纖維膜在靜電除塵技術中的應用——電袋除塵器
電收塵器雖是一種高效收塵設備 ,但其收塵效率與集塵極板面積呈指數曲線變化。通常 ,一臺三電場的電收塵器 ,其第一電場常有 80 %～90 %的收塵效率 ,很多情況下第二、 三電場僅收集含塵量 10 g/ m3左右的煙塵。有時為了達到20～30 mg/ m3的低排放濃度 ,收集很少的粉塵 ,需要增設第四、 五電場。也就是說 ,為了收集很少的粉塵而需增加很大的設備投資。
袋式收塵器雖然有高的收塵效率 , (一般排放濃度可小于50 mg/ m3) ,但也存在阻力大、濾袋壽命短的缺點 ,隨之帶來電耗大、運行費用高、更換濾袋時維修費用大的問題。
電—袋除塵器是將前級電除塵和后級袋除塵有機地串連成一體的復合式除塵器。在其前部設置的單一除塵電場可以發揮電除塵器在第一電場能收集 80 %～90 %粉塵的優點,收集煙塵中的大部分粉塵 ,使進入后部濾袋的煙氣含塵濃度大大降低了 ,減輕了濾袋的負荷。使電除塵器和袋式除塵器的優點都得到充分發揮 ,并克服了它們存在的不足。
1 結構與特點
電—袋除塵器的結構有前電后袋式、靜電增強型及電—袋一體化式3種。
電—袋除塵器運行時 ,由于電場力的存在 ,被濾袋收集的粉塵 ,在濾袋的織物纖維空隙間形成了“架橋” ,粉塵之間存在自由空間 ,這使得氣流易于通過 ,阻力降低。并且 ,濾袋表面形成的粉塵層很容易粉碎 ,使清灰變得容易。而沒有電場存在的袋式除塵器 ,在濾袋表面會形成很密實的粉塵層 ,對氣流阻力很大 ,并且清灰困難。電—袋除塵器自20 世紀70 年代在國外開始應用 ,國內繼首次在元寶山電廠試驗后 ,先后在上海浦東和金山水泥廠應用成功 ,排放濃度穩定在30 mg/ m3
以下。
前電后袋式及靜電增強型結構都能夠有效減輕濾袋的粉塵負荷 ,延長其壽命 ,但整個裝置還是存在阻力偏大的不足。而電—袋一體化式結構緊湊 ,氣體經過的路徑短 ,阻力較小。唐敏康等人設計的雙同心圓收塵極板電—袋一體化電除塵器,進一步降低了除塵阻力 ,提高了除塵設備的效率和經濟性。
2 過濾材料的特點
袋式除塵器的濾料種類較多。按濾料材質分 ,有天然纖維、無機纖維和合成纖維等;按濾料結構分,有濾布和毛氈兩類。
在煙氣過濾凈化中 ,過濾布袋的材質一般是由煙氣溫度來決定的。選用合適的纖維先制成針刺氈或機織布 ,再進一步加工成過濾布袋。我國習慣性地把煙氣溫度劃分為如下 4個區段:
(1)中低溫段(90 ℃～140 ℃) ,適用的纖維有聚丙烯(PP)纖維、聚酯(PET)纖維及均聚丙烯腈纖維等；
(2)中高溫段(140 ℃～200 ℃) ,適用的纖維有 Kermel , Nomex , Conex ,芳綸 ,聚苯硫醚(PPS) ,聚酰亞胺(P84)及玻璃纖維等;
(3)高溫段(200 ℃ ～300 ℃) ,適用的纖維有P84、聚四氟乙烯(PTFE)及玻璃纖維等;
(4)特殊高溫段(大于300 ℃) ,可選用的纖維有陶瓷纖維、碳纖維、高硅氧纖維及玄武巖纖維等。
隨著化學工業的發展 ,出現了許多抗高溫抗腐蝕并且耐磨性能好的新型濾料 ,擴大了袋式除塵器的應用領域 ,為電—袋除塵器的發展奠定了基礎。
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