水泥是(shì)世界上建筑(zhù)材(cái)料中应用最为广泛的(de)原料之一,水泥工业也是世界上(shàng)能耗最高、物(wù)耗最高、污(wū)染物排放量(liàng)最大(dà)的行(háng)业之一。水泥工业(yè)按污(wū)染特征分,属二类(lèi)重污(wū)染企业。水(shuǐ)泥生产(chǎn)给环境带来的(de)主要是大气污染,污染物(wù)以(烟)粉尘为主,水泥生产(chǎn)几乎每(měi)道工序都(dōu)伴随(suí)着粉尘的产生及排放。根据统计资料(liào),水泥粉尘(chén)排(pái)放量历年(nián)都(dōu)占工业粉尘排放总量的(de)60~70%,居各工(gōng)业部门粉尘(chén)排(pái)放量之首。而水泥粉尘(chén)对环(huán)境的影(yǐng)响是很(hěn)大的(de)。水泥粉尘(chén)污染对人、农作物(wù)和(hé)植(zhí)物等都(dōu)会产生很大的危害作用。
干水泥厂窑尾烟气的特(tè)点是:烟气(qì)量大,温度高,粉尘浓度高,粉(fěn)尘细而(ér)粘、比(bǐ)电阻(zǔ)值高且含有酸碱氧化物等(děng)腐蚀性(xìng)烟气。窑单体操作与(yǔ)窑磨联合(hé)操(cāo)作相互转换时,进入除(chú)尘(chén)器烟尘(chén)的工况变化较(jiào)大。
目前,国内外(wài)用于水泥窑尾大都采用电收尘(chén)器(qì)或者袋收(shōu)尘器,它们各自存在(zài)优缺点。电收尘(chén)器能(néng)处理的烟气(qì)温度比较高、阻力低、易管理、维修费用低,但受粉尘的性(xìng)能影响比较(jiào)大,收尘效率比较低,且收尘的效率是呈指数变化(huà),随着国家环保要求的提高(gāo),往(wǎng)往达不到排放要求。袋收(shōu)尘器的收尘效率很高,能较容易(yì)地达(dá)到很高的排放标准(zhǔn)。随着世(shì)界各(gè)国(guó)环保要(yào)求的日益严格(gé),排放标准(zhǔn)的不(bú)断提高;在(zài)发达国家以袋收尘器替换电收尘器的数量越来越多,即使在发展(zhǎn)中国家也有这样的趋(qū)势。美(měi)国水泥厂(chǎng)控制污染标准是以高(gāo)效袋收(shōu)尘器的效率性能作为基础的(de),而电(diàn)收尘器只是作为另一种(zhǒng)可(kě)供(gòng)选择(zé)的收(shōu)尘器来考(kǎo)虑。我(wǒ)国随(suí)着水(shuǐ)泥新(xīn)标准的(de)实施,在(zài)一些环保要(yào)求高的地区(qū),如北京(jīng)、上海、广州及各个风景区(qū),已有(yǒu)水泥厂将电收尘器改为袋收尘器(qì)。
袋除尘(chén)器是(shì)以织物(wù)纤维滤料采用(yòng)过滤技术将空(kōng)气(qì)中(zhōng)的固体颗粒进行分离的设备。目前主要有(yǒu)纤维过(guò)滤,膜过滤(表(biǎo)面覆膜)和粉尘层过滤,具体表现为:筛分(fèn),惯性碰撞,扩散(sàn),重力沉降等综合作(zuò)用。其(qí)作用(yòng)机理为:
(1)惯(guàn)性捕集:颗粒物与风(fēng)速都较大时,气(qì)流接近过(guò)滤材料因受(shòu)阻而发生(shēng)绕流,颗粒物(wù)则由(yóu)于惯性作用而脱离流线,直接(jiē)与纤维碰撞而(ér)被捕集。
(2)筛(shāi)分捕集:当颗粒物的粒径大于过滤(lǜ)材料的孔(kǒng)径时,颗粒物无(wú)法通过而被捕集。
(3)扩散捕集:由于气(qì)体分子热运动对微粒的碰撞而产生的布朗运动线,从而撞击到纤维上被吸附,对(duì)于(yú)越小的微粒越显著(zhe),大于(yú)0.3µm的微粒其布朗运动(dòng)减弱,一般(bān)不足以(yǐ)靠布朗运动(dòng)使(shǐ)其离开流(liú)线(xiàn)碰撞到纤维上。
(4)重力沉降捕集:在过滤速度较小时,气体比较(jiào)重的颗粒(lì)由于重力的作用而(ér)脱(tuō)离流线,沉积在纤维上。
在袋式除尘器的过滤中,粉尘逐渐在(zài)滤布表面(miàn)形(xíng)成初始粘附(fù)层(也(yě)称(chēng)粉尘(chén)架桥现象),初始就(jiù)粉尘起到了过滤(lǜ)的作用(yòng)。目(mù)前,国内外滤料进(jìn)行了(le)表面覆膜过滤技术的应用,使袋(dài)除尘器(qì)的(de)过滤机理都有所改变(biàn)。这种技术对(duì)水泥厂窑尾微细粉尘有着更(gèng)高(gāo)的捕集率,可以将粉尘阻留在滤料表面,更(gèng)容易剥离出(chū)来。不用(yòng)说1微米的(de)尘(chén)粒,就(jiù)是0.1微米的烟雾,也能获得接近90%的除尘(chén)效率(lǜ),可以使水(shuǐ)泥厂窑尾得粉尘趋(qū)近(jìn)于“零排放”。