high wet dust catcher and applied research

3
High Wet Dust Catcher and Applied Research Haining Wang 1,2,3 1.College of Resources and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou, China,341000 2.Engineering Research Center of High-efficiency Development and Application Technology of Tungsten ResourcesMinistry of EducationGanzhou, China,341000 3. Technology CenterTongling Nonferrous Metals Group co.,Ltd. , Tongling ,China ,244000 [email protected] Abstract: Based on analyzing the defects of wet dust catchercomprehensive various wet dedusting mechanism, and developed a high wet dust catcher in the laboratory and field, and were studied, the results show that high wet dust catcher can effectively deal with different properties with the mineral powders, saving energy and water, and use less maintenance, dedusting effect is good wait for a characteristic.The dust removal efficiency of application field and lab, reached 98%, superior similar wet dust catchers. If the water in the wet dust catcher, adding desulfurization absorbing the high wet dust catcher can be used to treat the SO 2 fume. Has a good application prospect. Keywords: wet dust catcherdevelopmineral powderfield applicationdesulfurization 高效湿式除尘器及应用研究 王海宁 1,2,3 1.江西理工大学 资源与环境工程学院,赣州,中国,341000 2.钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心,赣州,中国,341000 3.铜陵有色金属集团股份有限公司技术中心,铜陵,中国,244000 [email protected] 要: 论文在分析湿式除尘器存在不足的基础上,综合多种湿式除尘机理,在实验室研制了一种高 效湿式除尘器,并在实验室和现场分别进行了试验研究,结果表明,高效湿式除尘器具有能有效处理 不同性质的矿物粉尘、节能、节水、使用维护量少、除尘效果好等特点,现场应用的除尘效率与实验 室的基本一致,均达到了 98%以上,优于同类湿式除尘器。若在除尘用水中添加脱硫吸收剂,本高效 湿式除尘器也可用于处理含二氧化硫烟气。具有较好推广应用前景。 关键词: 湿式除尘器;研制;矿尘;现场应用;脱硫 1 引言 矿尘是矿业生产中的重大灾害之一,不仅危害工 人的身体健康、增加对机器设备的磨损,给企业造成 巨大的经济损失,而且可能引发粉尘爆炸事故,威胁 矿山企业的安全生产。为此,世界各国均开展了大量 的研究,在湿式除尘领域取得了一大批成果。我国也 为此研究出适合于净化各种矿尘的技术和设备,但这 些除尘设备大都存在一些不足,如(1)大多数湿式除 尘器对总粉尘的除尘效率较高,但对呼吸性粉尘的除 尘效率不高;(2)除尘器本身的运行阻力偏大,能耗 高;(3)耗水量大;(4)占用空间大,不适用于老厂 房除尘系统的改造;(5)除尘器处理风量的允许波动 的范围小;(6)仅单一的除尘功能,对脱硫脱氮的作 用效果一般;(7)除尘器的防腐耐磨性能一般,使用 维护量大;等等,影响了湿式除尘设备对工业粉尘污 染的有效控制。目前,国内外尚缺乏对能有效解决上 述不足湿式除尘器除尘机理的深入研究。因此,本研 究主要是针对湿式除尘器存在的不足,综合多种湿式 除尘机理,结合矿业粉尘的特点,研究开发了一种高 效湿式除尘器(发明专利号:200810091426.7),这对 提高我国矿业及其它行业粉尘污染治理的技术水平具 有重要意义。 2010 The Second China Energy Scientist Forum 978-1-935068-37-2 © 2010 SciRes. 1270

Upload: buithu

Post on 04-Jan-2017

216 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

High Wet Dust Catcher and Applied Research

Haining Wang1,2,3 1.College of Resources and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou, China,341000

2.Engineering Research Center of High-efficiency Development and Application Technology of Tungsten Resources,Ministry of Education,Ganzhou, China,341000

3. Technology Center,Tongling Nonferrous Metals Group co.,Ltd. , Tongling ,China ,244000

[email protected]

Abstract: Based on analyzing the defects of wet dust catcher,comprehensive various wet dedusting mechanism, and developed a high wet dust catcher in the laboratory and field, and were studied, the results show that high wet dust catcher can effectively deal with different properties with the mineral powders, saving energy and water, and use less maintenance, dedusting effect is good wait for a characteristic.The dust removal efficiency of application field and lab, reached 98%, superior similar wet dust catchers. If the water in the wet dust catcher, adding desulfurization absorbing the high wet dust catcher can be used to treat the SO2 fume. Has a good application prospect.

