高湿环境下干式过滤除尘提效机理与技术研究

颗粒物排放一方面会引发各类空气污染问题,另一方面会在局部生产作业场所造成严重的职业健康危害,其中煤矿行业是受到粉尘危害最为严重的行业之一.在众多工业除尘技术中,过滤除尘技术由于具有除尘效率高,运行稳定等优势,得到了广泛应用,尤其是占用体积小,过滤面积大的滤筒除尘器在煤矿,隧道等受限作业空间中使用日益增多,在特定应用领域也被称为干式过滤除尘技术,以区别传统的湿式除尘.干式除尘在获得良好效果的同时,易受到环境湿度的影响,特别是在高湿度条件下,滤筒往往达不到理想的清灰效果,脉冲喷吹清灰时滤筒外壁的粉尘难以脱落,容易造成除尘系统阻力大幅增加,除尘效果严重下降.为此,本文开展高湿环境下干式过滤除尘提效机理与技术研究,以不同湿度下滤料过滤与清灰特性为研究基础,以降低滤料与粉尘层之间黏附力和提升脉冲喷吹清灰效果为技术手段,以高湿度煤矿掘进工作面和粮食储存转运中心为工程试验场所,得出了以下主要研究结论: 实验测试了不同湿度等级下滤料加载不同类型粉尘颗粒时过滤效率及阻力的变化特性.结果表明:吸湿性颗粒与非吸湿性颗粒加载过程中的滤料阻力增长特性受相对湿度变化的影响程度不同,低湿度下加载吸湿性颗粒时,压降呈线性增长趋势,高湿度下压降会出现急剧提升;非吸湿性颗粒受湿度变化的影响较小,但在饱和湿度下压降增长较为显著.滤料初始过滤效率对环境中相对湿度的变化不敏感,也不会受到颗粒吸湿性能差别的影响,但在颗粒加载过程中,对吸湿性颗粒的过滤效率在低湿度下缓慢增长,高湿度下超过颗粒潮解点后,效率会出现下降;非吸湿性颗粒在不同相对湿度下的过滤效率均呈现增长趋势,且效率增长速率差异较小,但饱和湿度下的增长速度出现了一定程度提高. 测试了不同湿度下微米与纳米氧化铝颗粒构成的粉尘层黏附力,并使用反向气流的方式对滤料进行清灰测试,评估了清灰效果受相对湿度的影响程度.测试结果表明:同样湿度下,纳米颗粒粉尘层的黏附力均高于微米粉尘层的黏附力,黏附力会随相对湿度升高不断增长,在80%相对湿度及其以下时,黏附力增长不显著,达到饱和湿度后会大幅增加;低湿度下形成的粉尘层,在较高湿度环境中放置一段时间后,黏附力数值也会出现增长,增长幅度受到放置时间和环境湿度大小的影响.滤料清灰后的残余压降也会随着相对湿度的增加而增长,在同样湿度下,纳米氧化铝颗粒作为测试粉尘产生的残余压降普遍高于微米颗粒,高湿度能够引起清灰效果的下降,并直接造成残余压降和清灰次数的提高. 研制了新型耐高湿金属纤维覆膜滤筒,分别选用了金属纤维滤料和聚四氟乙烯微孔膜作为滤筒的基布和表面覆膜材料,分别应用了胶黏覆膜与热压覆膜方法对滤料进行了复合处理,其中热压覆膜工艺在产生同样覆膜牢度情况下具有更高的透气量.对所研制复合滤料进行测试分析发现,与金属纤维和聚酯纤维滤料相比,复合滤料的过滤阻力和效率均出现提升,品质因子明显较高,在分离粒径较小颗粒时优势显著;复合滤料的断裂强度和断裂伸长率分别为聚酯滤料的2.39和3.64倍,其力学性能与金属纤维较为接近;高湿度下的清灰测试表明,复合滤料在初始阶段阻力较大,但由于其表面光滑,黏附力小,多次清灰后的残余压降增长不明显.比较了不同褶数滤筒的运行情况,滤筒褶皱数越高,同样过滤风速下产生的压降越大,清灰再生效率下降更明显,实验中褶皱数量超过60,过滤面积增比超过6.42后,滤筒清灰效果便出现大幅下降. 设计了滤筒脉冲喷吹清灰实验测试系统,提出了上下同时脉冲喷吹模式和滤筒表面覆盖涂层颗粒的清灰提效方法.研究和比较了几种脉冲喷吹模式在不同气包压力下的清灰性能,测试发现上喷吹模式的清灰效果要普遍优于下喷吹,上下同时喷吹和上下连续喷吹的清灰效果要明显优于单方向喷吹模式,气包压力较低时,上下同时喷吹的效果更好,能够显著提高滤筒静压峰值,且具有更小的平均残余压降和更低的平均粉尘排放浓度,气包压力超过0.5MPa后,使用上下连续喷吹的效果更优.测试了不同材料类型颗粒的粉尘层黏附力及润湿性,在高湿度下不同材料类型粉尘层的黏附力差距显著,且黏附力大小与颗粒物质润湿性具有明显相关性,液滴接触角越小的物质,高湿度下产生的粉尘层黏附力越大.使用无烟煤作为涂层颗粒可以明显提高清灰再生效率和降低残余粉尘质量,并且清灰提升效果会受到涂层颗粒粒径的影响,实验中P4组(涂层颗粒平均粒径81.6μm)展示出最佳的清灰效果. 构建了高湿环境下干式除尘提效工艺与技术体系,在淮南丁集煤矿东三轨道大巷进行了现场应用,对干式除尘系统进行了提效改造,提效改造后,除尘器运行阻力大幅下降,下降幅度超过850Pa,处理风量显著增加,所测风量基本维持在378~385m3/min之间,现场测试中除尘效率提升明显,测量点B(距掘进迎头约24m)的全尘和呼吸性粉尘除尘效率增长值分别达到24.53%和25.89%.针对中央储备粮镇江直属库粮食运输转运中产生了黏土粉尘,对原本布袋除尘器进行了提效改造,改造之后经测试和计算,除尘器全尘和呼吸性粉尘除尘效率分别为96.37%和82.89%,相比改造前分别提升了21.60%和27.11%,有效改善了作业环境中的空气质量,验证了高湿环境下干式除尘提效技术与方法的实用性.

