袋式除塵器在化銅粉塵治理中的應(yīng)用
摘要：簡要敘述了袋式除塵器原理與特點(diǎn)及其在化銅粉塵治理中的應(yīng)用。分析了袋式除塵器在化銅粉塵治理中的治理效果及影響袋式除塵器除塵效果的因素。提出了利用袋式除塵器治理化銅粉塵時(shí)應(yīng)完善的地方。
關(guān)鍵詞：袋式除塵器 化銅 粉塵
化銅業(yè)是閥門行業(yè)的配套行業(yè)，化銅時(shí)產(chǎn)生的大量廢氣，如未經(jīng)處理直接排放，會(huì)造成環(huán)境污染,并嚴(yán)重影響人民群眾的身心健康，而袋式除塵器可對(duì)化銅廢氣進(jìn)行有效治理。
1 污染源
化銅爐有兩種：一種為中頻爐或工頻爐，用電加熱，屬于比較清潔的生產(chǎn)；另外一種為坩堝，俗稱土爐，使用燃料——焦炭加熱，這種爐產(chǎn)生煙氣量大，已被限制使用。化銅產(chǎn)生的廢氣主要是粉（煙）塵，它含有CuO、PbO、ZnO、Cu、Pb、Zn、Sn等，粒徑大都在0.5 μm以下。浙江省玉環(huán)縣環(huán)境監(jiān)測站曾對(duì)未治理時(shí)化銅爐粉塵無組織排放進(jìn)行監(jiān)測，粉塵監(jiān)測結(jié)果高達(dá)32.1 mg/m3，而國家排放標(biāo)準(zhǔn)只有5 mg/m3，超出排放標(biāo)準(zhǔn)5倍多。
2 袋式除塵器原理與特點(diǎn)
當(dāng)含塵氣通過濾袋時(shí)，細(xì)小的氣體分子通過粘有粉塵層的濾布空隙，而大顆粒的粉塵被阻斷通過，由于重力沉降作用，掉落到灰斗。當(dāng)濾布表面粉塵不斷加厚，阻力不斷加大，空隙不斷減小，氣流很難通過，粉塵層積累到一定程度，需利用各種清灰方式清空濾袋。
袋式除塵器具有如下特點(diǎn)：①除塵效率高，除塵效率可達(dá)99%以上；②適應(yīng)性強(qiáng)，能處理不同類型的顆粒物，處理容量可大可小；③操作彈性大，入口氣體含塵濃度變化較大時(shí)，對(duì)除塵效率影響不大；④結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，便于回收干料，不存在污泥處理。
3 化銅粉（煙）塵治理工藝一般流程
化銅粉（煙）塵治理工藝一般流程如下：
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工程流程圖如圖1所示：
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圖1 化銅爐治理工藝流程圖 |
有些工藝在總煙管處加一個(gè)冷卻器，用水冷卻。
4 監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析
4.1 監(jiān)測結(jié)果
玉環(huán)縣環(huán)境監(jiān)測站對(duì)12家裝有袋式除塵器治理化銅粉塵的企業(yè)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果如表1所示。
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4.2 監(jiān)測結(jié)果分析
從玉環(huán)縣環(huán)境監(jiān)測站對(duì)12個(gè)裝有袋式除塵器裝置的企業(yè)監(jiān)測結(jié)果來看，處理設(shè)施進(jìn)口濃度范圍在228.0～1249.0 mg/m3，進(jìn)口平均濃度為826.2 mg/m3；出口濃度范圍在19.4～105.0mg/m3，出口平均濃度為53.2 mg/m3；除塵效率為81.9%～98.0%，平均除塵效率為91.1%。按我國（GB 9078—1996）《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》有色金屬熔煉爐中的Ⅱ時(shí)段二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)100 mg/m3計(jì)，12套除塵設(shè)施中，有11套達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)率為91.7%，說明袋式除塵器對(duì)化銅粉塵治理效果明顯。
5 影響袋式除塵器除塵效果的因素
(1)濾袋的選擇：濾袋應(yīng)選擇耐磨耐高溫的材質(zhì)，有玻纖布/氈，NOMEX、針刺氈、P84針刺氈等，考慮到濾袋的耐磨性、耐用高溫以及費(fèi)用等因素，化銅行業(yè)一般選用NOMEX針刺氈。
(2)溫度的控制：一般NOMEX濾袋承受溫度為200 ℃，所以處理設(shè)施進(jìn)口溫度應(yīng)控制在200 ℃以下，通過長長煙管后的煙氣到達(dá)除塵器箱體時(shí)，溫度都能降到200 ℃以下，特殊情況時(shí)，可進(jìn)行水冷，在總煙管處安裝冷卻器。
(3)風(fēng)機(jī)選用：引風(fēng)機(jī)比送風(fēng)機(jī)效果好。
(4)機(jī)械除塵比人工除塵方便、干凈，但機(jī)械除塵費(fèi)用高，現(xiàn)大多采用脈沖除塵法。
(5)漏風(fēng)與阻力：理論上計(jì)算袋式除塵器除塵效率達(dá)99%，但實(shí)測中達(dá)不到，主要是漏風(fēng)和阻力的影響，漏風(fēng)率越低，除塵效果越好；阻力對(duì)除塵效果有一定影響，經(jīng)常清空濾袋，減少阻力，可提高除塵效果。
(6)集塵罩應(yīng)盡量接近爐頭，使粉塵更容易進(jìn)入罩內(nèi)，增加集塵量，減少無組織排放污染。
(7)設(shè)備維護(hù)：儀器設(shè)備及布袋容易損壞應(yīng)及時(shí)維修和更換布袋。
(8)氣流速度：在1～3 m/s氣流速度下，除塵效果最佳，一般風(fēng)速控制在2～4 m/s。
(9)過濾面積：過濾面積越大，除塵效率越高，但造價(jià)會(huì)相應(yīng)提高。所以應(yīng)預(yù)先計(jì)算風(fēng)量，然后選擇相應(yīng)的除塵器型號(hào)。
(10)二級(jí)除塵：在除塵器箱體前裝有沉降室，形成二級(jí)除塵。沉降室可除去一部分大顆粒粉塵，降低溫度，減少除塵器壓力。
6 經(jīng)濟(jì)效益分析
12個(gè)企業(yè)的12套化銅爐粉塵治理設(shè)施正常運(yùn)行一個(gè)月，清灰可達(dá)12 t，處理設(shè)施裝機(jī)容量每套約10 kW，是中頻爐設(shè)備裝機(jī)容量的5%，由于中頻爐生產(chǎn)變電容量都留有余量，因此處理設(shè)施增加的裝機(jī)容量不會(huì)額外增加企業(yè)電費(fèi)負(fù)擔(dān)。
設(shè)備投資總額：12×6=72萬元
每年回收的價(jià)值：12×12×0.14萬元=20.16萬元
每年兼職操作工人工資：12×12×0.02萬元=2.88萬元
每年改善作業(yè)環(huán)境后補(bǔ)貼工資下降：12×12×0.02萬元=2.88萬元
每年設(shè)備維修費(fèi)用：12×12×0.02萬元=2.88萬元
從以上可知，每年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益17.28萬元，設(shè)備投資4年后可全部收回。
參考文獻(xiàn)
1 蔣展鵬.環(huán)境工程學(xué).北京：高等教學(xué)出版社，1992
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