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覆膜滤袋在喷雾干燥袋式除尘器上的应用

发布日期:2017-12-10 15:33    关键字: 袋式除尘器

[摘要] 除尘器滤袋的性能直接影响着喷雾干燥器的运行效果,本文先容了表面过滤技术在喷雾干燥器烟气处理应用中的优势,并先容了部份国内外应用的案例。

  一  喷雾干燥及袋滤器特点
  喷雾干燥法是向高温气流中喷射雾状液体物质,使其瞬间干燥的方法,由于喷雾干燥具有瞬时干燥、干燥产品质量好、干燥过程简单及污染小等明显优于其它干燥方式的特点,已经成为工业干燥技术中应用最广、发展最快的技术之一,被广泛地应用于化工、食品、药品以及染料、水泥等工业原料的生产过程中。
  喷雾干燥系统是由干燥设备和附属设备组成,其系统流程示意见下图一。喷雾干燥设备运行的效果和配套设备是密切相关的,所以附属设备选择是否得当也是关键一环。其中干燥设备后置的英皇宫殿网上17388就是非常重要的工艺设备。英皇宫殿网上17388是作为从干燥尾气中分离粉状产品的最后一级气固分离设备,是截留尾气中粉体的最后一道防线。英皇宫殿网上17388的特点是捕集效率高,可以说,在众多的气固分离设备中,它的捕集效率是其它设备所不及的,特别是捕集10μm以下的粒子时更加明显,效率达到99%以上。
喷雾干燥袋式除尘器
图一 喷雾干燥系统示意图
  英皇宫殿网上17388运行时的运行阻力,气体流量和排放量将直接影响喷雾干燥生产的产量、质量和效率。运行阻力的变化会造成系统通风量的波动,对喷雾干燥的效率有较大影响。排放超标不仅会造成产品的损失,更会造成严重的环境污染。而这些问题的发生都和除尘器所选用的滤料是密切相关的。

二  过滤概述和滤料选择
  2.1深层过滤和表面过滤
  由于干燥操作尾气是高含尘、高湿含量气体,粉尘很容易大量粘附滤布。如果滤袋使用不当,袋式除尘器的运行阻力将会持续升高,而滤袋在高阻力条件下运行就会因本身应力高、频繁和高压力的清灰而使滤袋提前失效或破损。除尘器运行阻力高将导致系统通风量减小而直接喷雾干燥器的稳定运行;除尘布袋破损也会造成产品损失及影响粉尘排放的达标。  目前在国内的袋式除尘器上常用的针刺毡、玻纤等非覆膜普通滤料,属于“深层过滤”。所谓“深层过滤”是指最初接触滤料的粉尘将会滞留在滤料表面,形成一层“初次滤饼”使滤料孔隙减少而提高过滤效率。“深层过滤”就是利用这层“初次滤饼”层以实现有效的粉尘过滤/捕集的过程。随着过滤的进行,粉尘会顺气流压力不断渗入滤料,导致运行阻力不断上升,系统处理风量下降,能耗增加,并使是滤袋工作寿命大大缩短。另外,由于“初次粉饼”的存在,在处理象干燥器尾气这样的含湿量大的气体时,滤料容易“板结”而过早失效。

  覆膜滤袋解决了普通滤袋所存在的问题,该滤料的过滤表面复合了一层用“膨体”专利技术制成的多微孔、极光滑的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜。见下图二

  膨体聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜的纤维组织极为细密,使含尘气体经过滤料后的粉尘排放量接近于零;另外膨体聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜本身具有不粘灰、憎水和化学性能稳定等特点,使薄膜滤料具有了极佳的清灰性能,能使过滤阻力始终能保持在很低的水平,使处理气流量始终保持在较高的水平,从而实现袋式除尘器的“表面过滤”。过滤方式比较见图三。

  薄膜滤料气流量通常可增加30%以上,从而可大大提高系统的生产效率;过滤风速可比普通滤料提高1~2倍,从而可使除尘器体积减小,除尘器初始投资成本减少;同时降低了系统的风机动力和压缩空气消耗,减少系统的运行费用。同时支撑更高的过滤风速,为今后提高产能做准备。  2.过滤效果高,清灰性能好。能达到世界上最严格的粉尘排放标准;近于零的排放使空气再循环设备的成本大大降低,并节省了大量能源。同时ePTFE薄膜提供了极佳的滤饼剥离性/清灰性能。3.滤袋的使用寿命长。由于清灰效果好、清灰周期长、清灰强度较低,减轻了滤料的磨损,使滤袋的使用寿命大大延长。

三  应用案例先容
  案例一
   某化工厂喷雾干燥塔的后置袋滤器(S-424)用来收集经喷雾干燥后的树脂,是长期工作在较高和湿度的设备,因此对袋滤器中的滤袋要求较高。以往使用的国产普通滤袋由于清灰,防水能力较差,因此使用时滤袋外大量粘料,造成滤袋阻力上升,影响树脂的输送,并引起干燥塔底部积料。同时滤袋外黏结的PVC糊树脂长期暴露在较高温度下受热分解后混入成品,造成成品树脂调糊后产生大量红色塑化片.用户曾多次投诉.  研磨机的后置袋滤器(B-450)是用来收集经研磨后的树脂,对滤袋的清灰能力要求较高。以往使用的国产普通滤袋极易堵塞,造成B-450的抽风能力不足,经研磨的树脂无法及时输送,导致磨粉机的电流升高,不得不降低生产负荷.平均每班需停车半小时清理滤袋上的积料.不仅减少了产量而且因频繁开停车而浪费大量能源。
  鉴于普通滤袋的质量不尽如意,使车间生产陷入困境,因此急需使用高质量的滤袋来稳定生产,最终该车间在大修期间,换上了薄膜滤袋,并进行与普通国产滤袋的比较。比较结果如下:
 1.使用薄膜滤袋,工作时滤袋压降明显下降,见下图五

从上图中可以看出使用普通滤袋,起始压差高,平均压差大,可以使用的时间较短,其中干燥袋滤器要三个月调换一次,磨粉机袋滤器一年换一次;而使用薄膜滤袋后,起始压差低,且压差稳定在50毫米水柱左右,可使用三年以上。
  2.随着薄膜滤袋的使用,每班无需再抽出半小时停车清理滤袋,单班可增加工作时间半小时,增产6.25%,一年可多生产310吨,以每吨赢利500元计算,共计15.5万元人民币。
  3.使用薄膜滤袋后,每天三班可减少3次停车时间,以每次停车需耗电60度,一年250天,每度电0.5元,每年可节约4.5万度电,节约2.25万元。
  4.使用薄膜滤袋后,大大减少了烟囱中粉尘的排放。对比如下:
 四.总结
  1.喷雾干燥器由于其独特的优势,在工业干燥领域的使用将会越来越广泛。而在干燥袋滤器上使用滤袋后能更好地发挥喷雾干燥器的优势;
  2.滤袋具极好的透气性和清灰性能,可提高处理气流量而保持工作压降在很低的水平,使 干燥器的产能得到提高,节约能耗并且提高产品质量;
  3.滤袋对细微颗粒也可达到几乎为零的排放,可提高产量,减少下道工序的维修量,减少风机的磨损,并降低工厂的排放指标;
  4.滤袋解决了因滤袋寿命太短而频繁停机的问题;使得整个系统运行达到最为完全可靠的程度,因而可大大减少除尘器的停机维修的时间,减少系统的运行费用。

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