In het droogsysteem wordt soms stof met kleine deeltjesgrootte geproduceerd en het eindproduct kan niet volledig worden verzameld door alleen de cycloonafscheider, waarvoor een tweedetraps stofopvangsysteem nodig is. Momenteel zijn de veelgebruikte industriële stofafscheiders doekenfilters en natte wassers.
Baghouse-filter
1. Inleiding
Het baghouse-filter is een soort stofopvangsysteem dat poreus vezelfilterdoek gebruikt om het stof in het stoffige gas te filteren. Omdat het filterdoek in de vorm van een zak is gemaakt, wordt het over het algemeen een zakhuisfilter genoemd.
Het wordt veel gebruikt bij het verzamelen van niet-hechtend en niet-vezelig stof in veel industriële productie- en milieubeschermingsprocessen. In termen van hoeveelheid is de toepassing van baghouse goed voor meer dan 60% van de totale hoeveelheid stofafscheiders.
2. Voordelen van Baghouse-filter
- Hoge stofopvangefficiëntie, voor deeltjes van 5 μm kan de stofopvangefficiëntie meer dan 99% bedragen.
- Stabiele werking, sterk aanpassingsvermogen, verwerkingsgasvolume van honderden tot honderdduizenden kubieke meter per uur.
- Eenvoudige structuur en lage technische vereisten.
- Lage investeringskosten.
- Betrouwbare werking.
3. Nadelen van Baghouse-filter
- Verbruikt meer stof.
- Kan alleen worden blootgesteld aan gassen met een lagere temperatuur.
- Als het gas een hoog vochtgehalte of stof met een sterke waterabsorptie bevat, zal het filterdoek verstopt raken.
4. Werkingsprincipe
Het werkingsprincipe van het doekenfilter is dat het stof wordt opgevangen door de effecten van afscherming, traagheid, adhesie, diffusie en statische elektriciteit wanneer het door het filterdoek gaat.
Schermfunctie: wanneer het stoffige gas door het filterdoek gaat, scheidt de opening tussen de vezels van het filterdoek het stof dat groter is dan de opening. Voor een nieuw filterdoek zal de stofverwijderingsefficiëntie lager zijn vanwege de grote openingen tussen de vezels. Pas na een tijdje gebruik vormt zich een bepaalde dikte van de stoflaag op het oppervlak van het filterdoek en zal het afschermingseffect groter zijn.
Traagheidseffect: wanneer het stoffige gas door de filterdoekvezel gaat, blijft het stof door het traagheidseffect nog steeds in een rechte lijn bewegen en raakt het de op te vangen vezel. Hoe groter het stofdeeltje, hoe groter het traagheidseffect. Bovendien, hoe hoger de filtratiewindsnelheid, hoe groter het traagheidseffect, maar als de filtratiewindsnelheid te hoog is, zal het luchtvolume dat door het filterdoek gaat ook toenemen en zal de filtratiewind door het zwakke punt van de filterdoek, wat resulteert in een afname van de stofverwijderingsefficiëntie.
Voor filterdoeken die van verschillende materialen zijn gemaakt, is de invloed van de filtratieluchtsnelheid op de stofopvangefficiëntie anders, zie onderstaande tabel voor details.
Druk verlies | 0～300Pa | 300～1200Pa | |||||
Filtratie Windsnelheid (m/min) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | |
Efficiëntie stofverwijdering (%) | Twill Glasdoek | 98.5% | 77.0% | 67.0% | 99.8% | 93.3% | 85.4% |
Dunne satijnen glasdoek | 89.5% | 71.0% | 57.5% | 95.0% | 80.3% | 68.7% | |
Dik satijnen glasdoek | 98.0% | 75.0% | 65.0% | 99.8% | 90.0% | 82.0% | |
Effen zijde | 98.7% | 76.0% | 66.0% | 99.8% | 90.5% | 84.0% | |
Eenzijdig katoen | 99.9% | 99.8% | 99.8% | 99.9% | 99.9% | 99.8% | |
Wollen | 99.9% | 99.8% | 99.8% | 99.9% | 99.8% | 99.2% | |
Diffusie-effect: wanneer de stofdeeltjes kleiner zijn dan 0,2 μm, wordt door het extreem fijne stof de Brownse beweging van gasmoleculen gegenereerd, waardoor de kans op contact tussen het stof en het oppervlak van het filterdoek groter wordt, zodat het stof wordt opgevangen . Dit diffusie-effect is tegengesteld aan het traagheidseffect, dat toeneemt met de afname van de filtratiewindsnelheid en toeneemt met de afname van de stofdeeltjesgrootte.
