燒結板除塵器在PVC生產中的應用

王建宏，余 曉，祝勁松

（1.機械工業環保產業發展中心， 北京 100823；2.浙江東方環保設備有限公司， 杭州 311121）

聚氯乙烯（PVC）由于價格低廉、應用廣泛等特點，現已成為世界上產量最大的塑料產品之一。聚氯乙烯樹脂根據不同的用途可以加入不同的添加劑，制成多種硬質、軟質和透明塑料制品，呈現不同的物理性能和力學性能。隨著“十二五”國家對污染物排放的總量控制和節能減排約束性指標出臺，傳統的工業除塵設備，如旋風除塵、袋式除塵、濾筒除塵等除塵設備在除塵效率和使用效果上均不能盡如人意。浙江某環保設備有限公司自主研發的燒結板除塵器采用了新型的燒結板濾材，特別是對高入口濃度、磨損性強、黏性、強濕性、酸堿性粉塵的過濾效果良好，除塵效率高達99.999%。

1 燒結板及燒結板除塵器

1.1 燒結板

燒結板又叫“塑燒板”，是依托現代全球材料科學的前沿發展，采用功能極為優異的特殊PE復合材料制造的過濾材料，并通過獨特的生產工藝實現了PTFE涂層與剛性基體的完美結合，形成開放的多微孔表面，而且具有自潤滑的特性，疏水性能極好。同時這些材料又具有優異的化學穩定性和高耐磨性。

燒結板過濾屬于表面過濾，其PTFE涂層可以將粉塵截留在濾材的表面，形成“表面過濾”的效果，因此過濾效率極高，在反吹清灰時排放濃度不會增大，使用期間的過濾阻力也保持穩定。

1.2 燒結板除塵器

燒結板除塵器由于采用了特殊的燒結板材料制作過濾元件，因此與傳統的以纖維濾料制作過濾元件的除塵器（如布袋除塵器、扁袋除塵器、濾筒除塵器等）相比，具有很多獨特的優點。

（1）除塵效率高。燒結板除塵器可以有效捕集粒徑在0.1μm以上的粉塵，捕集效率高達99.999%，排放濃度小于1mg/Nm3。

（2）使用壽命長。燒結板濾材耐磨性好，使用壽命長達10年以上。燒結板濾材與其他濾料的使用壽命對比見圖1。

（3）適應高入口粉塵濃度。燒結板可適應高的入口粉塵濃度，設備阻力和除塵效率穩定。

（4）設備體積小。燒結板除塵器設備體積是傳統布袋除塵器的1/3（見圖2）。

圖1 各種濾料使用壽命對比

圖2 除塵器設備體積對比

（5）適應強耐濕、耐酸堿、耐黏性及耐磨性粉塵。燒結板濾材具有極強的耐化學特性以及疏水性和自潤滑性，可處理含濕、含黏、酸堿性及耐磨性粉塵。

（6）運行阻力穩定。燒結板表面過濾的屬性使得除塵器的運行阻力不會隨時間發生變化（見圖3），保證了工藝過程阻力的穩定性。

圖3 運行阻力隨時間變化曲線

（7）維護方便。燒結板突出特點是極少需要維修。維護也極其簡便，只需擰下兩顆螺栓即可更換一塊濾板。（8）節能環保。燒結板除塵器壓縮空氣消耗低，整體耗材少，濾材可回收利用，無需填埋或焚燒。

燒結板除塵器與袋式除塵器的反吹空氣耗量對比情況見圖4。

圖4 除塵器反吹空氣耗量對比圖

從圖4中的對比，可以很清楚地反映出：燒結板除塵器的反吹空氣耗量大大低于袋式除塵器，并且隨著處理氣量的增加，燒結板除塵器的優勢愈加明顯。

燒結板除塵器與其他濾式除塵器性能對比情況見表1。

表1 各類過濾式除塵器性能對比

2 燒結板除塵器在PVC生產中的應用

2.1 PVC生產工藝

我國現行的PVC生產方式主要分為兩種：電石法和石油法。電石法比石油法成本低，但造成的污染較大。由于石油價格的持續走高，電石法制PVC的生存空間和利潤空間不斷擴展，因此有相當多的企業，特別是在資源、人力成本等方面都具有優勢的西部企業正在發展這一工藝。

2.2 電石法制PVC生產流程

電石法制PVC的生產流程為：石灰生產—電石生產—PVC生產。將石灰石經過高溫煅燒分解制成生石灰，將生石灰和焦炭置于電石爐內經過高溫反應制得電石，電石遇水生成乙炔，將乙炔與氯化氫合成制出氯乙烯單體，再通過聚合反應使氯乙烯生成聚氯乙烯（PVC）。

2.3 燒結板除塵器在電石灰巖生產線上的應用

電石行業是一個高耗能、高污染的行業。在原材料的運輸、準備過程及生產過程中都有污染物生成。隨著國家對環保要求的日益加強，對電石行業的高污染排放，傳統的工業除塵設備（如旋風出塵、袋式除塵、濾筒除塵等）在除塵效率和使用效果上已無法滿足日趨嚴格的排放要求，而燒結板除塵器則可以很好地解決這個問題。燒結板除塵器在PVC生產線的多個與粉塵或顆粒物料相關的生產環節上均可以應用，并可達到理想的除塵效果。目前國內浙江某環保設備有限公司生產的燒結板除塵器在整個電石法PVC行業中已開展應用：從石灰石礦石生產線如礦石破碎、轉運、倉儲、卸料等環節的除塵到乙炔生產線如電石破碎和輸送的除塵、電石渣輸送除塵，以及PVC粉料干燥回收的環節中，都已經開始使用該企業生產的燒結板除塵器，從運行最長時間的項目來看，完全達到了預期的排放要求，并具備了長期穩定運行的可靠性。

以燒結板除塵設備在無為華塑礦業有限公司石灰石生產線上的應用為例。該礦業有限公司是淮北礦業集團公司控股的安徽華塑股份有限公司的全資子公司，2010年6月份成立，目標是為總公司提供優質電石灰巖成品。一期生產電石灰巖成品達到年產148萬噸，目前已經建成投入生產。該公司的全套生產線均采用了燒結板除塵器，粉塵排放量達到小于5mg/Nm3，為建設國內首家無粉塵礦場打下了堅實的基礎。

該石灰巖破碎與輸送工藝流程見圖5。

圖5 電石灰巖破碎與輸送工藝流程

如圖5所示，從礦石粗破過程到細破過程、到礦石轉運以及礦石成品庫進料、卸料環節的各個揚塵點均應用了燒結板除塵器。燒結板除塵器的具體型號、數量、處理風量詳見表2。

表2 燒結板除塵器有關參數

無為華塑礦石生產線上礦石破碎、篩分以及儲倉卸料除塵系統所安裝使用的燒結板除塵器的情況見圖6實景照片。

圖6 燒結板除塵器應用實景照片

該燒結板除塵器于2011年9月在無為華塑礦業有限公司安裝、運行以來，除塵效率高，運行阻力穩定，完全達到了預期使用效果，得到了客戶的好評。另外，燒結板除塵器在安徽華塑的電石破碎和輸送及電石渣輸送除塵（處理風量800～28,000m3/h），以及內蒙古鄂爾多斯PVC粉料干燥回收（處理風量75,000m3/h）等生產環節中也已經安裝完畢，即將投入使用。

3 結語

綜上，燒結板除塵器有效解決了傳統的工業除塵設備除塵效率低、排放濃度高、長期使用效果不佳等問題，并在電石法PVC生產中取得了良好的應用效果。

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