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化工工艺原料加工除尘器的应用
化工工艺原料加工除尘器的应用
【摘要】在原料加工处理过程中，随着物料的破碎、烘干、筛分、输送，会产生许多粉尘。
将这些粉尘集中收集下来的生产过程统称为除尘。
本文对原料加工除尘器的应用进行简要的分析。
【关键词】化工 工艺 原料 价格 除尘器 应用
除尘器可分为两大类：一是干式除尘，包括静电除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器、重力沉降室、惯性除尘器。
二是湿式除尘器，包括水喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤器、泡沫除尘器和水膜除尘器等。
1 静电除尘器
静电除尘器是利用电场产生的电场力使尘粒从气流中分离的设备。
由于静电除尘器具有压力损失小、处理烟气量大、能耗低、对细粉尘有很高的捕集效率，可在高温或强腐蚀性气体下操作，因此在黄磷生产中常用于净化磷炉气和原料干燥中产生的粉尘。
静电除尘器主要由除尘器壳体、灰斗、放电极、集尘极、气流分布装置、振打清灰装置、绝缘密封等组成。
静电除尘器的不足之处是：设备庞大、一次投资费用高、结构较复杂，制造、安装的精度要求高、对粉尘的比电阻有一定要求。
2 袋式除尘器
2.1 袋式除尘器除尘原理
袋式除尘器的原理是尘粒在穿过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。
在脉冲和气箱式脉冲除尘器中，粉尘附着在滤袋的外表面。
含尘气体通过除尘器时，粉尘被捕集在滤袋的外表面，而干净气体通过滤料进入滤袋内部。
滤袋内部的笼架用来支撑滤袋，确保滤袋不被吸扁而导致过滤失效，净化的气体通过滤袋内部进入布袋除尘器上腔，然后从排放管排出。
袋式除尘器根据清灰方式可分为：机械振打清灰方式、反吹清灰方式、反吹和振打联合清灰方式、脉动反吹清灰方式、脉冲喷吹清灰方式等几种。
如LQMC型布袋除尘器属脉冲喷吹清灰方式，主要由壳体、灰斗、排灰装置、支架和脉冲清灰系统等部分组成。
当含尘气体从进风口进入收尘器后，首先碰到进风口中间的斜隔板，气流便转向流入灰斗，同时气流速度变慢，由于惯性作用，使气体中粗粒粉尘直接落入灰斗，起到预收尘的作用。
进入灰斗的气流随后折向上通过内部装有金属骨架的滤袋，粉尘被捕集在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋上部的清洁室，汇集到出风管排出。
每个收尘室装有一个提升阀，清灰时提升阀关闭，切断通过该收尘室的过滤气流，随即脉冲阀开启，向滤袋内喷入高压空气，以清除滤袋外表面上的粉尘。
各收尘室的脉冲喷吹宽度和清灰周期，由专用的清灰程序控制器自动控制。
2.2 袋式除尘器使用注意事项
在使用中要注意操作温度的控制，温度过高，滤袋会被烧坏，温度过低，若低于烟气露点温度，滤袋结露，尘粒黏附在布袋上，振打也很难将尘粒振落，使布袋过早失去除尘功效。
除温度外，滤袋的使用寿命与其材质、烟气成分、露点、粉尘性质等因素有关，同时还受到过滤风速、入口粉尘浓度、清灰频率和管理维护质量高低的影响。
3 旋风除尘器
3.1 工作原理
含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。
悬浮于外旋流中的粉尘在离心力的作用下撞向器壁，失去动能落入除尘器下部，由排尘孔排出。
净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。
3.2 应用范围及特点
旋风除尘器适用于净化大于5 ～ 10的非黏性、非纤维性的干燥粉尘。
