除尘装置分类

除尘装置分类

由于燃料及其他物质燃烧或加热等过程产生的烟尘，以及对固体物料破碎、筛分和输送等机械过程产生的粉尘，都以固态或液态的粒子存在于气体中，从气体中除去或收集这些固态或液态粒子的设备称为除尘装置或除尘器。

根据是否采用润湿剂，除尘装置可分为湿式和干式两种。根据粒子分离原理，除尘装置又可分为以下几种类型：a 重力除尘装置；b 惯性力除尘装置；c 离心力除尘装置；d 湿式除尘装置；e 过滤式除尘装置；f 电除尘装置。

除尘装置的性能

除尘装置的性能主要有：a 除尘效率；b 气体处理量；c 压力损失；d 投资与运行费用；e 使用

悬浮于空气中的固体微粒谓之尘，其大小通常在100μ以下。全世界每年排入大气中的烟尘达7亿吨左右，而且每年以4%的速度递增。我国仅工业和生活窑炉一项，每年排入大气的烟尘就达到1400万吨，二氧化硫1500万吨。粉尘是大气的主要污染源之一。

1 粉尘的来源和分类

1.1 粉尘的来源

工业生产，交通运输和农业活动，产生大量粉尘。据统计，农业粉尘约占粉尘总量的10%左右，大量的粉尘来源于工业生产和交通运输。尤其建材工业，冶金工业，化学工业，工业与民用锅炉产生的粉尘最为严重。具体地讲，下列活动和过程产生大量粉尘：

(1)物料的破碎、研磨；

(2)粉状物料的混合、筛分、运输和包装；

(3)物料的燃烧；

(4)汽车废气中的溴化铅和有机物组成的颗粒；

(5)金属粒子的凝结、氧化。

此外，风和人类的地面活动，产生土壤尘。土壤尘一般大于1μ，容易沉降，

但又不断随风飘起。

1.2 粉尘的分类

依照粉尘的不同特征，有不同的分类方法：

(1)按粉尘的形状分类

粉尘——固体物质的微小粒子，其大小在100μ以下。

烟——由于燃烧和凝结生成的细小粒子，粒径范围在0.01~1μ之间。

烟雾——在高温下由金属氧化的蒸气凝结而成的微粒，它是烟的一种类型，粒子大约在0.1~1μ之间。

(2)按粉尘的理化性质分类

无机粉尘，包括矿物性粉尘(如石英、石棉、滑石粉等)、金属粉尘(如铁、锡、铝、锰、铍及其氧化物等)和人工无机粉尘(如金钢砂、水泥、耐火材料等)。有机粉尘，包括植物性粉尘(如棉、麻、谷物、烟草等)、动物性粉尘(如毛发、角质、骨质等)和人工有机粉尘(如有机染料、炸药等)。混合性粉尘，为各种粉尘的混合物。大气中的粉尘一般是混合性粉尘。

(3)按粉尘颗粒大小分类

可见粉尘，用眼睛可以分辩的粉尘，粒径大于10μ；

显微粉尘，在普通显微镜下可以分辩的粉尘，粒径在0.25~10μ之间；

超显微粉尘，在超倍显微镜或电子显微镜下才可分辩的粉尘。粒径在0.25μ以下。

此外，按粉尘在大气中滞留时间的长短，还有飘尘和降尘之分。小于10μ的粉尘称为飘尘，它可以几小时、几天，甚至几年游浮于空气中，大于10μ的粉尘，有明显的沉降趋势，称为降尘。

1 化学降尘剂除尘

目前，国内普遍采用的喷水降尘是建立在重力沉降机理上的一种简单降尘方法，一般喷雾降尘过程中，雾化的水滴对煤尘的捕集实际上经历了惯性碰撞和拦截接触或扩散润湿凝并增重重力沉降分离4个过程，对于不同粒度的煤尘完成这