水泥袋装车线脉冲喷吹滤筒式除尘系统

本实用新型为水泥袋装车线脉冲喷吹滤筒式除尘系统,所属技术领域:水泥生产企业里袋装水泥装车输送线的除尘技术领域.本实用新型所要解决的技术问题为:水泥袋装车时,水泥袋从移动皮带机落入车上,扬起一股含水泥粉尘,扩散到空气中.这些水泥粉尘不易扑捉,对装车环境造成污染.本实用新型解决上述技术问题的技术方案要点:1,水泥袋装车线脉冲喷吹滤筒式除尘系统末端设置可前后上下移动的吸尘罩;2,该吸尘罩横向两侧结构为可伸缩式,以便适应不同的车型.本实用新型主要用途:用于水泥生产企业里袋装水泥装车时扬起的含水泥粉尘的吸除.

声波清灰技术在滤筒除尘器上的应用实验研究

在脉冲喷吹的基础上,向滤筒除尘系统中导入声波,以改善清灰效果,并通过实验得出两者的最佳组合方式.调节声波相关参数,得出声波的频率和声压对清灰效果的影响关系,并找到最佳频率.

TMC新型高效滤筒式除尘器技术及应用

介绍了国内外对滤筒式除尘器的研究,应用现状及TMC滤筒式除尘器的结构,工作原理,性能特点,经济效益和社会效益;通过对两个应用案例进行介绍,认为滤筒式除尘器具有较好的市场前景.

高效沉流式滤筒除尘技术述评

高效沉流式滤筒除尘技术已在部分卷烟厂和复烤厂得到应用,它具有除尘效率高、设备体积小、阻力稳定、能耗较低、滤筒易于清理和更换等优点。该文对沉流式滤筒除尘技术与脉冲式布袋除尘技术作了分析比较,并提出了选择滤筒除尘器应注意之处。

新型高效节能滤筒式除尘器的研究

随着社会的发展和人类的进步,对环境质量的要求日益提高,各国都采取了各种措施解决人类共同的环境污染问题,一方面,政府通过制定相关的法律,法规,政策及标准来严格控制污染物的排放;另一方面,国家,科研机构及企业等通过研究新工艺,新技术,新装备减少污染物的排放,并对环境污染进行治理. 目前,国内外大气污染治理技术主要以电除尘器和袋式除尘器为主.在国外,研究开发袋式除尘器历史较早,目前在研究开发方面比较成熟的技术及装备有:气箱脉冲袋除尘器,脉冲喷吹袋除尘器等.在滤筒式除尘器研究开发方面比较著名的公司有:美国唐纳森公司,美国毕威公司,丹麦的诺迪克公司等. 在国内,近二十多年来,袋式除尘器的研究及应用得到了较快的发展,从上世纪中叶的机械振打除尘器,反吹风清灰除尘器开始,直至现在广泛应用的气箱脉冲袋除尘器和脉冲喷吹袋除尘器,经历了袋式除尘工业发展的各个时期,这也凝聚了政府很多管理,科研开发,机械加工,生产使用企业等人员的心血和汗水.国内在滤筒式除尘器方面的研究及应用较少,目前,国内使用的滤筒式除尘器主要都是国外在中国的合资和独资企业生产制造的.本文研究新型高效节能滤筒式除尘器.

高效滤筒除尘技术在布袋除尘器扩容改造上的应用

针对汉钢炉前,矿槽布袋除尘系统工艺现状,分析了高效滤筒除尘技术的特点,确定对1号高炉矿槽北除尘和2号高炉矿槽布袋除尘器采用更换高效滤筒技术路线进行改造.结合实际,优化高效滤筒除尘应用技术方案,实施改造,2台除尘器颗粒物浓度达到了有组织排放质量浓度≤10 mg/m3的超低排放要求,并降低了系统运行费用,效果良好.