纤维膜在静电除尘技术中的应用——电袋除尘器
电收尘器虽是一种高效收尘设备 ,但其收尘效率与集尘极板面积呈指数曲线变化。通常 ,一台三电场的电收尘器 ,其第一电场常有 80 %～90 %的收尘效率 ,很多情况下第二、 三电场仅收集含尘量 10 g/ m3左右的烟尘。有时为了达到20～30 mg/ m3的低排放浓度 ,收集很少的粉尘 ,需要增设第四、 五电场。也就是说 ,为了收集很少的粉尘而需增加很大的设备投资。
袋式收尘器虽然有高的收尘效率 , (一般排放浓度可小于50 mg/ m3) ,但也存在阻力大、滤袋寿命短的缺点 ,随之带来电耗大、运行费用高、更换滤袋时维修费用大的问题。
电—袋除尘器是将前级电除尘和后级袋除尘有机地串连成一体的复合式除尘器。在其前部设置的单一除尘电场可以发挥电除尘器在第一电场能收集 80 %～90 %粉尘的优点,收集烟尘中的大部分粉尘 ,使进入后部滤袋的烟气含尘浓度大大降低了 ,减轻了滤袋的负荷。使电除尘器和袋式除尘器的优点都得到充分发挥 ,并克服了它们存在的不足。
1 结构与特点
电—袋除尘器的结构有前电后袋式、静电增强型及电—袋一体化式3种。
电—袋除尘器运行时 ,由于电场力的存在 ,被滤袋收集的粉尘 ,在滤袋的织物纤维空隙间形成了“架桥” ,粉尘之间存在自由空间 ,这使得气流易于通过 ,阻力降低。并且 ,滤袋表面形成的粉尘层很容易粉碎 ,使清灰变得容易。而没有电场存在的袋式除尘器 ,在滤袋表面会形成很密实的粉尘层 ,对气流阻力很大 ,并且清灰困难。电—袋除尘器自20 世纪70 年代在国外开始应用 ,国内继首次在元宝山电厂试验后 ,先后在上海浦东和金山水泥厂应用成功 ,排放浓度稳定在30 mg/ m3
以下。
前电后袋式及静电增强型结构都能够有效减轻滤袋的粉尘负荷 ,延长其寿命 ,但整个装置还是存在阻力偏大的不足。而电—袋一体化式结构紧凑 ,气体经过的路径短 ,阻力较小。唐敏康等人设计的双同心圆收尘极板电—袋一体化电除尘器,进一步降低了除尘阻力 ,提高了除尘设备的效率和经济性。
2 过滤材料的特点
袋式除尘器的滤料种类较多。按滤料材质分 ,有天然纤维、无机纤维和合成纤维等;按滤料结构分,有滤布和毛毡两类。
在烟气过滤净化中 ,过滤布袋的材质一般是由烟气温度来决定的。选用合适的纤维先制成针刺毡或机织布 ,再进一步加工成过滤布袋。我国习惯性地把烟气温度划分为如下 4个区段:
(1)中低温段(90 ℃～140 ℃) ,适用的纤维有聚丙烯(PP)纤维、聚酯(PET)纤维及均聚丙烯腈纤维等；
(2)中高温段(140 ℃～200 ℃) ,适用的纤维有 Kermel , Nomex , Conex ,芳纶 ,聚苯硫醚(PPS) ,聚酰亚胺(P84)及玻璃纤维等;
(3)高温段(200 ℃ ～300 ℃) ,适用的纤维有P84、聚四氟乙烯(PTFE)及玻璃纤维等;
(4)特殊高温段(大于300 ℃) ,可选用的纤维有陶瓷纤维、碳纤维、高硅氧纤维及玄武岩纤维等。
随着化学工业的发展 ,出现了许多抗高温抗腐蚀并且耐磨性能好的新型滤料 ,扩大了袋式除尘器的应用领域 ,为电—袋除尘器的发展奠定了基础。
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