熔铝炉烟气冶理与袋式除尘器.

熔铝炉烟气冶理与袋式除尘器袋式除尘器用于熔铝炉烟尘治理很实用；各种袋式除尘器的优缺点迥异，经济技术分析十分必要；适当的滤料及结构合理的除尘是熔铝炉烟尘治理的关键。

1、概述熔铝炉与保温炉的燃料通常为柴油、天然气或煤气，燃烧废气主要含有CO2、CO、N、H0、A10，粉尘、炭粉、氯化盐(NaC1、KC1)及少量酸性气体(HC1、C1、ccl)。

其中，粉尘浓度约为300～600mg／m3；HC1约280mg／m3(保温炉精练时)；C12约为161mg／m3(保温炉精练时)熔铝炉粉尘的粒径分布：≤1μm的占72．5％；1～30μm的占14．9％；≥30μm的占12．6％。

熔铝炉的烟尘特点是粉尘细而轻，当燃料为柴油或天然气时湿度较大，有一定的腐蚀性。

对于较细粉尘的治理须采用高效除尘器，如电除尘器或袋式除尘器。

由于电除尘经烟气调质后易结露产生酸雾，腐蚀极板与机体构件，所以不适用于熔铝炉烟气治理，且已有过失败的案例。

因此熔铝炉烟气治理比较切合实际的技术就是袋式除尘器，关键是选择合理的机型和合适的滤料。

2、袋式除尘器袋式除尘器是目前应用广泛、实用高效的除尘设备，技术发展成熟，种类繁多。

滤料和结构是袋式除尘器的根本。

2．1袋式除尘器的滤料滤料是袋式除尘器的核心，除尘器的效率、阻力及寿命都与滤料有关。

2．1．1国内生产及应用较多的滤料①耐温l30℃以下的聚脂类滤布：涤纶“208”绒布、“729”筒形聚脂平布、涤纶针刺毡等；②耐温220~(2以下的合成纤维滤布，其主要纤维有诺美克斯(NOMEX)、芳矾纶、聚唔二唑，可以做成机织平布，也可以做成针刺毡；③耐温260qC以下的玻纤布，通常都经过“硅油一石墨一聚四氟乙烯”处理。

此外，还有玻纤针刺毡和玻纤膨体纱。

2．1．2国外品牌滤料国外滤料品种很多，现在许多外商也通过独资或合资的方式在国内生产，可以满足各种不同条件下(如温度、耐酸、碱性等)的需要，其中值得注意的有以下几种：①聚丙烯酸纤维(Dralon—T)，耐温135qC，具有良好的性能，特别在耐酸方面优于聚脂和诺美克斯，是工业炉窑烟气除尘较为理想的滤料；②Ryton(赖登)和P一84滤料。

这两种滤料耐温较高，分别达190℃和260~(2，并具有良好的除尘效率、阻力特性和耐酸性能，用于熔铝炉收尘比较理想，但其造价要比Dralon—T高；③聚四氟乙烯(Teflon)滤料，性能很好，也可以用于熔铝炉烟气除尘，只是造价也偏高，难以广泛应用；④玻纤滤料。

国外在玻纤滤料应用方面非常注重滤料的处理，除了硅油、石墨、聚四氟乙烯(STG)处理外，还有防酸处理、TeflonB处理；特别是近年来提出的Blue—Max—CRF／70处理方法，可明显改善玻纤性能尤其是柔韧性和抗疲劳性。

这些处理技术使玻璃纤维的应用范围大为扩大，美国的工业窑炉烟气净化系统主要采用经过这些方法处理的玻纤滤料，其性能价格比也比较适中。

用玻璃纤维制成的针刺毡，除了有良好的耐热性能外，还有足够的强度，可用于脉冲袋式除尘器，例如美国的Huy~s就是用超细玻璃纤维制成的针刺毡；⑤GORE—TEX滤料。

