水(shuǐ)泥是世界上建筑材料中应用最为广泛的原(yuán)料之一,水(shuǐ)泥(ní)工(gōng)业也是世界上能耗最高(gāo)、物耗最高、污染物排放量最(zuì)大的行业之(zhī)一(yī)。水泥工业按污染特(tè)征分,属二类重污染(rǎn)企(qǐ)业。水泥生产给环(huán)境带(dài)来的主要是大气污(wū)染(rǎn),污染(rǎn)物以(烟)粉尘为主,水泥生(shēng)产(chǎn)几(jǐ)乎每道工序都伴(bàn)随着粉尘的产(chǎn)生及排放。根据统计资(zī)料,水泥粉尘排放量历年都占工业(yè)粉(fěn)尘排放总量的60~70%,居各(gè)工业部门(mén)粉尘排放量之首。而水(shuǐ)泥粉尘对环境的影响是很大(dà)的。水泥(ní)粉(fěn)尘污染(rǎn)对人(rén)、农(nóng)作物和植物(wù)等都(dōu)会产生很大的(de)危害作用。
干水泥厂窑尾烟(yān)气的(de)特点是:烟气(qì)量大,温度高,粉尘(chén)浓度高,粉尘细而粘、比电阻(zǔ)值高且含有酸(suān)碱氧化物等腐蚀(shí)性烟气(qì)。窑单(dān)体(tǐ)操作与窑磨联合操作相互(hù)转换时,进(jìn)入除尘(chén)器烟尘(chén)的工况变化较大。
目前(qián),国内外(wài)用于(yú)水泥窑(yáo)尾大都(dōu)采用电收(shōu)尘器(qì)或者袋收尘器,它们(men)各(gè)自存(cún)在优缺点。电(diàn)收尘器能处理的烟(yān)气温度比(bǐ)较(jiào)高、阻力低、易管理、维修费用低(dī),但受(shòu)粉尘的性(xìng)能影响比较大,收尘效率比较低,且(qiě)收尘的效率是呈指(zhǐ)数变化,随(suí)着(zhe)国(guó)家环(huán)保要求的(de)提高,往往达不到排放要求。袋收(shōu)尘器的收(shōu)尘(chén)效率很高,能(néng)较(jiào)容易地达到(dào)很高的排放标准。随(suí)着世界(jiè)各国环保要(yào)求的日益严格,排放(fàng)标(biāo)准的不断提(tí)高;在(zài)发达国家(jiā)以(yǐ)袋收尘器替换电收尘器的数量越来越(yuè)多,即使在发展中国家(jiā)也(yě)有(yǒu)这样(yàng)的趋(qū)势。美国水泥厂控制污染(rǎn)标准是(shì)以(yǐ)高效袋收尘器的效率性能作(zuò)为基础(chǔ)的,而电收尘器(qì)只是作为(wéi)另一种可供(gòng)选择的收尘器(qì)来考虑。我国(guó)随着水泥新(xīn)标准的实施,在一些(xiē)环保要求高的地区,如(rú)北(běi)京、上海、广州(zhōu)及(jí)各个风景区,已有水泥厂(chǎng)将电收尘器改(gǎi)为袋收尘器。
袋除尘器是以织物纤维滤料(liào)采用过滤技术将空气中的固体颗粒进行分离的设备。目前主要有纤维过滤,膜过(guò)滤(lǜ)(表面覆膜)和(hé)粉尘(chén)层过滤,具体表现为:筛分,惯性碰撞,扩散,重力沉(chén)降等综合作用。其作用机理为:
(1)惯性捕集:颗粒物与风速都(dōu)较大时,气流接近过滤材料因受阻(zǔ)而发生绕流,颗粒物(wù)则由(yóu)于(yú)惯性作(zuò)用而脱离(lí)流线(xiàn),直接与纤维碰(pèng)撞而被捕集。
(2)筛分(fèn)捕集:当(dāng)颗粒物的粒径(jìng)大于过(guò)滤材料的(de)孔(kǒng)径时,颗粒物无法通(tōng)过而被捕集。
(3)扩散捕集:由于气体分(fèn)子热运(yùn)动对微粒的碰撞(zhuàng)而产生的布朗(lǎng)运动线,从而撞击到纤维(wéi)上被(bèi)吸(xī)附,对于越小的微粒越显著,大(dà)于0.3µm的微粒其布朗运动减弱,一(yī)般不足以靠布朗运动使其离开流线碰撞到纤维上。
(4)重(chóng)力沉降(jiàng)捕集(jí):在过(guò)滤速度较小时,气体比较重的颗粒由于重力的(de)作用而脱离流(liú)线,沉积在纤维上。
在袋式除尘器(qì)的过滤(lǜ)中,粉尘逐渐在滤布表面形成初始粘附(fù)层(也称粉尘(chén)架(jià)桥现象),初始就粉尘起到了(le)过滤的作用。目前,国内外(wài)滤料进行了表面(miàn)覆膜(mó)过滤技(jì)术的应用,使袋除尘器(qì)的过(guò)滤机理都有所改变。这种技术对水泥厂窑尾微细粉尘有着更高的捕集率,可以将粉尘阻留在滤料表面,更容易剥离出来。不用说(shuō)1微米的尘粒,就是(shì)0.1微(wēi)米的(de)烟雾,也能获得接近90%的除(chú)尘效率(lǜ),可以使水泥(ní)厂窑尾(wěi)得粉尘(chén)趋近(jìn)于“零排放(fàng)”。