一过程的难易程度和时间有明显差别，对于<10μm的可吸入颗粒特别是<2μm 的细粒，使用喷水降尘难以取得显著效果。

与机械除尘和水除尘相比，化学降尘对于可吸入性颗粒的降尘效果更好，并且费用更少。该技术的关键在于降尘剂，目前主要有3大类：起泡剂、粉尘粘结剂和粉尘凝聚剂。

1.1 起泡剂

其作用是在水和空气的混合物中产生大量的泡沫。这是一种干的、化学性质稳定的小泡沫，与剃须膏产生的泡沫类似，这些泡沫将用于降尘。降尘起泡剂主要是具有高起泡性能的表面活性剂，其中也可能包含粉尘润湿剂和粉尘粘结剂。降尘泡沫的作用机理和方式与喷水降尘类似。但与后者相比，其改善了液相分配，从而降低使用量，改善了对可吸入颗粒的捕获效果。液相分配的改善是通过增加液相的表面积来实现的。一般认为，对可吸入颗粒的降尘是通过吞噬和(或者)润湿可吸入颗粒实现的，另外也可能存在“榴散弹”效应，即当泡沫破裂时，其碎片会和可吸入颗粒物接触，将之润湿和凝聚。起光剂主要用于物质传送的关键部位，图1为一发泡器的结构示意。

使用时，泡沫剂与水按比例混合，通过发泡器产生大量高倍数泡沫状的液滴，喷洒到尘源或空气中。当泡沫液喷洒到矿石或料堆上时，造成无空隙的泡沫体覆盖和遮断尘源，使粉尘得以湿润和抑制；当泡沫液喷射到含尘空气中，则形成大量的泡沫粒子群，，其总体积和总面积很大，大大增加了雾液与尘粒的接触面和附着力，提高了水雾的除尘效果。

1.2 粉尘凝聚剂

粉尘凝聚剂与喷水降尘和起泡剂降尘相比，其有效使用时间更长。一般说来，粉尘凝聚剂包括保湿剂和粘结剂。保湿剂，诸如镁和钙的氯化物，能吸收空气中的水分并维持颗粒表面湿度，从而达到“保湿”作用；粘结剂能在颗粒表面较为干燥的情况下，有效地保持整个颗粒处于凝聚状态，粉尘控制中多考虑用油和多聚物做粘结剂。粉尘凝聚剂抑尘性能的好坏和作用对象的物化性质、使用方式、处理对象的储藏和加工条件有关。例如：被作用的对象存储在一个阴凉、湿度较大的环境下，且该种物质易被水润湿，那么粉尘凝聚剂的抑尘效果就好，反之效果差。粉尘凝聚剂多用于煤矿中煤的运输和卸载过程以及道路抑尘等，是在湿式沉降方法不宜使用的情况下使用。

1.3 粉尘粘结剂

粉尘粘结剂是一种用于长期表面抑尘的粘结剂，其化学性质类似于乳胶涂料，主要活性成分为乳胶多聚物的水溶液，可在作用对象表面形成一层稳定的隔水膜。在其溶液中掺加一些水分或粘性物质可改变其透水性。表面膜的性质随不同的产品，溶液浓度，溶液使用量以及实际应用的方式不同而不同。其主要性能指标包括：抗拉强度、抗弯强度和耐水性能等，对于不同的应用场合，其对各种指标的要求也不同。使用粉尘粘结剂的方法和涂胶类似，使用后要确保有24-48 h的干燥时间。

2 雾化除尘技术

2.1 喷油抑尘技术

对于粮食和饲料的生产，加工和运输的过程中不可避免地会产生粉尘，传统的干式除尘方法都不可避免地要将粉尘浓缩收集，但此类粉尘主要由有机物组成，在空气中会缓慢氧化，释放出热量，当空气中的粉尘浓度达到一个限值时，氧化释放的热量难以在短时间内向周围释放，导致局部空间温度的上升，这反过来促进氧化反应的进程，如此循环，使得在局部产生一个高温高压的环境，从而引起爆炸。另一方面，对这类粉尘使用喷雾和蒸汽除尘将会使粮食和饲料中的含水量加大，不利于其加工、保藏和运输。为此，喷油抑尘技术应运而生。1972年，美国种子技术公司在往种子中添加矿物油或种子油以期让种子吸收其营养时，意外地发现加油后的种子粉尘大大减少，此后科学家开始了对该项技术的研究。喷油抑尘技术(以谷物为例)就是向谷物喷洒一层稀薄的无害植物油或矿物