it enters the body, will cause all kinds of respiratory disease, greater harm. Thus control dust, e

6、specially a diameter of 215 to 6 microns of fine dust emissions, is our country the important measures to control air pollution, clean air environment. In addition, industries such as electronics, precision instruments to demand a higher dust content in the air, are generally required to sub-micron

7、dust dust removal efficiency is above 99.97%, the efficient dust removal and super efficient dust removal technology development put forward higher requirements.Key words: environmental protection; Globalization; Air; Dust removal.空氣除塵設(shè)備的研究現(xiàn)狀按捕集粉塵的作用力及原理，除塵設(shè)備可分為4類：機(jī)械式除傘、電除塵、過(guò)濾式除塵和濕式洗滌除塵設(shè)備。按除塵效率可分為：高

8、教除塵設(shè)備，包括備，包括旋風(fēng)除塵及其他濕式除塵等；低效除塵設(shè)備，包括重力沉降、慣性除塵等。表l列出了各種除電除塵、袋式除塵、高效文丘里除塵等；中效除塵沒(méi)備的性能 及其適應(yīng)場(chǎng)合。沉降室（重力除塵器）沉降室也叫重力除塵器，是一種借助重力作用使含塵氣體中粉塵自然沉降以 達(dá)到凈化氣體目的的裝置。當(dāng)含塵氣體水平通過(guò)沉降室時(shí)，塵粒受沉降力的作用 向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后塵粒沉降到沉降室的底部而分離，凈化后的氣體通過(guò) 出口排出。沉降室的沉降速度太小，一般只用于分離50 m以上的塵粒。因此沉 降室通常用于粗塵粒的預(yù)除塵。慣性除塵器慣性除塵器是利用粉塵在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵氣體中分離出

9、來(lái)的設(shè)備。其利用一系列的擋板，慣性大的顆粒被阻擋下落，小 的顆粒繞板而過(guò)。粉塵粒徑越大、氣流速度越大、擋板數(shù)越多和距離越小，則除 塵效率越高，但壓力損失也越大。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分離 l臨界粒徑為20 30 m 壓力損失為1001 000 Pa。旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出 來(lái)的一種干式氣一周分離裝置。當(dāng)含塵氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器時(shí)，氣流將由直線運(yùn) 動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生離心力，將密度大于氣體的塵粒甩 向器壁，進(jìn)入排灰管。旋風(fēng)分離器用于工業(yè)生產(chǎn)已有100余年歷史。對(duì)于捕集、分離510 pm粉塵的效率較高，一般能達(dá)85%,但對(duì)于5仙

10、m以下的顆粒效率 只有50%。同時(shí)，旋風(fēng)分離器的理論與實(shí)驗(yàn)研究十分困難，其應(yīng)用也因此受到 限制。旋風(fēng)分離器有如下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需特殊的附屬設(shè)備；操作、維護(hù)簡(jiǎn) 單，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大；操作彈性大.性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃 度和溫度等影響。旋風(fēng)分離器對(duì)粉塵的物理性質(zhì)無(wú)特殊要求， 作為一種重要的二 級(jí)除塵設(shè)備被廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、建筑、礦山、機(jī)械、輕紡等工業(yè)部 門。濕式除塵器濕式除塵器是使含塵氣體與水或其他液體接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞 等作用把塵粒從氣流中分離出來(lái)的設(shè)備。 具除塵機(jī)理是：當(dāng)含有懸浮塵粒的氣體 與水相遇接觸且氣體沖擊到濕潤(rùn)的器壁時(shí)， 塵粒被器壁所粘附，或者當(dāng)

