铝合金熔化炉高温除尘技术案例
鑫源装饰材料有限公司要求为其2×13t铝合金熔化炉制作高温除尘器。该熔铝炉燃烧的是重油，单炉燃料年耗量为850t，烟气温度高达400～450℃，因此，除尘器工作环境比较恶劣。公司决定采用新开发的双滤层颗粒床除尘器（GBF除尘器）。
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双滤层颗粒床除尘器（GBF除尘器） |
燃烧和金属冶炼过程产生的烟尘具有很复杂的的化学组成，其中有如镍、镉、铬、铍、钒、铅、砷等有毒化合物。由燃烧、冶金过程形成的细微颗粒物，通常包括三种类型：①烟炱(fume)，在冶金过程中形成的固体粒子的气溶胶。它是熔融物质的挥发过程产生的气态物质的冷凝物，在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应。烟的粒径非常微小，一般小于1μm。如金属铝、锌、铅的冶炼过程中，在高温熔融状态下，这些物质能够迅速挥发，并氧化生成氧化铝、氧化锌和氧化铅等烟尘；②飞灰(flyash)，燃料燃烧中产生的呈悬浮状的非常分散的细小灰粒，包括燃料完全燃烧和不完全燃烧后残留的固体残渣，尺寸一般小于10μm；③黑烟(smoke)，燃烧产生的能见气溶胶。主要是化石燃料燃烧时，在高温缺氧条件下，烃类物质热分解生成的碳黑颗粒，粒径尺寸一般为0．01～1μm。
粒径小于l0μm的飘尘能在空气中长期悬浮并做布朗运动，几乎不能被上呼吸道表面体液截留并随痰排出，很容易直接进入肺部并在肺泡内沉积，因此对人体的危害最大。侵入肺部没有被溶解的沉积物会被细胞所吸收，损伤并破坏细胞，最终侵入肺组织而引起尘肺，如吸入金属粉尘形成的铁肺、铝肺，吸入硅酸盐粉尘形成矽肺等。
针对这种情况，鑫源公司在烟气净化系统中大胆采用了新开发的双滤料颗粒床除尘器（GBF型除尘器）。该除尘器适用于处理高温高含尘浓度的烟气，单台处理量大，并且容易拼合，适合处理大量烟气的场合需求，而且在系统前段不必加装旋风除尘作为初级处理，可直接进入GBF除尘器。实践证明，该技术对处理高温高粉尘浓度的烟气是有效的，现场400℃实测收尘效率达到94％，排放浓度为9.5mg/Nm³。
主要技术指标
最大处理量50000 m3/h；
烟尘入口浓度<50g/ m3；
过滤压降：1500～2000Pa；
耐高温：450℃，
漏风率<3%；
过滤层结构保证期5年，除尘器寿命>10年。
关键技术
颗粒层除尘器是利用颗粒过滤层使粉尘与气体分离，以达到净化气体的目的，主要是接触凝聚作用、筛滤作用、惯性碰撞作用和一定的沉降作用。对颗粒料材质要求是耐磨、耐腐蚀、价廉，对高温气体还要求耐高温。一般选择石英砂，它具有很高的耐磨性，在300～400℃温度下可长期使用，化学稳定性好，价格也便宜。颗粒层的再生可以分为耙式清灰和气动清灰，其中气动清灰是一种在高温下过滤运行的经济非机械式清灰方法。
颗粒层除尘器具有结构简单，颗粒来源广，耐高温，耐腐蚀，磨损轻微等优点。
目前许多工业炉窑产生的烟气温度高（在450℃以上）、细粉尘浓度大，不适宜用袋式除尘器，而单层滤料颗粒层除尘器又存在对极细粉尘除尘效率不高，容尘量不大的情况。针对这种情况，宁波大学杨国华教授提出了一种双层滤料颗粒层结构。该过滤床由上粗下细、上轻下重的双层滤料组成(下层滤料选用海砂，上层滤料选用普通膨胀珍珠岩颗粒)。过滤时，含尘气体自上而下穿过滤层，先经过粗颗粒的上层滤料层，进行第一级过滤，称为粗除尘，截留气体中的绝大部分粉尘；再经过细粒径的下层滤料层，进行第二级过滤，称为精除尘，截获漏过上滤层的微细粉尘。在海砂层和膨胀珍珠岩层的接触面上形成了一层滤饼，没有粉尘渗入海砂颗粒层。在整个过滤效率当中，这层接触面上的滤饼起到主要的过滤除尘作用。
反吹清灰时，反吹气自下而上通过滤层，由于上层滤料颗粒密度小于下层滤料正常流化时所形成的流化床床层密度,且有足够的密度差，因此，流化时，上层滤料颗粒始终悬浮于下层滤料层之上，形成不相混分层流化床，清灰结束后，上下两层滤料界面清晰，互不相混，双层滤料层结构保持不变。
该项技术是对不等密度双组份颗粒流化床技术的创新性应用，已取得国家专利。
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