Adhesie-effect: wanneer het stoffige gas het filterdoek nadert, beweegt het fijne stof nog steeds met de luchtstroom. Als de straal van het stof groter is dan de afstand van het midden van het stof tot de rand van het filterdoek, wordt het stof door het filterdoek vastgehouden en opgevangen. Hoe kleiner de opening van het filterdoek, hoe sterker de hechting.
Elektrostatisch effect: stofdeeltjes botsen met elkaar en zenden elektronen uit om statische elektriciteit op te wekken. Als het filterdoek een isolator is, laadt het het filterdoek op. Wanneer de ladingen van het stof en het filterdoek tegengesteld zijn, zal het stof worden geadsorbeerd op het filterdoek, waardoor de stofverwijderingsefficiëntie wordt verbeterd. Omgekeerd, als de ladingen van de twee hetzelfde zijn, zal er een afstotende kracht worden gegenereerd, die de stofverwijderingsefficiëntie zal verminderen. Over het algemeen is het elektrostatische effect alleen effectief als de deeltjesgrootte van het stof kleiner is dan 1 μm en de filtratiewindsnelheid erg laag is.
5. Filterdoekmateriaal
Bij de selectie van filterdoekmateriaal moet rekening worden gehouden met de eigenschappen van stofhoudend gas, stofconcentratie, stofdeeltjesgrootte, chemische eigenschappen, vochtgehalte en gastemperatuur.
De vereisten voor filterdoek zijn uniform en dicht materiaal, goede luchtdoorlatendheid, hittebestendigheid, slijtvastheid, corrosieweerstand en waterafstotendheid.
De eigenschappen van gangbare filterdoekmaterialen staan in onderstaande tabel weergegeven.
Filterdoek materiaal | Dichtheid (kg/dm3) | Treksterkte (MPa) | Zuurbestendigheid | Alkali weerstand | Hittebestendigheid (℃) | Vochtopnamepercentage (%) | Filtratie Windsnelheid (m/min) | |
Natuurlijke vezels | Katoen | 1.5～1.6 | 345 | Arm | Good | 70～80 | 8～9 | 0.6～1.5 |
Wol | 1.28～1.33 | 110 | Goed | Arm | 80～90 | 10～15 | ||
Synthetische stof | Nylon | 1.14 | 300～600 | Gematigd | Goed | 75～85 | 4～4.5 | 0.5～1.3 |
Oron | 1.15 | 200～900 | Goed | Gematigd | 125～135 | 1.3～20 | ||
Polyester | 1.38 | 300～700 | Goed | Goed | 140～160 | 0.4 | ||
Anorganische vezels | Glasvezel | 2.4～2.7 | 1000～3000 | Goed | Goed | 200～260 | 0 | 0.3～0.9 |
natte gaswasser
1. Inleiding
De apparatuur die stoffig gas in contact brengt met water of andere vloeistoffen en de traagheidsbotsing van waterdruppels en stofdeeltjes gebruikt om de stofdeeltjes van de luchtstroom te scheiden, wordt een natte gaswasser genoemd.
Het gebruikt een vloeistof als medium, dus het is geschikt voor niet-vezelachtige, met stof beladen gassen die kunnen worden gekoeld en niet chemisch reageren met water.
In het droogsysteem wordt de natte gaswasser vaak gebruikt als stofverwijderingsapparaat in de tweede fase, vooral wanneer het moeilijk is om het filterhuis aan te brengen, moet de natte stofverwijderingsmethode worden overwogen.
2. Voordelen van een natte gaswasser
- Minder investering.
- Eenvoudige structuur.
- Eenvoudig te bedienen en te onderhouden.
- Kleine voetafdruk.
- Zuiver schadelijke gassen.
- Rookgaskoeling en bevochtiging.
- Het is geschikt voor het hanteren van hoge temperaturen, hoge luchtvochtigheid en explosief gas.
3. Nadelen van een natte gaswasser
- Het afvalwater en het slib dat tijdens het gebruik wordt gegenereerd, moeten worden behandeld, anders veroorzaakt het waterverontreiniging.
- Wanneer het gas corrosieve media bevat, moeten anticorrosiemaatregelen worden overwogen.
4. Werkingsprincipe
Het gas met zwevende stofdeeltjes staat in contact met de vloeistof. De stofdeeltjes hechten zich aan de muur na het gascontact met de muur, of wanneer het gas in botsing komt met de versproeide vloeistofdruppels, condenseert de vloeistof op de stofdeeltjes en komt deze terecht.
In de natte wasser zijn er twee manieren om met gas en vloeistof in contact te komen: de ene is het contact tussen gas en vernevelde waterdruppels, zoals een Venturi-stofafscheider, waterfilm-stofafscheider en sproeistofafscheider; de andere is dat het gas de waterlaag raakt, het borrelt om fijne waterdruppeltjes te vormen, zoals een stofafscheider en een zelfopgewekte stofafscheider.
