除塵器在化工行業中的應用分析

李文郁(青海 西寧化工設計研究院有限公司，青海 西寧 810008)

0 引言

作為一個以煤炭為重要原料的大規模化工企業集團，A 公司在煤炭運送、加工、煤氣轉化和鍋爐焚燒的過程中都會產生很多粉塵。因此怎樣使用有效技術方法和領先除塵設施清理粉塵，不只是公司存活成長的需求，而且對改善周圍居民生活環境，確保職工身體健康都具有重要意義。

1 常見除塵器的類型及原理

1.1 重力除塵器

讓含塵氣體當中的粉塵利用重力自然降落達到潔凈氣體效果的裝置。這個裝置構造簡單、阻力較小、但是體積較大、除塵效率較低，一般只能進行一級去塵。

1.2 慣性除塵器

讓含塵氣體當中的粉塵借助其在運動當中習慣力量高于氣體習慣力量的作用，從含塵氣體里面清理出粉塵的設施，這種除塵器構造簡單，阻力較小，可以用來處置高溫度含塵空氣，適合裝配在煙道和管道里面，但是去塵效率較低，一般用在去除幾微米到10μm 體積較大的灰塵粒，可以提前去塵。

1.3 旋風除塵器

借助轉動的含塵空氣制造的離心力量把粉塵從氣流里面析出的一種干式氣體-固體分開裝置。旋風除塵器構造簡單、占用地方小、使用維護容易方便、動力消耗較小、性能平穩，不會受到含塵空氣濃度和溫度制約。旋風除塵器捕捉、分離出來5～10μm 粉塵效率較高，但是析出微小粉塵粒(低于5μm)的效率仍然比較低，因此工業使用旋風除塵器必須搭配其他除塵器，這樣才能獲得較好的效果。

1.4 過濾式除塵器

(1)袋式除塵器。使用編織或者氈織濾布當成過濾原料達到分隔氣體當中粉塵的產品。袋式除塵器適合捕獲非黏性和非纖維特性粉塵，可以處置品質濃度0.000l～1000g/m3，粒徑在0.1～200μm 的粉塵。濃度過高或者粒徑過大的粉塵需要先使用旋風除塵器去除粉塵。袋式除塵器去除粉塵效率較高，超過99%，而且比較平穩，但是不適合處理黏稠含水的原料。

(2)顆粒層除塵器。使用顆粒過濾層次達到隔離粉塵和氣體的目的，擁有構造簡單、顆粒來源廣泛、抗高溫腐蝕、磨損微小、去除粉塵效率高等優勢，但是細小粉塵的去除效率比不上袋式除塵器，而且由于顆粒層次粉塵容納數量有限，不適合用在進口氣體包含粉塵濃度過大的地方。

1.5 電除塵器

依靠靜電力完成粒子(固態或液態)和氣流分隔開的一種去除粉塵裝置。和其他產品的主要差別是去除粉塵當中的分離力量直接作用在塵粒上面，并不是作用在整體氣流上，因此擁有能源消耗小，氣流阻力低等特征，是一種捕捉微小粉塵的高效率除塵器。

1.6 濕式除塵器

讓含塵氣體和雨水或者其他液體直接接觸，依靠水滴粉塵的習慣撞擊及其他作用讓粉塵粒從氣流當中分隔出來的設施。濕式除塵器投入少，構造簡單、操作維護容易、占用地方小；可以同時進行污染氣體的純凈、煙氣冷卻和加濕，適合處置較高溫度濕度，存在爆炸危險的氣體。但是需要處置廢水和污泥，導致設備投入和維護開支變大，如果污水處置不符合標準，很容易引起再次污染。

2 除塵器的實際應用

2.1 水膜除塵器的應用

A 公司老舊鍋爐的除塵體系使用的是加濕除塵科技，每一個鍋爐裝備兩個麻石構造水膜除塵器。含粉塵煙氣從除塵器下面沿著切線進入里面產生一個呈螺旋形狀盤旋向上的離心力量，讓粉塵粒和附著在筒子內部上面的水膜接觸，含粉塵污水從下面排出通過污水泵加壓力輸送到水處置站，凈化之后重復使用。其除塵實效和旋風除塵器相同，隨氣體進入速度變快和筒體直徑變小而增加。隨著企業成長和國家加大環保治理力度，這些水膜除塵器的不足日漸凸顯：沖洗水的第二次污染、除塵效率低下，處置氣體數量有限、排出煙塵不符合標準等，已經不再符合企業發展要求。因此企業決定更換優化鍋爐并淘汰原水膜除塵器，選用技術更領先、除塵功效更好的電除塵器。

