高效滤筒除尘器在矿山除尘系统中的应用

浏览:107 发表时间:2020-08-05 14:29:54

高效滤筒除尘器在矿山除尘系统中的应用


       摘要:矿山开采过程中,矿石粗破碎、转运、筛分等流程产生大量粉尘,需设除尘器进行除尘。高效滤筒除尘器具有净化效率高、过滤面积大、除尘阻力小等优点,已广泛应用于水泥、钢铁、电力、食品、化工等领域。目前,滤筒除尘器处理矿山粉尘的研究和应用处于起步阶段。以国内某大型新建矿山除尘系统为例,研究滤筒除尘器在矿山除尘系统中的应用效果。


      关键词:滤筒除尘器; 矿山粉尘; 除尘系统


   有色金属矿山开采过程中,矿石粗破碎、中细碎、转运、卸料、筛分等流程产生大量粉尘,粉尘会造成环境污染,给工人及周围居民带来严重的健康威胁,同时也会严重损耗原料及生产设备,影响生产效率和质量。

目前,矿山除尘多选用湿式除尘器,其处理矿山微细粒粉尘效率低,难以满足大气污染物排放标准要求; 袋式除尘器具有除尘效率高的优点,出口粉尘浓度低,新建矿山除尘系统多采用袋式除尘器; 滤筒除尘器具有除尘自动化程度高、运行阻力低等优点,在国内矿山除尘系统的应用处于起步阶段。本文以国内某大型金属矿山除尘系统为例,研究滤筒除尘器在矿山除尘系统的应用效果。

一、矿山除尘技术现状

1. 1 湿式除尘

       湿式除尘器利用液体与含尘气体接触,以液滴、液膜、气泡等形式,将含尘气流中的尘粒和有害气体去除,具有维护方便、占地面积小、投资费用低等优点。但湿式除尘器处理矿山微细粒粉尘时,除尘效率较低,仅为80% ~ 90%; 运行阻力大,约为2 kPa; 耗水量大,通常0. 5 ~ 1. 2 kg /m3。根据验收监测数据,国内某铜钼矿采用湿式除尘器,出口粉尘浓度高于100 mg /m3,除尘效率仅为65%。此外,除尘需配套建立大面积的污水沉淀池进行污水过滤,增加了运行成本。随着国家对粉尘排放要求越来越严格,湿式除尘设备已不适用于矿山除尘,或只能作为预除尘设备。

1. 2 袋式除尘

       袋式除尘器的应用始于19 世纪80 年代,普遍采用机械振打清灰法,1950 年出现气环反吹袋式清灰除尘器,1957 年出现脉冲袋式除尘器。

       袋式除尘器的工作原理是粉尘通过滤料时产生的筛滤、惯性碰撞、黏附、扩散和静电等作用而被捕集。我国袋式除尘器兴起于20 世纪50 年代,因其高效、稳定和可靠,在各行各业得到广泛的应用。

       早期过滤材料主要是棉、毛等天然纤维,存在使用温度低、吸湿率高、不耐酸等缺陷,随着滤料材质的发展,先后出现了玻璃纤维、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯等新型滤料,拓宽了袋式除尘器的应用范围。

       此后,热熔延压表面处理、预涂层处理、表面覆膜处理等技术提升了滤料的除尘和清灰性能。与湿式除尘器相比,袋式除尘器具有更高的除尘率,解决了矿山粉尘难以达标的问题。然而,袋式除尘器占地面积较大,更换滤袋和检修不方便,且普遍存在结露、黏袋、板结、清灰难等问题。尤其在南方空气湿度大的矿山,粉尘湿度较大,使用袋式除尘器的矿山,新安装时除尘效率较高,但时间稍长,布袋产生黏袋、板结使除尘效率显著下降。

       此外,袋式除尘器不适用于高浓度粉尘和大颗粒粉尘。当袋式除尘器处理粉尘粒径较大时,布袋较易损坏; 粉尘浓度过高时,除尘效率大幅降低,清灰频率增加,布袋使用寿命降低。

1. 3 滤筒除尘

       滤筒除尘器出现于20 世纪70 年代,因其净化效率高、过滤面积大、除尘阻力小、体积小、占地少、易清灰、自动化程度高、能耗低,逐渐成为工业除尘器发展的新方向。滤筒除尘器主要由清灰系统、滤筒和箱体三部分组成。清灰系统主要包括气包、脉冲阀和喷吹管等构成。

      含尘气流通过滤筒过滤后排出,当滤筒除尘阻力达到压差设定值时,脉冲阀打开,压缩空气逆向直接喷入滤筒中心并进行脉冲清灰。滤筒由内层、外层和中层3 层构成,其中内外层均为硬质塑料网或金属网,中间层为褶型的滤料。箱体由灰斗和气箱两部分组成,灰斗主要用于收集过滤后的物料,而气箱主要用于提供所需的除尘空间。

      滤筒除尘器过滤面积大,以美国Donaldson 公司生产的滤筒除尘器为例,采用新型Ultra-Web 滤料作为过滤介质,滤料制成星型多褶式结构,一个标准滤筒的过滤面积相当于同体积滤袋的40 倍,大大提高了处理能力。滤筒除尘器过滤面积大,使其体积较布袋除尘器小得多,可安装在产尘点,占地少,更适用于矿仓顶部、皮带转运点等狭小空间。

     传统袋式除尘器平均每6 个月更换一次滤袋,而滤筒的使用寿命可达2 年,大大降低了除尘器的维护成本。

二、高效滤筒除尘器在某矿山除尘系统

2. 1 矿山污染源分析

       本文以国内某金属矿山为例,研究高效滤筒除尘器在矿山除尘系统的应用效果,该金属矿山为新建钼矿采选矿山,选矿最终产品为钼精矿。矿山大气污染源主要有矿石粗破碎站、转运站、粗矿堆和顽石破碎车间,磨矿采用半自磨+ 球磨,带水作业,无粉尘产生。矿山各产尘点采用高效滤筒除尘器进行除尘,除尘器配备15 m 高排气筒,矿山污染源及控制措施,除尘设备。

3 结论

     矿山主要产尘点为粗破碎站、转运站、粗矿堆和顽石破碎车间,各产尘点产生粉尘浓度约为3 000 ~5 000 mg /m3 ; 采用滤筒除尘器处理后,粉尘浓度降至50 mg /m3以下,排放速率低于2. 1 kg /h,满足《大气污染物综合排放标准》( GB16297 - 1996) 中颗粒物排放标准要求; 滤筒除尘器矿山除尘系统应用的除尘效率约为99%,具有较高的除尘效率,满足矿山粉尘控制要求

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