Keywords: wet dust catcher;develop;mineral powder;field application;desulfurization

高效湿式除尘器及应用研究

王海宁 1,2,3 1.江西理工大学 资源与环境工程学院,赣州,中国,341000

2.钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心,赣州,中国,341000

3.铜陵有色金属集团股份有限公司技术中心,铜陵,中国,244000

[email protected]

摘 要: 论文在分析湿式除尘器存在不足的基础上,综合多种湿式除尘机理,在实验室研制了一种高

效湿式除尘器,并在实验室和现场分别进行了试验研究,结果表明,高效湿式除尘器具有能有效处理

不同性质的矿物粉尘、节能、节水、使用维护量少、除尘效果好等特点,现场应用的除尘效率与实验

室的基本一致,均达到了 98%以上,优于同类湿式除尘器。若在除尘用水中添加脱硫吸收剂,本高效

湿式除尘器也可用于处理含二氧化硫烟气。具有较好推广应用前景。

关键词: 湿式除尘器;研制;矿尘;现场应用;脱硫

1 引言

矿尘是矿业生产中的重大灾害之一,不仅危害工

人的身体健康、增加对机器设备的磨损,给企业造成

巨大的经济损失,而且可能引发粉尘爆炸事故,威胁

矿山企业的安全生产。为此,世界各国均开展了大量

的研究,在湿式除尘领域取得了一大批成果。我国也

为此研究出适合于净化各种矿尘的技术和设备,但这

些除尘设备大都存在一些不足,如(1)大多数湿式除

尘器对总粉尘的除尘效率较高,但对呼吸性粉尘的除

尘效率不高;(2)除尘器本身的运行阻力偏大,能耗

高;(3)耗水量大;(4)占用空间大,不适用于老厂

房除尘系统的改造;(5)除尘器处理风量的允许波动

的范围小;(6)仅单一的除尘功能,对脱硫脱氮的作

用效果一般;(7)除尘器的防腐耐磨性能一般,使用

维护量大;等等,影响了湿式除尘设备对工业粉尘污

染的有效控制。目前,国内外尚缺乏对能有效解决上

述不足湿式除尘器除尘机理的深入研究。因此,本研

究主要是针对湿式除尘器存在的不足,综合多种湿式

除尘机理,结合矿业粉尘的特点,研究开发了一种高

效湿式除尘器(发明专利号:200810091426.7),这对

提高我国矿业及其它行业粉尘污染治理的技术水平具

有重要意义。

2010 The Second China Energy Scientist Forum

978-1-935068-37-2 © 2010 SciRes. 1270

2 高效湿式除尘器

2.1 结构

高效湿式除尘器由除尘器箱体、除尘器进气口、

通道、水箱、除雾挡板、排浆蝶阀、水位计、振动筛

板、导流板所组成,除尘器箱体内的隔板上焊接安装

有防腐耐磨材质的整体一片式的“W”型叶片。

2.2 工艺原理

高效湿式除尘器采用湿式工作原理,旋涡式结构,

集“惯性、离心、涡式分离”为一体,除尘效率达到

98%以上。工作时,除尘器内先贮存一定量的水,风

机启动后,含尘气体由入口进入除尘器本体 5,净化

后的气体则由脱水器 4 除掉液滴后在离心风机 9 的作

用下排出;泥浆则由漏斗下的排浆蝶阀 7 定期排出。

新水由供水管路补充,除尘器本体内的水位由补水箱

6 的浮球阀和电子液位器控制。风机启动后,水位高

于工作水位时则从水箱内的溢流管排出,设在补水箱

的水位自控装置可保证水面在 3~10mm 范围内变动,

以确保净化器性能稳定和高效率。具体除尘工艺系统

如图 1 所示。

1-3-集气罩;4-脱水器;5-除尘器本体;6-水箱; 7-排污蝶阀;8-

沉淀池;9-风机;10-风帽;11-风管

Figure 1. High wet dedusting system process flow

diagram

图 1 高效湿式除尘系统工艺流程图

2.3 特性

高效湿式除尘器的特性主要有:(1)能有效处理

高浓度工业粉尘,一般除尘器入口粉尘浓度可达

5~10g/m3;(2)除尘的同时能脱除烟气中的二氧化硫;

(3)运行耗电量为同类湿式除尘器的 60%~70%,耗

水量为同类湿式除尘器的 1/20,节能和节水效果显著;

(4)除尘器内壁有防腐耐磨性能好的无机胶泥,使用

寿命长,维护量少;(5)处理风量在 50%~100%的波

动范围内时,均不影响除尘器除尘效率;(6)对微细

粉尘有较好的处理效果,除尘效率高达 98%以上;(7)

