微霧除塵技術在陶瓷業節能減排的應用
1．前言
在陶瓷行業的節能、排放、和環保問題是政府、企業和大眾“緊盯”的重點環境智力問題，更是各企業生存、發展的首要解決問題。陶瓷生產過程中產生的粉塵治理好壞是清潔生產中最直觀一個問題，不少企業不惜投入了大量的資金。但粉塵治理效果和日常運行費用因選用的除塵技術不同而各有不同。
很多陶瓷企業為了完成政府的清潔生產整治要求，在對粉塵治理技術缺乏綜合比較評估而匆忙投入資金對生產中粉塵進行治理，造成資金投入大、效果卻依賴高運行費用來維持。粉塵治理了卻增加了企業生產成本。以至某些企業在通過清潔生產認證之后，日常生產卻停用除塵設備。
2．微霧除塵的技術原理
2．1粉塵的特性對除塵的措施比較
陶瓷生產過程產生的粉塵主要是飄逸的粘土原料，胚體原料顆粒研磨得非常的小，（一般在150目以上），粘土類粉塵具有親水性。
目前陶瓷生產企業常見的除塵措施有：旋風除塵、布袋除塵和靜電除塵。
旋風除塵器缺點弊端在于：流體的流動路線為沿邊壁自上而下再沿軸心自下而上，由于大部分氣體要在錐體從邊壁區域流向中心部位，會導致已達到錐體壁面附近的細粉塵的二次卷揚；大量流體流入灰倉，會造成灰倉內細粉塵的飛揚，并會被返回氣體帶回器內；由于頂蓋附近存在高速旋轉的灰環（含塵濃度極高的氣流），易產生細粉塵向出氣口泄漏；氣體流量的波動易造成器內流型紊亂，出入口氣體短路及灰環泄漏，故流量波動會造成效率的下降；若氣體入口的流速低，器內不能保證分離所必須的氣體旋轉速度，造成效率大幅度下降；若入口氣體的流速增高，會造成壓降的急劇上升，故操作彈性小，操作穩定性差。
布袋除塵器缺點弊端在于：用于處理相對濕度高的含塵氣體時，應采取保溫措施（特別的冬天），以免因結露而造成“糊袋”。 阻力較大，一般壓力損失為1200～1800Pa左右，需要風機功率大。
靜電除塵器缺點：設備龐大，耗鋼多，需高壓變電和整流設備，通常高壓供電設備的輸出峰值電壓為 70～100KV，故投資高。 制造、安裝和管理的技術水平要求較高。除塵效率受粉塵比電阻影響大，一般對比電阻小于104～105Ω·cm或大于1012～1015Ω·cm的粉塵,若不采取一定措施,除塵效率將受到影響. 此外,對初始濃度大于30g/cm3的含塵氣體需設置預處理裝置。
2．2微霧除塵的設計原理
在除塵器內水通過噴嘴噴成霧狀，當含塵煙氣通過霧狀空間時，因塵粒與液滴之間的碰撞、攔截和凝聚作用，塵粒隨液滴降落下來。
未捕捉的含塵氣體由于運動氣流中塵粒與氣體具有不同的慣性力，只要依靠氣流方向的突然改變時，粉塵粒子由于慣性繼續按原來的氣流的方向前進，碰撞到“水膜過濾板”擋板上而被捕集下來。同時由于水霧不斷向“水膜過濾板”噴霧產生的震動隨水膜的加后或粉塵自重隨水流下來，起到過濾自潔的作用。
氣流再經過渦流錐體及渦流導向筒之間的渦流通道內高速旋轉流動，由于離心力作用，將粉塵與水混合的顆粒甩向通道的外側，并向下落入集塵排污斗
含塵氣體微霧的加濕后，塵粒被水霧捕捉、塵粒加重經重力沉降洗滌除塵、“水膜過濾板”的慣性除塵再經旋風除塵，在一臺設備上運用四種除塵方式的設計。
3．微霧除塵技術應用的節能性、降耗、減污、增效性
這種微霧除塵技術構造簡單、阻力較小、操作方便。所須吸塵風機功率小耗電少。
噴霧壓力在≥0.3Mpa, 水泵無需提供很高的水壓力，可節省水泵能耗。可以使用循環水,耗水非常少(20升/小時)。不需要干凈新鮮水源。對陶瓷生產企業的廢水充分利用，最大限度地廠內循環。
粉塵與水霧混合后的泥漿與生產用循環水一并進行環保處理，不再需要重復建設污水處理設施。
微霧除塵因其體積小、造價低，在陶瓷企業生產現場可以對揚塵點就近安裝治理，減少其他除塵設備安裝時過長的同風管道建設費用（一般布袋除塵、旋風除塵風管造價占總工程造價50%~60%）。
微霧除塵技術本身帶有自潔功能不會導致堵塞，日常維護非常少。設備工作壽命長，日常運行費用僅需很少的電費。
蒸發冷卻：在實驗中通過測試進出口溫度，發現采用微霧除塵可以使空氣溫度降低5～8℃。可以對車間空氣進行蒸發冷卻處理，不增加降溫能量消耗的同時提高工人舒適度。
4．性能的實驗研究與分析
經實驗測試，在迎面風速為1.5～2.8m/s，噴霧水密度為0.94-2.36kg/m2s的變化范圍內，本除塵器對1μm粉塵除塵效率可以達到65～80％， 3μm顆粒的除塵效率為79～97％， 5μm顆粒的除塵效率為85%～99%，壓力損失范圍在30～130Pa。
5．微霧除塵技術的應用
佛山某設備公司采用微霧除塵技術開發出噴霧高效除塵機組，集水霧捕捉、洗滌、過濾、旋轉離心的四種除塵方法于一體。
應用A例：A企業為陶瓷棍棒生產環節除塵，粉塵揚點在篩料車間、混料攪拌車間。粉塵主要成分為氧化鋁，粉塵粒度在1μm~10μm之間。車間揚塵點測量粉塵濃度≥10600mg/m3。該企業原有除塵系統為布袋除塵，使用功率為40KW。安裝使用噴霧除塵后，使用功率為15KW，粉塵混合漿料經過濾后當濕料直接用在混料工序（無需污水處理）。再檢測，除塵后粉塵濃度≤156mg/m3，優于 GB16297-1996《大氣污染物排放標準》規定的二級排放要求。
應用B例：B企業為某知名品牌微粉磚生產企業，粉塵揚點在原料輸送帶、布料車間、壓機成形車間。粉塵主要成分為粘土等陶瓷原理微粉，粉塵粒度在2μm~8μm之間。最大揚塵點為布料車間，粉塵濃度≥8600mg/m3。安裝使用噴霧除塵后，粉塵混合漿料經過車間循環水濾收集泥粉再利用（無需另建污水處理）。再檢測，除塵后粉塵濃度≤186mg/m3，優于GB16297-1996《大氣污染物排放標準》規定的二級排放要求。
從上兩例應用實際使用情況看，日常用性費用低，維護少，經濟的造價取得了顯著的除塵效果，為企業帶來了明顯的經濟效益和社會效益。
6．結論
陶瓷生產企業要大幅降低粉塵治理的投資和能耗，必須要在除塵技術突破來支持。微霧除塵技術是一種高效率低阻力的空氣凈化技術，大氣塵計數效率達到高效除塵器的水平，而空氣阻力低于傳統除塵器的平均值。
微霧除塵技術是節能、減排和提高車間空氣質量的經濟除塵技術，將極大地提高整個陶瓷行業的清潔生產技術水平。
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