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覆膜濾袋在噴霧幹燥袋式除塵器上的應用

覆膜濾袋在噴霧幹燥袋式除塵器上的應用

  • 除塵效率:99.8%
  • 方案優勢:大大減少除塵器的停機維修的時間,減少係統的運行費用。
  • 所需設備:袋式除塵器
全國銷售熱線:0373-5636559 點擊索取報價 疑難解惑

方案介紹

一 噴霧幹燥及袋濾器特點

噴霧幹燥法是向高溫氣流中噴射霧狀液體物質,使其瞬間幹燥的方法,由於噴霧幹燥具有瞬時幹燥、幹燥產品質量好、幹燥過程簡單及汙染小等明顯優於其它幹燥方式的特點,已經成為工業幹燥技術中應用最廣、發展最快的技術之一,被廣泛地應用於化工、食品、藥品以及染料、水泥等工業原料的生產過程中。

噴霧幹燥係統是由幹燥設備和附屬設備組成,其係統流程示意見下圖一。噴霧幹燥設備運行的效果和配套設備是密切相關的,所以附屬設備選擇是否得當也是關鍵一環。其中幹燥設備後置的布袋除塵器就是非常重要的工藝設備。布袋除塵器是作為從幹燥尾氣中分離粉狀產品的最後一級氣固分離設備,是截留尾氣中粉體的最後一道防線。布袋除塵器的特點是捕集效率高,可以說,在眾多的氣固分離設備中,它的捕集效率是其它設備所不及的,特別是捕集10μm以下的粒子時更加明顯,效率達到99%以上。

噴霧幹燥袋式除塵器

圖1 噴霧幹燥係統示意圖

布袋除塵器運行時的運行阻力,氣體流量和排放量將直接影響噴霧幹燥生產的產量、質量和效率。運行阻力的變化會造成係統通風量的波動,對噴霧幹燥的效率有較大影響。排放超標不僅會造成產品的損失,更會造成嚴重的環境汙染。而這些問題的發生都和除塵器所選用的濾料是密切相關的。

二 過濾概述和濾料選擇

2.1 深層過濾和表麵過濾

由於幹燥操作尾氣是高含塵、高濕含量氣體,粉塵很容易大量粘附濾布。如果濾袋使用不當,袋式除塵器的運行阻力將會持續升高,而濾袋在高阻力條件下運行就會因本身應力高、頻繁和高壓力的清灰而使濾袋提前失效或破損。除塵器運行阻力高將導致係統通風量減小而直接噴霧幹燥器的穩定運行;除塵布袋破損也會造成產品損失及影響粉塵排放的達標。 目前在國內的袋式除塵器上常用的針刺氈、玻纖等非覆膜普通濾料,屬於“深層過濾”。所謂“深層過濾”是指最初接觸濾料的粉塵將會滯留在濾料表麵,形成一層“初次濾餅”使濾料孔隙減少而提高過濾效率。“深層過濾”就是利用這層“初次濾餅”層以實現有效的粉塵過濾/捕集的過程。隨著過濾的進行,粉塵會順氣流壓力不斷滲入濾料,導致運行阻力不斷上升,係統處理風量下降,能耗增加,並使是濾袋工作壽命大大縮短。另外,由於“初次粉餅”的存在,在處理象幹燥器尾氣這樣的含濕量大的氣體時,濾料容易“板結”而過早失效。

覆膜濾袋解決了普通濾袋所存在的問題,該濾料的過濾表麵複合了一層用“膨體”專利技術製成的多微孔、極光滑的膨體聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜。見下圖二

覆膜濾料的電子顯微結構

圖2 覆膜濾料的電子顯微結構

膨體聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜的纖維組織極為細密,使含塵氣體經過濾料後的粉塵排放量接近於零;另外膨體聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜本身具有不粘灰、憎水和化學性能穩定等特點,使薄膜濾料具有了極佳的清灰性能,能使過濾阻力始終能保持在很低的水平,使處理氣流量始終保持在較高的水平,從而實現袋式除塵器的“表麵過濾”。過濾方式比較見圖三。

