布袋除塵器除塵過程及過濾問題

上世紀80年代以來，隨著改革開放，我國工業硅生產和出口大幅度地增長，1993年我國工業硅實際產量已經超過15萬t，生產能力已達到45萬t，生產廠家有300個。

工業硅生產過程中，煙塵對環境污染是相當嚴重的(主要是粉塵)。煙塵主要是無定型二氧 化硅，大部分粉塵的直徑為0. 01~0. 1μm，白度40~50，淺灰色。這部分粉塵占93一。粉塵的特性是密度低、細而輕、吸濕性差、膠結性能好、不易沉降。然而這部分微硅粉資源沒有充分利用全部被高空排放。這種微硅粉塵在空氣中的擴散能力較強，不易捕集，所以對環境的污染嚴重。

微硅粉塵是一種優良的工業添加劑。被廣泛應用于建筑，冶金和保溫材料中。尤其用微硅粉塵和水泥配制的混合砂漿，可節省水泥，強度提高。另外微硅粉還可以配制成硅酸鉀肥及熔點高、熱溫性能好的耐火材料。

因此，目前工業硅電爐(包括其他行業的礦熱電爐)的煙氣凈化愈來愈受到各級環保部門及生產廠家的重視。我院曾作過某硅鋁合金廠煙氣凈化設計工作。

電爐在生產過程中產生的大量高溫煙氣。煙氣 凈化系統未開前煙氣是通過電爐上方的集氣罩及煙 囪排放到室外空氣中。煙氣凈化系統啟動后，先將 煙囪(也可稱為放空管)的閥門關閉，煙氣通過管道 首入預除塵器中，預除塵器的主要作用使煙氣 中的火星(花)及粗粉(顆)粒先被分離出來，以避免 損壞濾袋及對主風機的磨損，同時也了微硅粉處理的質量。

預除塵器是一個介于重力除塵器和旋風除塵器之間的設備，煙氣在環形室中加速并在較窄的垂直狹槽中旋轉、分離。粗顆粒被分離出來后通過該設備下部的排料閥裝入料袋中。

煙氣經過預除塵器后進入風機室的主離心通風機。其軸承座有水冷卻裝置，主排風機為并聯安裝，每臺主排風機入口有調解閥(啟動閥)，風機出口有蝶閥，用以各臺風機相互不受影響。

主離心通風機將含塵煙氣送入布袋除塵器進行凈化。該設備為正壓操作，共分10個除塵單元(室)，每個除塵室底部均有儲灰斗。含塵煙氣從灰斗側上部裝有閥門控制的進風口進氣，含塵煙氣進入灰斗后經上部花板及布袋進行過濾。

布袋為圓柱形，其材質是經過處理的玻璃纖維，這種纖維表面敷有一層膨化的聚四氟乙稀（PTFE)薄膜，這層薄膜可地防止灰塵滲透到纖維中，布袋使用過程中清灰又很容易完成。因此濾袋的壓降總能保持恒定，并具有良好的氣布比。采用這種的濾袋來設計本工程煙氣凈化除塵設備的過濾面積，差不多是按普通玻纖布袋除塵器的一半。

傳統的普通玻纖布袋在除塵過程中，細微粉塵不斷地在纖維中沉積，而清灰時又不能地予以。因此布袋的壓降不斷上升，為降低除塵系統的阻力，就頻繁地進行清灰。布袋脹一縮一脹一縮次數增加，從而使布袋損壞較快，運行費用增加。普通玻纖布袋使用壽命一般2~4年，而使用聚四氟乙稀薄膜玻纖布袋可達6一10年。

布袋的長度為10m，直徑0. 292m，每隔2m有一個不銹鋼支撐環，被縫制在濾袋周圍。當濾袋清灰縮癟時支撐布袋不粘合，使粉塵抖落到灰倉里。運行時支撐環起到保持布袋呈圓柱形狀態，使粉塵過濾順利進行。布袋根部(底部)與灰斗上部花板上的短管用管卡固定，布袋頂部用管卡固定在頂蓋上，頂蓋上有細鐵鏈將其垂直拉緊，固定在除塵器上部的框架上。

除塵器在運行中，煙氣中的粉塵在布袋內表面不斷地被吸附。經布袋過濾后的潔凈氣體，從除塵器頂部大型屋頂式自然通風帽排到大氣中。此時，排放到室外的含塵濃度小于20 mg/m³。

由于布袋內表面粉塵吸附，導至阻力逐漸上升。當達到數值時，布袋需要清灰。此時某一灰斗進風口閥門關閉的同時，反向吸風口開啟，煙塵停止進入，反吸風機開始運行。干凈空氣從濾袋外側進入布袋內，濾袋內側的粉塵順著反向氣流落入灰斗內。濾袋清灰后，進風口閥門重新打開的同時，反吸風口關閉，此時該灰斗(一單元除塵室)又進入正常運行中。灰斗內的粉塵經灰斗下部螺旋輸送機及回轉閥 送入除塵器底部的水平鏈式輸送機中。水平鏈式輸 送機再將粉塵轉送到另一斜式鏈式輸送機中，由此輸送機將粉塵送入粉塵處理裝置的儲倉內。

粉塵處理裝置是將微硅粉進行增大密度的設備(也稱之為加密裝置)。儲倉頂部設有自動運行的小型除塵器。倉內裝有料位測量和控制裝置、料倉底部連接增密設備、自動運行的閥門和流化分配裝置。經流化分配裝置后，增密或未增密的硅粉通過流量控制閥和氣動閥分別進入大袋成品包裝系統及散裝系統。

粉塵處理裝置從儲倉頂部進料和增密是自動連續運行的。即進儲倉的是象香煙灰一樣細的硅粉塵（0.15~0.2 t/m³)，倉下流出的是比重提高到0. 5~0. 6 t/m³，直徑約0. 5一1.0mm的圓顆粒硅粉球團，至此整個系統完成了煙氣凈化回收工藝。

大袋成品包裝系統由包裝機和緩沖倉組成。緩沖倉安裝了料位傳感器以防止物料過滿，包裝機配有帶起動器的控制盤和控制運行的設備。控制裝置也對秤量進行監控，包裝袋由工人放到裝填位置。包裝后硅粉袋由工人運到庫房。

由于煙氣凈化所需的硅粉加密處理技術從引進，設備運行自動化程度較高。因此設計了控制室。該設施底層為高壓配電室，二層為控制室，整個煙氣凈化回收系統由計算機監測及控制，煙氣溫度、除塵器的壓降、加密倉料位及壓力等均在計算機模擬畫面上呈現出來。從而使整個凈化過程、規范。凈化系統同時還設有手動操作，供定期檢查時使用。

空壓機房為除塵器、加密裝置、包裝機等提供壓縮空氣。管道系統設計了固定支架、滑動支架和補償器以煙氣凈化系統正常運行。