袋式除塵器在化銅粉塵治理中的應用
摘要：簡要敘述了袋式除塵器原理與特點及其在化銅粉塵治理中的應用。分析了袋式除塵器在化銅粉塵治理中的治理效果及影響袋式除塵器除塵效果的因素。提出了利用袋式除塵器治理化銅粉塵時應完善的地方。
關鍵詞：袋式除塵器 化銅 粉塵
化銅業(yè)是閥門行業(yè)的配套行業(yè)，化銅時產生的大量廢氣，如未經處理直接排放，會造成環(huán)境污染,并嚴重影響人民群眾的身心健康，而袋式除塵器可對化銅廢氣進行有效治理。
1 污染源
化銅爐有兩種：一種為中頻爐或工頻爐，用電加熱，屬于比較清潔的生產；另外一種為坩堝，俗稱土爐，使用燃料——焦炭加熱，這種爐產生煙氣量大，已被限制使用；~產生的廢氣主要是粉（煙）塵，它含有CuO、PbO、ZnO、Cu、Pb、Zn、Sn等，粒徑大都在0.5 μm以下。浙江省玉環(huán)縣環(huán)境監(jiān)測站曾對未治理時化銅爐粉塵無組織排放進行監(jiān)測，粉塵監(jiān)測結果高達32.1 mg/m3，而國家排放標準只有5 mg/m3，超出排放標準5倍多。
2 袋式除塵器原理與特點
當含塵氣通過濾袋時，細小的氣體分子通過粘有粉塵層的濾布空隙，而大顆粒的粉塵被阻斷通過，由于重力沉降作用，掉落到灰斗。當濾布表面粉塵不斷加厚，阻力不斷加大，空隙不斷減小，氣流很難通過，粉塵層積累到一定程度，需利用各種清灰方式清空濾袋。
袋式除塵器具有如下特點：①除塵效率高，除塵效率可達99%以上；②適應性強，能處理不同類型的顆粒物，處理容量可大可；③操作彈性大，入口氣體含塵濃度變化較大時，對除塵效率影響不大；④結構簡單，使用靈活，便于回收干料，不存在污泥處理。
3 化銅粉（煙）塵治理工藝一般流程
化銅粉（煙）塵治理工藝一般流程如下：
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工程流程圖如圖1所示：
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圖1 化銅爐治理工藝流程圖 |
有些工藝在總煙管處加一個冷卻器，用水冷卻。
4 監(jiān)測結果統(tǒng)計與分析
4.1 監(jiān)測結果
玉環(huán)縣環(huán)境監(jiān)測站對12家裝有袋式除塵器治理化銅粉塵的企業(yè)進行監(jiān)測，監(jiān)測結果如表1所示。
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4.2 監(jiān)測結果分析
從玉環(huán)縣環(huán)境監(jiān)測站對12個裝有袋式除塵器裝置的企業(yè)監(jiān)測結果來看，處理設施進口濃度范圍在228.0～1249.0 mg/m3，進口平均濃度為826.2 mg/m3；出口濃度范圍在19.4～105.0mg/m3，出口平均濃度為53.2 mg/m3；除塵效率為81.9%～98.0%，平均除塵效率為91.1%。按我國（GB 9078—1996）《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》有色金屬熔煉爐中的Ⅱ時段二級排放標準100 mg/m3計，12套除塵設施中，有11套達標，達標率為91.7%，說明袋式除塵器對化銅粉塵治理效果明顯。
5 影響袋式除塵器除塵效果的因素
(1)濾袋的選擇：濾袋應選擇耐磨耐高溫的材質，有玻纖布/氈，NOMEX、針刺氈、P84針刺氈等，考慮到濾袋的耐磨性、耐用高溫以及費用等因素，化銅行業(yè)一般選用NOMEX針刺氈。
(2)溫度的控制：一般NOMEX濾袋承受溫度為200 ℃，所以處理設施進口溫度應控制在200 ℃以下，通過長長煙管后的煙氣到達除塵器箱體時，溫度都能降到200 ℃以下，特殊情況時，可進行水冷，在總煙管處安裝冷卻器。
(3)風機選用：引風機比送風機效果好。
(4)機械除塵比人工除塵方便、干凈，但機械除塵費用高，現大多采用脈沖除塵法。
(5)漏風與阻力：理論上計算袋式除塵器除塵效率達99%，但實測中達不到，主要是漏風和阻力的影響，漏風率越低，除塵效果越好；阻力對除塵效果有一定影響，經常清空濾袋，減少阻力，可提高除塵效果。
(6)集塵罩應盡量接近爐頭，使粉塵更容易進入罩內，增加集塵量，減少無組織排放污染。
(7)設備維護：儀器設備及布袋容易損壞應及時維修和更換布袋。
(8)氣流速度：在1～3 m/s氣流速度下，除塵效果最佳，一般風速控制在2～4 m/s。
(9)過濾面積：過濾面積越大，除塵效率越高，但造價會相應提高。所以應預先計算風量，然后選擇相應的除塵器型號。
(10)二級除塵：在除塵器箱體前裝有沉降室，形成二級除塵。沉降室可除去一部分大顆粒粉塵，降低溫度，減少除塵器壓力。
6 經濟效益分析
12個企業(yè)的12套化銅爐粉塵治理設施正常運行一個月，清灰可達12 t，處理設施裝機容量每套約10 kW，是中頻爐設備裝機容量的5%，由于中頻爐生產變電容量都留有余量，因此處理設施增加的裝機容量不會額外增加企業(yè)電費負擔。
設備投資總額：12×6=72萬元
每年回收的價值：12×12×0.14萬元=20.16萬元
每年兼職操作工人工資：12×12×0.02萬元=2.88萬元
每年改善作業(yè)環(huán)境后補貼工資下降：12×12×0.02萬元=2.88萬元
每年設備維修費用：12×12×0.02萬元=2.88萬元
從以上可知，每年可產生經濟效益17.28萬元，設備投資4年后可全部收回。
參考文獻
1 蔣展鵬.環(huán)境工程學.北京：高等教學出版社，1992
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