濕式篩板除塵器設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

喜培忠

【摘 要】濕式篩板除塵器主要是在吸收和溶解的原理基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的，其主要運(yùn)用于一些化工生產(chǎn)過程的除塵中。在對濕式篩板除塵器設(shè)計(jì)和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)備集氣液一體，在設(shè)計(jì)上非?？茖W(xué)合理，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，對于化工生產(chǎn)中一些料塔堵塞或者工作效率低等都能有效處理，大大提高了生產(chǎn)過程中的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。

【Abstract】Wet sieve plate dust collector is mainly designed based on the principle of absorption and dissolution. It is mainly used in dust removal in some chemical production processes. In the design and application of the sieve plate precipitator， we find that the design of the equipment of gas-liquid is very reasonable， and the structure is simple， its operation is convenient， can effectively deal with the low working efficiency of some material or tower blockage in chemical production， greatly improving the production process of environmental protection and economic benefits.

【關(guān)鍵詞】濕式篩板；除塵器；設(shè)計(jì)和應(yīng)用

【Keywords】wet sieve plate； dust collector； design and application

【中圖分類號】X701.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0137-02

1 引言

在一些化工廠的生產(chǎn)車間，經(jīng)常會出現(xiàn)大量的粉塵污染，一般一個(gè)班次下來，地上便會積滿一層厚厚的粉塵，而在崗位工作的人員無論穿什么衣服，在下班之后都會變成一個(gè)白人，并不能起到有效的防塵作用。針對這種情況，對粉塵泄露的原因進(jìn)行分析，并且根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出了濕式篩板除塵器，它有效地解決了工廠生產(chǎn)過程中的干燥問題和粉塵的污染問題。

2 濕式篩板除塵器的工作原理

濕式篩板除塵器主要有填料塔和空塔這兩種，其主要的組成部分有氣體、液體分布器、液體收集器、液體出口消旋器和支撐設(shè)備等。濕式篩板除塵器的工作原理主要是利用氣液兩相形成液膜進(jìn)行傳質(zhì)[1]。在填料塔中，液膜主要是在液體流經(jīng)固體填料的表面時(shí)形成的一種膜，氣體和液體在進(jìn)行運(yùn)動的時(shí)候，可以是順向的，也可以是逆向的，無論是采用何種形式，都是為了保證界面可以得到合理的分布，對于液體來說，一般采用的是自上而下的一種流動形式，而對于氣體一般是采用自下而上的流動形式，在填料的內(nèi)部，兩種形態(tài)經(jīng)過強(qiáng)烈的混合，在塔中形成氣液混合層，與此同時(shí)，氣體通過氣液層時(shí)會向上冒泡，從而對氣體進(jìn)行凈化，含塵液體向下流動。通過采用篩板對液滴進(jìn)行有效分布，液滴在篩板上會對塵粒進(jìn)行收集，液滴經(jīng)過聚合從而形成了一層液膜，在重力的作用下液膜會慢慢向下流動，通過這樣的方式，使得粉塵液體在很短的時(shí)間內(nèi)都匯集到了除塵器底部的液體收集器中，這使得空塔氣液相接觸變得更好，有利于除塵，使填料塔也不容易出現(xiàn)堵塞，操作起來還非常方便。

3 除塵器的工作流程

根據(jù)化工粉塵易溶于水和潤濕性的特點(diǎn)，研究人員可以通過合理利用冷凝水和設(shè)備布置上存在的位差，將干燥、包裝等崗位的同類粉塵進(jìn)行有效地集中和處理。將含塵氣體引入一級濕式除塵器之中，然后與系統(tǒng)中的工藝水進(jìn)行接觸，形成水膜。含塵水通過利用設(shè)備的位差直接進(jìn)入到二級除塵器，通過這樣的方式對含塵氣進(jìn)行凈化，從二級除塵器流出的含塵水會進(jìn)入到生產(chǎn)系統(tǒng)，對粉塵進(jìn)行回收，氣體經(jīng)過水洗之后直接排出[2]。

4 濕式篩板除塵器的設(shè)計(jì)

4.1 分布盤的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)

在濕式篩板除塵器中分布盤是非常重要的一部分，其直接關(guān)系到設(shè)備是否可以正常運(yùn)作和除塵效果好壞。現(xiàn)在主要采用的分布盤是多級槽式液體分布盤，之所以這種方法被廣泛使用在填料除塵中，是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，噴淋孔的水平度不會受到填料層的影響[3]。新型的槽盤式氣液分布盤還新增加了防護(hù)屏和自動排污系統(tǒng)，抗堵塞能力非常顯著，在一些煉油廠有非常廣泛的使用。LIQDIST液體分布盤改變了液體點(diǎn)分布的特點(diǎn)，使整個(gè)填料層的液體都呈線性液膜均勻分布，這有效地消除了液相端效應(yīng)，最終起到有效的抗堵和回收效果。在對除塵器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要進(jìn)行了兩種實(shí)驗(yàn)分別是水和含塵氣體接觸實(shí)驗(yàn)和水的分布式實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將和含塵氣體接觸過的水壓入到除塵器中，讓水均勻地分布到除塵器的橫截面上，并且要在除塵器的進(jìn)水口裝上分布盤，這種分布盤有兩個(gè)進(jìn)水口，布水的效果更好。在實(shí)驗(yàn)中，分布盤上的水孔非常容易堵塞，而堵塞之后很難進(jìn)行清理。第二種方法是用直管直接把水引到除塵器中，在距離出口下端30cm處要安裝一個(gè)傘狀的分布盤，水流到這個(gè)分布盤上，然后沿盤面均勻地向下流，從而使水得以均勻分布，而且也不容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。所以在濕式篩板的設(shè)計(jì)中一般都是采用第二種方式，也就是所謂的傘狀分布盤。