Traagheidsimpact: De traagheidsbotsing tussen deeltjes en waterdruppels is de meest elementaire stofverwijderingsfunctie. Voor stofdeeltjes groter dan 0,3 μm is de botsingsefficiëntie tussen stofdeeltjes en waterdruppels afhankelijk van de traagheid van stofdeeltjes. Het verhogen van de relatieve snelheid van de luchtstroom en druppels en het verkleinen van de druppeldiameter zijn de twee belangrijkste manieren om de efficiëntie van stofverwijdering te verbeteren.
Verspreiding: voor stofdeeltjes met een deeltjesgrootte kleiner dan 0,3 μm. Verspreiding is een belangrijke verzamelfactor. Onder invloed van gasmoleculen voeren deeltjes, zoals gasmoleculen, een complexe Brownse beweging uit. Tijdens de beweging worden door contact stofdeeltjes en waterdruppels opgevangen.
Adhesie: Vergelijkbaar met het adhesie-effect van het baghouse-principe, dat wil zeggen, wanneer de straal van de stofdeeltjesgrootte groter is dan de afstand van het stofcentrum tot de rand van de waterdruppel, wordt het stof door de waterdruppel gehecht en verzameld .
Diffusiedrift: als de verzadigde damp in contact komt met het oppervlak van de koude vloeistof, condenseert de verzadigde damp op het oppervlak van de koude druppel en wordt er een kracht gegenereerd om de kleine stofdeeltjes naar de druppel te duwen en te bezinken op de druppel. Als een druppel verdampt, worden de kleine stofdeeltjes afgestoten door de druppel. De beweging van stofdeeltjes in de richting van de druppeltjes wordt positieve diffusiedrift genoemd en de beweging van stofdeeltjes weg van de druppeltjes wordt negatieve diffusiedrift genoemd.
5. Soorten natte gaswassers
Naam | Luchtvolume (m3/u) | Weerstand (Pa) | Efficiëntie (%) | Waterverbruik (kg/u) |
Spray stofafscheider | 2000～50000 | 400～700 | ＞70 | 2000～10000 |
Waterbad stofafscheider | 1000～24000 | 500～760 | ＞50 | 100～6000 |
Waterfilm Stofafscheider | 1600～13200 | 250～550 | ＞80 | 540～1620 |
Schuim stofafscheider | 100～1400 | 259～1250 | ＞90 | 250～3000 |
Horizontale Cycloon Waterfilm Stofafscheider | 13200～33000 | 750～1250 | ＞92 | 120～700 |
Graniet Waterfilm Stofafscheider | 10500～312000 | 1000～1500 | 95 | 3500～47000 |
Impuls stofafscheider | 4500～75200 | 1100～1600 | ＞85 | 500～5100 |
Venturi-stofafscheider | 3000～70000 | 1000～12000 | ＞95 | 300～1000 |
6. Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een natte gaswasser
- Efficiëntie stofverwijdering: De efficiëntie van de natte wasser is de belangrijkste indicator. Het gasdebiet onder een bepaalde toestand, specifieke stofverontreinigende stoffen en de toestand van het gas hebben een directe invloed op de opvangefficiëntie.
- Operationele flexibiliteit: voor alle operationele apparatuur moet rekening worden gehouden met de belasting ervan en met de invloed op de opvangefficiëntie wanneer de gasstroom de ontwerpwaarde overschrijdt of onderschrijdt. Evenzo is het ook nodig om te weten hoe te handelen wanneer de stofconcentratie onstabiel is of continu hoger is dan de ontwerpwaarde.
- Hydrofoob: De natte wasser is niet efficiënt in het zuiveren van hydrofoob stof.
- Cohesie: Natte gaswasser kan cohesief stof zuiveren, maar doorspoelen en schoonmaken moet worden overwogen om verstopping te voorkomen.
- Corrosiviteit: Corrosiewerende maatregelen moeten worden overwogen bij het zuiveren van corrosieve gassen.
- Waterverbruik: hoeveel water wordt verbruikt door de stofafscheider en de geloosde rioolwaterzuivering, evenals winterantivriesmaatregelen voor water.
- Slurrybehandeling: Slurrybehandeling is een onvermijdelijk probleem voor natte wassers en er moeten inspanningen worden geleverd om de mate van verontreinigingsgevaren te verminderen.
- Onderhoud: Over het algemeen moeten roterende onderdelen in de stofafscheider worden vermeden en moet aandacht worden besteed aan verstoppingen veroorzaakt door een kleine hoeveelheid gas die door het stroomkanaalgedeelte gaat.