这是一种薄膜滤料，是由一层很薄的、极其光滑、多微孔的膨体聚四氟乙烯薄膜和底布粘结而成。

根据耐温的要求，底层布可以采用涤纶毡、诺美克斯毡、玻纤毡或织布。

底布只起支撑薄膜和增大强度的作用。

由于薄膜上的微孔非常细，粉尘不易侵入基材纤维，易清灰，其除尘效率可达99．999％以上。

采用GORE—TEX滤料，排放浓度很低，可以将含尘空气经除尘后送回车间，实现空气再循环，这对采暖车间的节能具有重要意义。

熔铝炉烟尘温较低、烟气易结露、含油含水，采用这种防油防水性好、不易糊袋的滤料就显得很有意义。

但是，熔铝炉燃烧尾气含有有毒气体，不允许进行空气循环，因此在这种应用中无节能作用。

⑥抗静电滤料。

在一些有可能发生爆炸的除尘系统(如煤粉系统)中，袋式除尘器经常会发生爆炸和燃烧，因此应采用防静电滤料。

这种滤料通常是在基布上按一定间距均匀地布置一些导电纤维。

导电纤维的材质与基布相同，但其表面涂有金属层(主体为铁元素，添加少量镍、铬、钼、钴、锰等元素)，纤维直径0．142mm。

有些熔铝炉的烧咀燃烧不充分，粉尘中炭粉含量很高，致使收尘系统有爆炸嫌疑，可考虑选用防静电滤料，以防万一。

2．2各种袋式除尘器的结构与清灰多年来我国先后引进了许多国家的袋式除尘器，再加上消化改进，还有外商的介人，因此国内市场上的袋式除尘器种类很多。

2．2．1脉冲喷吹清灰袋式除尘器袋式除尘器的结构与清灰方式密切相关。

脉冲清灰袋式除尘器有以下几种：①离线分室停风低压喷吹脉冲袋式除尘器。

其主要特点是分室组合，清灰时逐室停风、上进风过滤。

过滤风速1．5rrdmin，组合后的处理风量可达1x107．2×lorn3／h。

压缩空气压力为0．2-0．3MPa。

离线清灰对熔铝炉收尘很有利，由于清灰彻底，，可降低运行费用；除尘器阻力小②在线低压长袋大型袋式除尘器。

其主要特点是除尘袋长达6m，必要时可再加长1-2m；采用直通型双薄膜片阀，喷吹压力0．15-0．3MPa，过滤风速1．5～2．25rdmin；分单元组合，组合后的处理风量可达1．1x10m3／h；③气箱式高压脉冲清灰袋式除尘器。