11、氣體與噴 灑的液滴相遇時(shí)，液體在塵粒質(zhì)點(diǎn)上凝集，增大了質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，而使之降落。在 濕式除塵器中，氣體與液體的接觸方法有2種，一種是氣體與水膜和已被霧化了 的水滴接觸，如文丘里管除塵器、水膜除塵器等：另一種是氣體沖擊水層時(shí)鼓泡， 以形成細(xì)小的水滴和水膜，如沖擊式除塵器、自激式除塵器等。總的來(lái)說(shuō)，濕式 除塵器主要靠慣性碰撞、粘附、擴(kuò)散 3種作用將粉塵除去。濕式除塵器類型較多，而最具代表性的是文丘里管除塵器和水膜除塵器?。文丘里管除塵器能除去15仙m的塵粒，效率較高，而且不會(huì)產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，特 別適宜具有粘附和潮解性的粒徑1 m以下的粉塵。具缺點(diǎn)在于：首先壓降大， 當(dāng)去除l m以上的塵粒時(shí)壓降約2 0

12、00 Pa,效率約90%,當(dāng)粉塵粒徑小于0.5 pm時(shí)，壓降高達(dá)10 000 Pa,效率也較低；其次是含塵污水的處理問(wèn)題， 文丘里管除塵器的用水量較大，在計(jì)算與使用時(shí)必須充分考慮。水膜除塵器效率 不如文丘里管除塵器，一般為85%。90%,但因其用水量較少，阻力相對(duì)較低（- 般僅為100150 Pa）,也得到較廣泛的應(yīng)用。電除塵器自1906 年 F1G1Cottrell 在工業(yè)上應(yīng)用靜電除塵器（ESP） 以 來(lái),ESP已發(fā)展成一種公認(rèn)的高效除塵裝置。其工作原理為：將直流高壓施加于 放電極和收塵極之間形成電場(chǎng)，使氣體電離，讓懸浮微粒荷電收集電場(chǎng)中荷電微 粒并將其排除到外部。在合適條彳下使用ESP，

13、其效率可達(dá)99 %!至更高。電 除塵器性能的提高，不僅取決于除塵器本身的結(jié)構(gòu)，而且還取決于高低供電裝置 的供電質(zhì)量、控制性能和供電方式的改進(jìn)。目前 ESP在化工、發(fā)電、水泥、冶 金、造紙等工業(yè)部門被廣泛應(yīng)用。尤其在我國(guó)燃煤電廠，除塵設(shè)備基本都使用ESP但是ESP對(duì)直徑0112im塵粒的除塵效率較差，且ESP的除塵性能受 粉塵電阻率的支配。一般來(lái)說(shuō)，粉塵的電阻率為1045 X1010Q - cm 屬正常 范圍，如低于此范圍則易導(dǎo)致再飛揚(yáng)，而高于此范圍則易發(fā)生反電暈現(xiàn)象，并使除 塵性能下降。由于粉塵電阻率與粉塵化學(xué)成分直接相關(guān)，所以ESP在某些場(chǎng)合不能適用。例如:粉煤灰的主要化學(xué)成分為 SiO2

14、、A12O3 、Fe2O3、CaO MgO Na2O TiO2 、P2O3、Li2O 等，其中 SiO2 和 A12O3 占 70 %W上。若 SiO2和A12O3兩項(xiàng)占粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 90 %，則靜電除塵器難于收塵。 由于燃煤電廠煤種變化較大，因此粉塵的化學(xué)成分波動(dòng)也較大，給電除塵的運(yùn)行 帶來(lái)一定的困難。袋式除塵器自1881年德國(guó)Betch工廠的機(jī)械振動(dòng)清灰袋式除塵器獲德國(guó)專利并開(kāi)始袋 式除塵器的商業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，袋式除塵器的消灰技術(shù)及袋濾技術(shù)得以迅速發(fā)展和 提高L7 Jo目前袋式除塵器對(duì)工業(yè)廢氣中微粒粉塵的控制，尤其是對(duì)高溫冶煉 和燃料燃燒生成的高活性微粒粉塵的控制， 技術(shù)上已日趨成熟