它是一种没有运动部件，结构简单、耐高温操作、设备运行稳定、费用和阻力较低800 ～ 1600Pa(80 ～ 160mmH2O)的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
4 重力沉降室除尘
重力沉降室是一种最简单的除尘器，它是依靠重力的作用使尘粒从气流中分离出来。
沉降室实际上是一个断面较大的空室，含尘气体由断面较小的风管进入沉降室后，气流速度大大降低，尘粒便在重力作用下沉降下来。
对于密度一定的尘粒，粒径越大，沉降速度越大;粒径越小，沉降速度越小。
所以，要使微细的尘粒在沉降室中靠重力作用沉降下来，沉降室就要造得很长;若要减小沉降室的长度，就得把气流的水平流速取得很低，等于把沉降室的断面加大，这在实际生产中往往行不通。
因此重力沉降室仅适用于捕集粒径大于以上的粉尘。
重力沉降室除尘结构简单，可用砖砌，造价便宜，施工容易，维护管理方便。
特别是在没有引风机，单靠自然通风的条件下，是一种较好的除尘方法。
缺点是占地面积大，除尘效率低。
因此，一般只把沉降室除尘作为第一级粗净化，而在它后面串联效率较高的第二级除尘器。
5 惯性除尘器
惯性除尘器也叫惰性除尘器。
它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同，将粉尘从气体中分离出来。
一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物，使气流的方向急剧改变。
此时粉尘由于其惯性力比气体大得多，尘粒便脱离气流而被分离出来，得到净化的气体在急剧改变方向后排出。
6 大、中小型制磷装置原料的除尘系统
黄磷原料生产的除尘有旋风除尘、袋式除尘，泡沫洗涤除尘，静电除尘等。
中小型制磷电炉一般设计时选用旋风加喷淋洗涤除尘，而大型制磷电炉设计时选用袋式、静电除尘，只不过在大小、选型上各有不同而已。
6.1 中小型制磷电炉旋风、喷淋洗涤除尘系统
该系统由旋风除尘器、输送管道、抽风机、喷淋洗涤塔、喷淋水循环泵、污水沉淀循环池等组成。
物料经供干分离扬起的粉尘随烟气离开供干机进人旋风除尘，将大粒度的粉尘首先沉降，抽风机将微粒粉尘与烟气送入洗涤塔下部与塔顶喷下的水雾逆流接触而将粉尘洗涤下来，经喷淋洗涤的烟气达到排放标准排入大气;喷淋洗涤后的浑浊污水进入沉降池，经折流沉降后的水返回淋泵入口，整个系统形成一个喷淋洗涤的封闭循环水系统。
没污水外排，只需根据循环池的水位定期清理污泥和补充一定蒸发水量。
这种旋风除尘加喷淋洗涤配套使用，实践证明，除尘效果较为理想，处理费用低、环保。
中小型制磷电炉在除尘主体部分仅此系统，在设计施工制作扩散式旋风除尘器时，首先，要充分考虑反射屏角度、环境面积与粉尘性质的对应关系。
假若单位时间内分离下来的粉尘量较大，则反射屏的环境面积应设计选择大一点;反之，则小一点。
对流动性好、休止角比较小的粉尘，反射屏倾角选择宜小一些，以提高气流停留时间;反之，则宜大些，使落下的粉尘易于排出。
其次，反射屏的表面应光滑，以免积灰。
6.2 大型制磷电炉的原料除尘系统
大型制磷电炉的原料除尘考虑比较全面，几乎每个产生扬尘的位置都有真空吸尘，并且由管道连成一个系统，分段吸尘，统一处理。
例如，皮带运输机的交接处、振动筛、加料口处等都设有真空吸尘罩。
除了旋风、泡沫洗涤除尘外还有袋式除尘器、静电除尘器，使用效果都不错，但一次投资成本和费用相应增加。
参考文献
[1] 罗旋.化工行业发展模式初探[J].科学技术与工程，2006，6
[2] 齐健国.关于化工理论与政策的思考[J].经济纵横，2004，3
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