纖維膜在靜電除塵技術中的應用——膜電除塵器
傳(chuan)統電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題包括: (1) 干式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)清灰時會產(chan)生(sheng)二次揚(yang)塵(chen)(chen)(chen); (2)干式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)不適合去(qu)除(chu)(chu)(chu)含(han)塵(chen)(chen)(chen)氣(qi)體(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)氮氧化(hua)物與(yu)(yu)硫(liu)氧化(hua)物 ,因為(wei)在(zai)干式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)中氮氧化(hua)物與(yu)(yu)硫(liu)氧化(hua)物通常以(yi)酸性氣(qi)溶(rong)膠的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式(shi)被去(qu)除(chu)(chu)(chu) ,而(er)進入干式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)塵(chen)(chen)(chen)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度一般都比較高(gao) ,不利于(yu)氣(qi)溶(rong)膠的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成; (3)由(you)于(yu)直徑 0. 1~2. 0μm 的(de)(de)(de)(de)(de)粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)內部荷電(dian)機理的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)限性 ,干式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)對這個范圍的(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)捕集(ji)效率不高(gao)。(4)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)避免了(le)二次揚(yang)塵(chen)(chen)(chen)問(wen)題 ,但由(you)于(yu)液體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)表面張力作(zuo)用及收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)板表面不會絕對平滑(存在(zai)凹凸(tu)) ,使得自集(ji)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)上(shang)部流下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)水流不能均(jun)勻分布在(zai)極(ji)板上(shang) ,集(ji)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)上(shang)容易形(xing)成局(ju)部干燥區 ,產(chan)生(sheng)局(ju)部電(dian)阻 ,導致(zhi)反電(dian)暈的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng) ,破壞了(le)電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding); (5)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)集(ji)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)存在(zai)腐蝕問(wen)題 ,采(cai)取(qu)防腐措施導致(zhi)了(le)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)投資成本。針對傳(chuan)統電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)以(yi)上(shang)缺點(dian) ,美國俄亥俄大學經過多年的(de)(de)(de)(de)(de)研究 ,研發出了(le)膜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。
膜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)成功地(di)解決了干式及濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)一些(xie)問題 ,進一步提(ti)高了電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)效率 ,并提(ti)高了電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)脫硫脫硝的(de)(de)能力(li)。
1 結構與特點
膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)與(yu)傳(chuan)統(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)在(zai)結(jie)構上的(de)(de)(de)區別是:膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)利用(yong)(yong)(yong)炭纖(xian)維(wei)(wei)或硅纖(xian)維(wei)(wei)編(bian)織膜(mo)(mo)作(zuo)為集塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極 ,代替了(le)傳(chuan)統(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)金屬集塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極。纖(xian)維(wei)(wei)膜(mo)(mo)應具有(you)質輕、 抗拉強度大及抗腐蝕等(deng)特點。不能導電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)材(cai)料,如硅纖(xian)維(wei)(wei)編(bian)織膜(mo)(mo)等(deng) ,不能用(yong)(yong)(yong)作(zuo)干式膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)集塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極。美(mei)國俄亥俄大學在(zai)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)內利用(yong)(yong)(yong)膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)及傳(chuan)統(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)模型進行(xing)了(le)一(yi)系列除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)。實(shi)(shi)驗(yan)(yan)所用(yong)(yong)(yong)膜(mo)(mo)為炭纖(xian)維(wei)(wei)膜(mo)(mo)或硅纖(xian)維(wei)(wei)膜(mo)(mo) ,膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)厚度為0. 5~1 mm ,每平方米的(de)(de)(de)重量為 0. 5 kg。由于實(shi)(shi)驗(yan)(yan)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)模型的(de)(de)(de)集塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極的(de)(de)(de)表面(mian)積比(bi)工業用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)小的(de)(de)(de)多(duo) ,除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效(xiao)率也就低的(de)(de)(de)多(duo) ,所以在(zai)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)中同時利用(yong)(yong)(yong)膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)及傳(chuan)統(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)模型進行(xing)實(shi)(shi)驗(yan)(yan) ,兩者(zhe)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)條件、 設備參(can)數完全(quan)相同,這(zhe)樣(yang)就可以利用(yong)(yong)(yong)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)得到的(de)(de)(de)數據比(bi)較膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)與(yu)傳(chuan)統(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能。