2.2 靜電除塵器的應用

目前A 公司合成氨體系一共有8個電除塵器，四個為老式三個為新式。公司原本有常用和間斷兩條沖洗水，采用循環水沖刷。由于水質較差，很多煤焦油和灰塵附著在電暈極上面，導致電暈極變大、電除塵器放電較多，不僅影響灰塵去除效果，還會給電除塵器使用帶來較大影響，產生的含粉塵廢水會導致大量水浪費。針對電除塵器運轉當中存在的問題，企業進行了產品技術革新：(1)沖刷水從循環水變成蒸汽冷卻液體；(2)電除塵器從兩室變成單室，在橫截面積固定的情況下，電暈極和沉淀極的數量增加；(3)去掉經常沖刷水，只留下間斷沖刷水，同時減少沖洗次數，每班只沖洗一次。優化之后電除塵器的效率有了顯著提升，運轉時間明顯變長，獲得較好的效果。

2.3 袋式除塵器的應用

含塵氣體從進口進入裝配若干過濾袋子的中部箱子，通過過濾袋子的氣體獲得凈化，粉塵被分隔在外面。經過凈化的氣體通過文氏管子抵達上面箱體，從排氣口出來并經過濾，進行脈沖噴吹清理灰塵。每一排過濾袋上都配有一根噴射管，通過脈沖閥門和壓縮氣體包連接，噴射管孔洞有各自對應的過濾袋，操控器定時發出脈沖信號，通過操控閥按序打開每個沖閥。這時與此脈沖閥門連接的噴射管會與氣包連通，高壓空氣高速從孔洞噴出形成比噴出氣流高五到七倍的誘導氣流，一起通過文氏管進入過濾袋讓其快速膨脹產生沖擊震動，制造瞬間反方向氣流把附在過濾袋外的粉塵都吹落到灰斗當中，通過排灰閥門排出，各排的過濾袋按序輪流清塵。擁有處置能力較強，除塵效率較高、過濾袋使用時間長等特征。

3 應用效果及存在的問題

3.1 濕法除塵器的效果及存在的問題

濕法除塵器包括煙道除粉塵器、煤氣洗滌塔，水膜除粉塵器，泡沫除粉塵器，長期以來運轉平穩、技術熟練、適用范圍廣泛，運轉時間長，投入較低。但是它們共同的不足是除塵效率較差，在除塵當中產生含粉塵廢水，需要建造獨立的水處置設施，而且排出不能滿足目前的環保要求，需要和電除塵器，袋式除塵器等精細除塵設備搭配使用。比如煙道除粉塵器，煤氣洗滌塔、泡沫除粉塵器和電除粉塵器一起使用在半水煤氣和水煤氣的粉塵凈化當中，由于煙道除塵器和煤氣洗滌塔運轉平穩、開支小、除粉塵冷卻效果較好，一直和電除塵器搭配使用到現在，而泡沫除塵器因為運行不平穩，除粉塵效果不佳、操控難度大，已經遭到淘汰。

3.2 電除塵器的效果及問題

電除塵器在A 公司主要使用在半水煤氣和水煤氣的精細除塵，隨著公司規模擴張，電除塵器從原來的三個增加到八個，目前運行情況較好。電除塵器也有一次性投入較大、操作維護維修都需要較高的科技含量，運轉時間受到工序粗除塵影響較大等一些不足，但是由于除塵功效較好，運轉相對平穩等明顯優點，在環保受到日益重視的現在，隨著電除塵技術連續提升，其應用空間還是很廣闊的。

3.3 袋式除塵器的效果及問題

袋樣式除塵器除粉塵效果較好，但是剛開始運轉也存在穩定問題，布袋很容易損壞，除塵器運轉時間長短很大程度上和布袋材料有關系，布袋價格較高，設備構造復雜，維修強度較大，操控閥門較多，很容易發生空氣外泄等問題，通過多年的攻關技改、完善布袋子材料和購買渠道、強化管理維護保養等舉措已經獲得解決，目前已經實現除粉塵功效好，運轉時間長、運行經濟的目標。

4 結語

目前，對除粉塵功效的要求越來越高，電除塵和新式袋式除塵器已在工業制造中得以廣泛使用。旋風除塵器、濕式除塵器、慣性除塵器等本身具有優勢，在未來很長一段時間仍可使用，并會在不同行業起到關鍵作用。一些全新的除塵科技比如超聲波除粉塵也會逐漸應用在工業制造上。除塵技術的未來發展道路相當廣闊。