水(shuǐ)泥是世界上建筑(zhù)材(cái)料中应用最为广(guǎng)泛的原料(liào)之一,水泥工业也是世界上能耗最高、物耗最高、污染物(wù)排(pái)放量最大的(de)行业(yè)之一(yī)。水(shuǐ)泥工业按污染特征分,属二类重污(wū)染企业。水泥生产给(gěi)环境带(dài)来的主要是大气污(wū)染,污染物(wù)以(烟)粉尘为主,水泥生产几(jǐ)乎(hū)每道工序都伴随着粉(fěn)尘(chén)的产生及排放(fàng)。根据统计资料,水泥(ní)粉尘排放量历年都(dōu)占(zhàn)工业粉尘排放总量的60~70%,居(jū)各工业部门粉尘排放量之首。而水泥粉尘对环境的影响是很大的。水泥粉(fěn)尘(chén)污染对人、农作物和植(zhí)物等都会产生很大的危害作用(yòng)。
干水泥厂窑(yáo)尾(wěi)烟气的特点是:烟气量大,温度(dù)高,粉尘浓(nóng)度高,粉尘(chén)细而粘、比电阻值高(gāo)且(qiě)含有酸碱氧化物(wù)等(děng)腐蚀性烟气。窑单体操作与窑磨联合(hé)操作相(xiàng)互转换时,进(jìn)入除尘器(qì)烟尘的工况变化(huà)较大。
目前,国内(nèi)外用(yòng)于水泥窑尾(wěi)大(dà)都(dōu)采(cǎi)用电(diàn)收尘(chén)器或者袋收尘器(qì),它们各自(zì)存在优(yōu)缺点(diǎn)。电收尘器能处理(lǐ)的烟气(qì)温度比较(jiào)高、阻力低、易管理、维(wéi)修费用低,但受粉尘的性能影响比较大,收尘效率比较低,且(qiě)收(shōu)尘的效(xiào)率(lǜ)是呈指(zhǐ)数(shù)变化,随着国家环保要求(qiú)的提高,往往达(dá)不到排放(fàng)要求(qiú)。袋收尘器的(de)收尘效(xiào)率很高,能较(jiào)容易地达到很高的排放标(biāo)准。随着世界各国环保要求(qiú)的日益严格,排放标准的(de)不断提高;在(zài)发(fā)达国家(jiā)以袋收尘器替换电(diàn)收尘器的数量越来越(yuè)多(duō),即使在发展中国家也有这样的趋势(shì)。美国水泥厂控制污染标准是以(yǐ)高效袋(dài)收(shōu)尘器(qì)的效率(lǜ)性能作为(wéi)基础的,而电收尘器只是作为(wéi)另一种可供选(xuǎn)择的收尘器来考虑。我国(guó)随着水泥新标准的实施,在一些(xiē)环保(bǎo)要(yào)求高的地区,如北京、上海、广州及各个风景区,已有水泥厂将电收尘器改为袋收尘(chén)器。
袋除尘器是以织物纤维滤料采用过滤技术(shù)将空气中的固体(tǐ)颗粒进(jìn)行分离的设备。目前主要有纤维过滤,膜过滤(表面覆膜)和粉尘(chén)层过滤,具体表现为(wéi):筛分,惯(guàn)性碰撞,扩散,重(chóng)力沉降等综合作用。其(qí)作用机理为:
(1)惯性捕集:颗(kē)粒物(wù)与风速都较大时(shí),气流接近过滤材料因受阻而发生绕流,颗粒物则由于惯(guàn)性作用而脱(tuō)离(lí)流线,直接与纤维碰(pèng)撞而被捕(bǔ)集。
(2)筛分捕集:当颗(kē)粒物的(de)粒(lì)径大于过滤材料的孔径时(shí),颗粒物无法(fǎ)通过而被捕集。
(3)扩散捕集:由于气体分子(zǐ)热运(yùn)动对微粒的碰撞(zhuàng)而产生(shēng)的布朗运动(dòng)线,从而(ér)撞击(jī)到纤维上被(bèi)吸(xī)附,对于(yú)越小的(de)微粒越(yuè)显著,大于0.3µm的(de)微粒其布朗(lǎng)运动减弱,一般不足以靠布(bù)朗运动使其离开流线(xiàn)碰撞到(dào)纤维(wéi)上。
(4)重力沉降捕集:在(zài)过(guò)滤速度(dù)较小时(shí),气体比较重的颗粒由于重力的(de)作用而脱离流线,沉积(jī)在纤维上。
在袋式除尘器的过滤中,粉尘逐渐在(zài)滤布表面形(xíng)成初(chū)始粘附层(也(yě)称粉尘架桥现象(xiàng)),初始就粉尘起到了过(guò)滤的(de)作用。目(mù)前(qián),国内外滤料进行了表面覆膜过滤技术的应用,使袋除尘器的(de)过(guò)滤机理都有所改变。这种技术对水泥厂窑尾微细(xì)粉尘有着(zhe)更高(gāo)的捕集率,可(kě)以将粉尘阻留在(zài)滤料表面,更容(róng)易剥离出(chū)来。不用说1微米的尘粒,就(jiù)是(shì)0.1微米的烟雾,也能获得接近(jìn)90%的(de)除(chú)尘效(xiào)率,可以使水(shuǐ)泥(ní)厂窑尾得粉尘(chén)趋(qū)近于“零排(pái)放”。