15、。其對(duì)微粒粉塵的 除塵效率在99. 99%以上，排放氣的質(zhì)量濃度小于 50 mg/m3,甚至可低達(dá)10 mg/m3且規(guī)格齊全，適用范圍廣，不受粉塵電阻率的影響，不存在水污染問(wèn)題。 在采取其他技術(shù)措施的條件下，可同時(shí)清潔工業(yè)廢氣中的固、液、氣3類污染物。 袋式除塵器的工作原理為：當(dāng)含塵氣體進(jìn)入除塵器時(shí)，粗粉塵因受導(dǎo)流板的碰撞 作用和氣體速度的降低而落人灰斗中； 其余細(xì)小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室； 受 濾料纖維及織物的慣性、擴(kuò)散、阻隔、鉤掛、靜電等作用，粉塵被阻留在濾袋內(nèi)， 凈化后的氣體逸出袋外，經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法或噴吹脈沖 氣流的方法去除，清除下來(lái)的粉塵由排灰裝置排走。袋式除

16、塵器的清灰方式已日 趨成熟，目前的研究主要集中在濾料上。 濾料性能和質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到袋 式除塵器的性能和使用壽命。濾料已從天然纖維發(fā)展到現(xiàn)在的人工合成纖維，從而使袋式除塵器的除塵性能及應(yīng)用范圍有了大幅提高。目前濾料的研究主要集中 在表面覆膜濾料的開(kāi)發(fā)上，表面覆膜技術(shù)給濾料的除塵性能帶來(lái)了革命性的變 化。.空氣除塵技術(shù)的新發(fā)展膜電除塵器技術(shù)近100年來(lái)靜電除塵器（ESP）有了較大的變化和發(fā)展，如在清扶方式上對(duì)聲 波消灰的探索，在供電方式上對(duì)脈沖供電技術(shù)的研究等。 這些改進(jìn)從一定程度上 改善了 ESP的性能，但均未取得重大突破，其原因在于沒(méi)有脫離傳統(tǒng)鋼質(zhì)收塵極 的模式。1998年美國(guó)俄亥俄州

17、立大學(xué)的 Pasic等首次提出膜電除塵器（MESP） 念，即采用碳纖維材料編織成的膜作為 EsP的收塵極，從而打破了多年來(lái)對(duì) EsP 研究徘不前的局面，有望使EsP產(chǎn)卡根本性的變革。相比鋼質(zhì)極板，膜收塵極具 有許多優(yōu)異的性能，主要體現(xiàn)在：質(zhì)輕；能捕捉空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑2. 5 “m（以 PM 2. 5表示）的細(xì)粉塵.除塵效率高；膜陽(yáng)極板沒(méi)有加強(qiáng)筋，對(duì)流場(chǎng)的干擾較 小，減少了二次飛揚(yáng)的產(chǎn)生；兩極的間距可以縮小，使干式 EsP的體積減小；耐 腐蝕；清灰方式靈活多樣；積灰層容易以較大的塊狀脫落，減小了二次飛揚(yáng)；也 可用來(lái)改造原來(lái)鋼質(zhì)陽(yáng)極板的 EsP。其中耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)濕式EsP更具有吸引 力，使得

18、在EsP中同時(shí)實(shí)現(xiàn)除塵、脫硫、脫硝一體化將成為可能?？v觀 ESP的發(fā) 展趨勢(shì)，干式電場(chǎng)結(jié)合濕式電場(chǎng)的混合式 MEsFW是該領(lǐng)域研究與開(kāi)發(fā)的縱深力 向。混臺(tái)式MEsPM有很高的除塵效率，同時(shí)還能有效去除二氧化硫、 氮氧化物、 重金屬等有害物質(zhì)，為除塵、脫硫、脫硝的一體化技術(shù)開(kāi)辟道路。我國(guó)是一個(gè)燃 煤大國(guó)，全國(guó)燃煤電廠煙氣收塵裝置大多為 EsP。隨著排放指標(biāo)的提高，今后必 須對(duì)傳統(tǒng)的EsP進(jìn)行改造，并需增設(shè)昂貴的脫硫裝置，從而增強(qiáng) MEsP勺市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力。另一方面，因膜收塵極既可應(yīng)用于干式EsP,又可用于濕式EsP;既可應(yīng)用于新建EsP,義可用于傳統(tǒng)EsP的改造，使得MEs啦術(shù)的推廣應(yīng)用工作比較