干式膜電除塵器的性能
實驗結果表明,干式膜(mo)電除塵(chen)(chen)器(qi)與傳統干式電除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)除塵(chen)(chen)效率基本相同。但用纖維膜(mo)作為集(ji)塵(chen)(chen)極(ji)時大大減(jian)輕了電除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)重量 ,而且(qie)纖維膜(mo)集(ji)塵(chen)(chen)極(ji)的(de)(de)成本遠低于金屬集(ji)塵(chen)(chen)極(ji)的(de)(de)成本。
濕式膜電除塵器的性能
濕(shi)式膜電除塵(chen)器工作(zuo)時(shi) ,溢(yi)(yi)流(liu)水(shui)(shui)從集(ji)塵(chen)極(ji)的(de)頂部(bu)均(jun)勻(yun)快速流(liu)下 ,在集(ji)塵(chen)極(ji)的(de)表面形成(cheng)一層水(shui)(shui)膜 ,水(shui)(shui)膜的(de)厚度可以(yi)通過改變膜頂部(bu)溢(yi)(yi)流(liu)水(shui)(shui)的(de)流(liu)速來控制。由于集(ji)塵(chen)極(ji)是炭纖維或硅纖維編織膜 ,因此水(shui)(shui)流(liu)通過毛細作(zuo)用 ,很均(jun)勻(yun)地分布(bu)在膜的(de)表面,在收集(ji)灰塵(chen)時(shi)不會出現局部(bu)干燥區 ,避免(mian)了局部(bu)電阻及反電暈的(de)形成(cheng) ,加強(qiang)了極(ji)間電流(liu)的(de)穩定性(xing)。
纖(xian)維膜(mo)用作濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)集(ji)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)時(shi) ,與(yu)傳統濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)相比具(ju)有以下優點(dian): (1) 提高了對粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒的(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)率 ,尤其是在(zai)處理細(xi)(xi)粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒時(shi),去(qu)除(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)果更好; (2)通過毛細(xi)(xi)作用 ,水(shui)(shui)流能使濕式(shi)膜(mo)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)纖(xian)維膜(mo)表面(mian)得到(dao)充分的(de)潤(run)濕 ,酸性鹽會溶(rong)解到(dao)纖(xian)維膜(mo)表面(mian)的(de)水(shui)(shui)膜(mo)中(比如對硫酸氨有較好的(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)果) ,這樣濕式(shi)膜(mo)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)在(zai)去(qu)除(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)的(de)同(tong)時(shi)又具(ju)有脫(tuo)硫脫(tuo)硝的(de)功(gong)能; (3)在(zai)集(ji)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)獲得同(tong)樣均(jun)勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo) ,濕式(shi)膜(mo)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)用水(shui)(shui)量與(yu)傳統濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)相比大大較少。
利用纖維膜(mo)做(zuo)集(ji)塵極時(shi) ,與金(jin)屬(shu)集(ji)塵極相比不僅價廉 ,而且質(zhi)輕(qing) ,這樣就大(da)大(da)降低了電除(chu)塵器的成本和重(zhong)量。同時(shi) ,纖維膜(mo)采(cai)用抗(kang)腐(fu)蝕材料制作 ,解決了傳統電除(chu)塵器集(ji)塵極存在的腐(fu)蝕問題。
2 纖維膜的特點
美國俄亥俄大學通過一系列實驗對不同材料纖維膜的電阻性、 抗腐蝕性、 潤濕性、 抗燃燒性及機械強度進行了測試 ,結果表明由炭纖維、聚丙烯、聚四氟乙烯及硅纖維編織的膜可以替代金屬板作為集塵極 ,它們具有投資少、機械強度高、
抗高溫與耐腐(fu)蝕等(deng)優點。經過粗略計算 ,利用纖維(wei)膜作(zuo)為集(ji)塵極的(de)費用為 5~10 $/ m2,而利用鎳合金作(zuo)為集(ji)塵極的(de)費用大(da)約是 100 $ / m2。
在(zai) CedarSprings 工(gong)廠進行的(de)(de)實驗中對聚(ju)丙(bing)烯(xi)膜(mo)的(de)(de)破(po)裂(lie)(lie)強度(du)進行了(le)測(ce)試 ,電除塵器在(zai)經過(guo)5000個 h 的(de)(de)實際運(yun)行后 ,測(ce)得(de) 6 個樣(yang)本聚(ju)丙(bing)烯(xi)膜(mo)的(de)(de)破(po)裂(lie)(lie)強度(du)分別是 1953、 2588、 2295、 2344、 2344和(he)2490 kg/ m2,而(er)新(xin)聚(ju)丙(bing)烯(xi)膜(mo)的(de)(de)平均破(po)裂(lie)(lie)強度(du)為2221 kg/ m2。可見(jian)聚(ju)丙(bing)烯(xi)膜(mo)的(de)(de)破(po)裂(lie)(lie)強度(du)在(zai)實際生產操作(zuo)中并(bing)沒(mei)有降低。
膜(mo)表(biao)面有(you)水膜(mo)流(liu)(liu)(liu)動時(shi) ,水流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)受膜(mo)表(biao)面的(de)(de)纖(xian)維編(bian)織方式的(de)(de)影(ying)響 ,由于毛細作用的(de)(de)存在 ,水流(liu)(liu)(liu)會沿織物表(biao)面間隙流(liu)(liu)(liu)動。因(yin)此(ci) ,所選(xuan)用纖(xian)維膜(mo)表(biao)面的(de)(de)纖(xian)維編(bian)織方式應(ying)該能夠(gou)保證水流(liu)(liu)(liu)沿垂直方向(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)下流(liu)(liu)(liu)動。
當然 ,膜材(cai)料的選取要根(gen)據(ju)具(ju)體的情(qing)況而定 ,比如(ru)要考慮被處理煙(yan)氣(qi)的溫度及(ji)其化學組(zu)成等(deng) ,這樣(yang)才能(neng)選到(dao)最合適的材(cai)料。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”