除尘器占地面积小。

3 除尘特性研究

在大气压 745.5mmHg、室温 26℃、除尘器处理

风量 2500m3/h 的实验条件下,实验室采用静压平衡型

等速采样法对型号为 WX—№1 的高效湿式除尘器处

理黏土矿、铅锌矿、铜矿、锡矿 4 种不同性质粉尘的

除尘效率进行研究。试验测试结果如图 2 所示。

Figure 2. Different properties of dust removal efficiency

图 2 不同性质粉尘的除尘效率

试验中,高效湿式除尘器的进口粉尘浓度为

7043.3~11640.8 mg/m3,平均浓度为 9342.1 mg/m3,

出口粉尘浓度为 53.1~101.3mg/m3,平均浓度为

77.2mg/m3。从图 2 的试验结果可以看出,高效湿式除

尘器净化粉尘的效果好,对不同性质粉尘的除尘效率

达到了 98.8%~99.3%,其中对黏土矿粉尘的除尘效率

最高,对锡矿粉尘的除尘效率最低。说明本除尘器对

不同性质的粉尘有较好的适用性。

4 现场应用研究

根据某铁矿选矿厂筛分系统现场的实际产尘情

况,合理布置其除尘管网系统,计算得控制 8 个产尘

点的需风量为 13.34 m3/s,除尘管网的阻力损失为

1230Pa , 据此 选 择的高 效 湿式除 尘 器型号 为

WX—№20,离心风机型号为 4-72№10D,配套电机功

率为 55kW,这与同类湿式除尘系统相比,装机功率

减少 20kW。

高效湿式除尘器正常运行后,采用对比试验方法,

对除尘器的应用效果进行了测试,结果如表 1。

从表 1 可以看出,某铁矿筛分系统的高效湿式除

2010 The Second China Energy Scientist Forum

978-1-935068-37-2 © 2010 SciRes.1271

尘器正常运行后,工人的作业岗位的粉尘浓度分别由

除尘器运行前的 15.85mg/m3~38.08mg/m3 降低到运

行后的 1.32mg/m3~2.31 mg/m3,符合作业岗位粉尘浓

度低于 2mg/m3 的国家卫生标准。此外,对高效湿式

除尘器的除尘效率进行了测定,结果表明,WX—№20

除尘器的除尘效率虽比实验室 WX—№1 除尘器的除

尘效率低 1.4%,但其除尘效率比同类其它湿式除尘器

的效率要高,可见,本除尘器放大使用仍具有良好的

除尘效果。

Table 1. A iron sift subsystem dustremoving results

表 1 某铁矿筛分系统除尘效果比较

测定地点 粉尘浓度平均值

mg/m3

除尘器运行

状态

2.31 开 筛分车间进料

仓操作岗 15.85 关

1.32 开 筛分车间 1#皮

带操作岗 23.10 关

1.35 开 筛分车间 2#皮

带操作岗 38.08 关

除尘器入口前

风管 3358.65

除尘器出口后

风管 84.32

除尘效率:

97.49%

5 结论

本研究研制的高效湿式除尘器与同类湿式除尘器

相比具有较多优点,其对不同矿物粉尘的除尘效率研

究和在某铁矿选矿厂筛分系统现场的应用研究结果表

明,(1)对不同性质的矿物粉尘均有较好的适用性,

除尘效果好;(2)性能稳定,实验室与现场的净化粉

尘的效果基本一致;(3)与同类湿式除尘系统相比,

本除尘系统的总装机功率大幅减少,且净化收集的有

价粉尘可以直接进入选矿工艺流程,具有较好经济效

益和环境效益。

References (参考文献)

[1] WANG Hai-ning.Application of High Efficiency Vortex Wet Dust Remover in the Crushing System of Concentrator[J] .China Tungsten Industry, 2005,3(6):39-41 王海宁.选矿厂破碎系统高效旋涡湿式除尘器的应用[J] .中国

钨业, 2005,3(6):39-41 [2] WU Zhong-biao.Air Pollution Control Engineering.Beijing:

Science Press.2002,128-151 吴忠标.大气污染控制工程.北京:科学出版社,2002,128-151

[3] XIANG Xiao-dong.Modern Aerosol Particle Collection Theory and Technology.BeijingMetallurgical Industry Press.2002. 162-180 向晓东.现代除尘理论与技术.北京:冶金工业出版社,2002, 162-180

[4] ZHANG Dian-yin. ZHANG Xue-yi.Particles Abatement Technical Manual.Beijing: Metallurgical Industry Press.2002. 224-250 张殿印,张学义.除尘技术手册.北京:冶金工业出版社,2002, 224-250

[5] CHENG Feng.GAO Xiang.LUO Zhong-ying. et. experimental study and industrial application of turbulent flow type wet flue gas desulfurization and dust-eimination TECHNOLOGY.2002 (6): 37-39 程峰,高翔,骆仲映等.湍流式湿法烟气脱硫除尘技术的试验

研究及工程应用技术交流,2002 (6):37-39 [6] CHEN Long-shu.Current Status and Prospects of Industrial

Dust-Controlling Technique in China [J].CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL.2002,20(1) 陈隆枢 .中国工业防尘技术现状及未来 [J].中国安全科学

报.2002,20(1) [7] Jiang Zhong-an. Chen Li-wu. The Application of New Type Wet

Dust Removers in the Working Faceof Mechanized Tunneling[J]. Coal Science and Technology.1999,27 (2):4-6 蒋仲安,陈立武.新型湿式除尘器的研制及其应用[J].煤炭科学

技术,1999,27 (2):4-6

2010 The Second China Energy Scientist Forum

978-1-935068-37-2 © 2010 SciRes. 1272