19、順利。因此，MES勝我國(guó)的市場(chǎng)前景將是十分光明的。表面過(guò)濾技術(shù)目前國(guó)內(nèi)的袋式除塵器大多采用針刺氈材料等傳統(tǒng)濾料，屬于深層過(guò)濾，依靠截留在過(guò)濾材料上的微塵顆粒層進(jìn)行過(guò)濾，因而存在過(guò)濾阻力大、反沖洗頻率 高等問(wèn)題，導(dǎo)致袋式除塵器的壽命較短、操作相對(duì)困難。止匕外，袋式除塵器的價(jià) 格較高，操作過(guò)程中及反沖洗后的壓力波動(dòng)比較大等，這些因素都極大地限制了袋式除塵器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。 表面過(guò)濾技術(shù)可以很好地解決上述問(wèn)題。 表面 過(guò)濾技術(shù)足指粉塵不透人濾料內(nèi)，而全部沉積在濾料表向的過(guò)濾技術(shù)。表面過(guò)濾主要利用薄膜過(guò)濾粉塵，依靠薄膜的篩濾，同時(shí)也借助于膜表面尚 的粉塵薄層。薄膜的孔徑很小，能把極大部分塵粒阻留在

20、膜的表面， 完成氣固分 離過(guò)程。小同于一般濾料的分離過(guò)程.粉塵不深入到纖維內(nèi)部。其好處是：在濾 袋開(kāi)始工作時(shí)就能在膜表面形成透氣性好的粉塵薄層，既能保證較高的除塵效 率，又能保證較低的運(yùn)行阻力。2. 1利用預(yù)潦層技術(shù)實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾該技術(shù)是將配制好的粉刺，用特殊 T藝溶進(jìn)已縫制濾袋的濾料內(nèi)部，再用粘結(jié)劑固定，達(dá)到濾袋未使用前的高教除 塵能力”經(jīng)預(yù)涂層處理后的濾袋在使用前形成 r穩(wěn)定的粉塵初層，克服了新濾料前期除塵效率不高的弊??；同時(shí)粉塵初層經(jīng)粘結(jié)劑固定，穩(wěn)定性好。這樣可 以降低壓力波動(dòng)對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)的不利影響。但其缺點(diǎn)在f:隨反沖洗的次數(shù)增加，預(yù)涂層可能會(huì)從濾料表面沖脫，影響濾料的使用壽命。2 2利用

21、膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾該技術(shù)是將某種分離膜覆在普通濾料上，利用膜分離技術(shù)過(guò)濾含塵氣體。目前，所用的薄膜一般是聚四氟乙烯(PTFE) 薄膜，它具有優(yōu)異的性能：表面過(guò)濾，過(guò)濾阻力小，粉塵層易剝落，解決了深層 過(guò)濾不能解決的問(wèn)題；孔徑為 0. 23小項(xiàng) 能夠迅速有效地截留微米級(jí)超細(xì)粉 塵；清灰后不改變孔隙率，除塵效率一直很高，幾乎可達(dá)到零排放；表面，光滑， 不結(jié)露，易清灰，清灰后不改變宅隙率，因此投入運(yùn)行后，壓力損失低且不隨使 用時(shí)間的延長(zhǎng)而增大；濾袋使用壽命長(zhǎng)。美國(guó)G0re公司生產(chǎn)的膨體胛FE膜已應(yīng) 用于該領(lǐng)域，并收到了很好的效果？。例如，某水泥廠水泥成品磨，原先用729 織物濾料，改用非織造滌綸針刺氈i町FE薄膜復(fù)合的覆膜濾料后，又如某水 泥廠石灰窯尾氣的處理，將玻纖濾料改為膨體紗玻璃纖維與門FE覆膜濾料。通過(guò)上述實(shí)例可