4.2 對氣液接觸時(shí)間的確定

在除塵器直徑確定時(shí)，氣液的接觸時(shí)間主要通過除塵器的高度進(jìn)行確定，氣液接觸時(shí)間越短，除塵效果就越不好，除塵器的體積也會很大，造價(jià)也會變得非常高。在對多種除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)之后，研究人員對氣液接觸時(shí)間做了相關(guān)試驗(yàn)，當(dāng)氣液接觸時(shí)間是1s的時(shí)候，除塵的效果非常差，排出的氣體中依然含有大量粉塵。當(dāng)氣液接觸時(shí)間是1.5s時(shí)，排出的氣體中粉塵得到了大大下降，但是除塵效果依舊非常理想。當(dāng)接觸時(shí)間為2s時(shí)，排出的氣體中既沒有粉塵，也沒有水珠，所以說在氣液接觸時(shí)間為2s的時(shí)候，除塵效果最佳。endprint

4.3 液體收集器和除塵參數(shù)

為了可以于有效地抑制氣體短路，在氣液排出口需要采用液封，在許多的設(shè)備設(shè)計(jì)中，都是通過加水，調(diào)節(jié)液體的位置從而實(shí)現(xiàn)液封的目的，不過在采用這種方式時(shí)，都需要裝設(shè)一個(gè)自動補(bǔ)水裝置，這樣不利于節(jié)約成本。研究人員將除塵器底部的液體收集器設(shè)計(jì)成錐形帶夾套，并且設(shè)了兩個(gè)出水口，這樣保證了液封的效果，也不需要裝設(shè)相關(guān)的補(bǔ)水設(shè)備，有效地防止了含塵氣體的溢出。

根據(jù)粉塵的相關(guān)處理要求，對于包裝崗位的料倉、包裝袋、包裝袋周圍逸散的粉塵要想做到全部收集，避免造成環(huán)境污染，就必須要在1s之內(nèi)完成相關(guān)的操作。在工廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中，比如包裝料倉體積是0.1288m3，包裝袋的體積是0.1033m3，包裝袋的周空間是0.5m3，針對這種情況，除塵需要的風(fēng)量是5760m3/h，風(fēng)壓是在1673～2554Pa之間。假設(shè)濕式水膜除塵器內(nèi)的風(fēng)速小于或等于2m/s，風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量時(shí)需要的篩板橫截面積是1.45㎡，濕式水膜除塵器的直徑是1.5m，通過相關(guān)的公式驗(yàn)算，此設(shè)備設(shè)計(jì)可以有效滿足相關(guān)的除塵要求。

5 濕式篩板除塵器的特點(diǎn)和應(yīng)用

5.1 濕式篩板除塵器的特點(diǎn)

濕式篩板除塵器在大直徑塔中不需要填料，只需要用帶孔篩板，集液體和氣體的分布、氣液傳質(zhì)于一體，可以有效提高填料塔的利用效率，這樣提高了除塵的效果，且結(jié)構(gòu)非常簡單，設(shè)計(jì)實(shí)用。將液體收集器設(shè)計(jì)成錐體夾層，可以對原料做到很好地收集，并且避免出現(xiàn)固體顆粒堵塞的情況，對物料做到了有效回收，可以有效降低成本。氣液相在塔內(nèi)的停留時(shí)間非常短，而且壓降小，所以只需要系統(tǒng)的自行運(yùn)作就可以，不需要人工再進(jìn)行操作。

5.2 濕式篩板除塵器的應(yīng)用效果

濕式篩板除塵器在某化工廠的應(yīng)用已有兩年之久，設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)符合各種要求。在用于硫酸鉀和氯化鈉的兩除塵設(shè)備，其相運(yùn)轉(zhuǎn)率可以達(dá)100%。在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)下，硫酸鉀和氯化鈉都得到了有效的回收和再利用，對于提高整個(gè)化工廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都非常顯著。相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測中心也對企業(yè)的各種污染排放做了相關(guān)檢測，結(jié)果表明，都符合國家綜合污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，所以濕式篩板除塵器可以回收物料、降低成本、保護(hù)環(huán)境，對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著很大的促進(jìn)作用。

6 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代的化工廠的生產(chǎn)工程中，經(jīng)常會造成大量的污染和物料的浪費(fèi)，為了有效避免這種情況，工作人員對除塵器做了相關(guān)研究和設(shè)計(jì)，研制出了濕式篩板除塵器，這種除塵器的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以對化工廠作業(yè)中的灰塵做到有效清除，并且可以對物料進(jìn)行回收，最終起到了環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的雙收益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】龍濤，周寶山，徐達(dá).低溫和濕式電除塵器的絕緣優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].電力科技與環(huán)保，2016（04）：32-34.

【2】鄭國強(qiáng).濕式電除塵器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].節(jié)能與環(huán)保，2015（04）：72-74.

【3】丁晉，張林.濕式電除塵器放電極定位與限位裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].能源與環(huán)境，2015（04）：51-52.endprint