这是由美国富尔公司引进的技术，采用分室结构，停风整室脉冲喷吹清灰。

喷吹压力0．5-0．7MPa，过滤风速1．2rrdmin，处理风量可达2．7x10m3／h。

该除尘器也是离线清灰，对熔铝炉收尘比较理想；④回转臂脉冲喷吹袋式除尘器。

这是澳大利亚鲁奇公司的技术。

通常回转臂反吹袋式除尘器是用高压风机反吹的，而鲁奇是用大型脉冲阀(整个除尘器只用一个脉冲阀)及压缩空气喷吹。

喷吹压力0．2-0．25MPa，清灰强度大。

滤袋长度可达6m，断面为椭圆形，与回转臂垂直布置。

回转臂为双肩，一侧臂吹单数圈，另一侧臂则吹双数圈。

过滤风速1．2m／min，处理风量可达1．9x10m3／h。

此项技术清灰强度大，对于熔铝炉收尘也应是不错的选择；⑤模块式旁插扁袋脉冲除尘器。

以美国唐纳森公司的技术为代表，各单元逐列非分室在线清灰，过滤风速1—2m／rain，喷吹压力0．50．7MPa。

由于是模块设计，安装很方便，最高可有8层滤袋。

但由于是在线清灰，滤袋层数过多时对于细而轻的飘尘清灰不利。

当用于熔铝炉收尘时，如果场地空间允许，宜按4层(高度方向)滤袋设计组合，以利清灰。

2．2．2反吹风清灰袋式除尘器①分室反吹及大气反吹袋式除尘器。

这种除尘器又分正压反吹和负压反吹两种型式，国内生产较多。

贵阳铝镁院研制的设备，每个单元7条扁袋，过滤面积27rn2，组合后的处理风量可达1x10m／h。

其特点是上部侧向进风，分单元停风，离线反吹风清灰，过滤风速0．5—2．2rrdmin，也可采用回转切换定位喷吹清灰并加脉动阀，清灰效果将大大优于一般整室反吹。

缺点是制造精度要求高，箱体接缝长，阀门多，气密性较差；②美国久益公司的反吹风清灰袋式除尘器。

哈尔滨环保设备研究所对其进行了改进，开发出了HJL型分室反吹袋式除尘器，每室204条滤袋(圆袋)，袋长10m。

过滤风速0．46rrdmin。

这种除尘器采用薄板式提升阀代替传统的箱式切换阀，其漏风率只有0．04％，并采用设备内部清洁气体反略，使反吹风系统始终处于洁净、干燥、不结露状态。

这种设备过滤风速低，体积庞大，但阻力小，运行费用低。

如果场地富裕，配以合适的滤料，采取可靠的防腐措施，可用于熔铝炉除尘，比较经济实惠；③回转反吹扁袋除尘器。

这种除尘器是目前国内应用最广泛的一种除尘器，特别适用于中小型尘源，因而近年来发展较快，在结构上也已有多种改进。

其中主要的改进有：(a)在滤袋下部气流人口处设旋风圈，避免人口含尘气流直接冲刷滤袋；(b)反吹旋臂改为双肩(或三肩)形式，自平衡性能好，反吹咀的前、后带拖板或仅带后拖板；(c)反吹呈脉动型，以加强清灰效果。

采用步进定位喷吹，以代替匀速回转反吹，可使每个滤袋的反吹时间从0．5s增加到3～5s；(d)利用小部分反吹气流推动反吹旋臂，取消减速机构；(e)采用平车揭盖、回转揭盖、分片揭盖及回转顶盖喷吹。

目前，这种除尘器过滤面积最大可达2000m，袋长达7m。

此外，还开发出了内滤式回转反吹袋式除尘器和双层圆袋回转反吹袋式除尘器。

经济实用、维护管理简便是这种设备的最大特点，对于小型的熔铝炉比较适用。

2．2．3振打清灰除尘器鞍钢设计院研制过这种设备，其特点是将滤袋拉紧安装在刚度大的单体箱框架上，整个单体箱推人除尘器内，采用积木式单元组合，高度方向每室内可布置6～8层单体箱，单位容积内的过滤面积可达40rn2／rn3，水平方向根据需要可由多个室组成。

采用分室停风、用挠臂锤振打整个框架进行清灰。

过滤风速0．45～0．7Tn，min。

这种除尘器对于缺乏清灰气源的小型熔铝炉烟尘治理非常实用。

2．2．4筒状折叠形滤筒除尘器这种除尘器是美国唐纳森公司技术(CartridgeFil—ter)，其特点是每个滤筒上的滤料折叠成多邹褶筒形，因而过滤面积可增大很多，每个滤筒高约0．6～1．0nl，直径325mm，单筒过滤面积可达18m，单位容积内的过滤面积可达142m2／m3；滤料采用合成纤维(耐温135℃)，厚度较薄，但密度大，过滤效率可达99．999％以上，过滤风速0．39～0．65m／min；采用脉冲喷吹清灰。

这种除尘器，如果能控制好烟温，保证烟气不结露用于熔铝炉烟尘治理想必很理想；问题是一旦烟气结露，粉尘糊入滤料折缝便很难清除。

2．2．5袋式除尘器的辅助技术为了提高袋式除尘器的性能，特别是降低除尘器的阻力，可采用以下辅助技术：①声波清灰器。

针对熔铝炉烟尘细而轻、不易清灰的特点，可以尝试加设声波清灰器以辅助清灰。

据国外经验，在一些大型除尘器上，采用声波辅助清灰可使除尘器阻力降低250～750Pa。

今后应进一步跟踪这方面的技术发展；②预附层技术。

为了防止粘性粉尘糊袋，将特制的粉尘预附在滤袋上，可使除尘器阻力明显降低，而除尘器效率又有所提高。

美国BILA公司的预附层粉尘为Neutralite，其主要成分为SiO2、A1203、Na20、K20、MgO、CaO、Fez0等。

预附层粉尘还可起到吸附有害气体的作用。

熔铝炉烟尘湿度大，粉尘易受潮而板结糊袋，应尝试采用这项技术；③烟气调质技术。

据美国北达科他大学的实验，在除尘器前加入19mg／m3的氨、43rag／m3的s0可使阻力明显降低，但其机理还有待进一步研究。

3、结语袋式除尘器技术成熟，种类繁多，性能各有千秋。

对于熔铝炉烟尘治理，应选用耐热、防腐、低阻高效、经济实用、维护简便的袋式除尘器。