過濾方式對比

圖3 過濾方式對比

薄膜濾料氣流量通常可增加30%以上,從而可大大提高係統的生產效率;過濾風速可比普通濾料提高1~2倍,從而可使除塵器體積減小,除塵器初始投資成本減少;同時降低了係統的風機動力和壓縮空氣消耗,減少係統的運行費用。同時支持更高的過濾風速,為今後提高產能做準備。 2.過濾效果高,清灰性能好。能達到世界上最嚴格的粉塵排放標準;近於零的排放使空氣再循環設備的成本大大降低,並節省了大量能源。同時ePTFE薄膜提供了極佳的濾餅剝離性/清灰性能。3.濾袋的使用壽命長。由於清灰效果好、清灰周期長、清灰強度較低,減輕了濾料的磨損,使濾袋的使用壽命大大延長。

濾袋性能比較

圖4 濾袋性能比較

三 應用案例介紹

案例一

某化工廠噴霧幹燥塔的後置袋濾器(S-424)用來收集經噴霧幹燥後的樹脂,是長期工作在較高和濕度的設備,因此對袋濾器中的濾袋要求較高。以往使用的國產普通濾袋由於清灰,防水能力較差,因此使用時濾袋外大量粘料,造成濾袋阻力上升,影響樹脂的輸送,並引起幹燥塔底部積料。同時濾袋外黏結的PVC糊樹脂長期暴露在較高溫度下受熱分解後混入成品,造成成品樹脂調糊後產生大量紅色塑化片.用戶曾多次投訴. 研磨機的後置袋濾器(B-450)是用來收集經研磨後的樹脂,對濾袋的清灰能力要求較高。以往使用的國產普通濾袋極易堵塞,造成B-450的抽風能力不足,經研磨的樹脂無法及時輸送,導致磨粉機的電流升高,不得不降低生產負荷.平均每班需停車半小時清理濾袋上的積料.不僅減少了產量而且因頻繁開停車而浪費大量能源。

鑒於普通濾袋的質量不盡如意,使車間生產陷入困境,因此急需使用高質量的濾袋來穩定生產,最終該車間在大修期間,換上了薄膜濾袋,並進行與普通國產濾袋的比較。比較結果如下:

1.使用薄膜濾袋,工作時濾袋壓降明顯下降,見下圖五

幹燥塔後置濾袋器(s-424)中使用GORE濾袋機普通濾袋的比較

圖5 幹燥塔後置濾袋器(s-424)中使用GORE濾袋機普通濾袋的比較

從上圖中可以看出使用普通濾袋,起始壓差高,平均壓差大,可以使用的時間較短,其中幹燥袋濾器要三個月調換一次,磨粉機袋濾器一年換一次;而使用薄膜濾袋後,起始壓差低,且壓差穩定在50毫米水柱左右,可使用三年以上。

2.隨著薄膜濾袋的使用,每班無需再抽出半小時停車清理濾袋,單班可增加工作時間半小時,增產6.25%,一年可多生產310噸,以每噸贏利500元計算,共計15.5萬元人民幣。

3.使用薄膜濾袋後,每天三班可減少3次停車時間,以每次停車需耗電60度,一年250天,每度電0.5元,每年可節約4.5萬度電,節約2.25萬元。

4.使用薄膜濾袋後,大大減少了煙囪中粉塵的排放。對比如下:

表1 生產中選用GORE薄膜濾袋與選用普通濾袋的主要技術指標比較
濾袋種類 袋濾器 處理風量(m³/hr) 過濾風量(m/min) 濾袋隻數(條) 運行阻力(mmH2O) 排放量(mg/m³)
GORE薄膜濾料 s-450
s-424
10947
70140
1.1
1.343
192
510
50
50
20
20
普通濾料 s-450
s-424
10947
70140
1.1
1.34
192
510
250
250
100
100

四 總結

1.噴霧幹燥器由於其獨特的優勢,在工業幹燥領域的使用將會越來越廣泛。而在幹燥袋濾器上使用濾袋後能更好地發揮噴霧幹燥器的優勢;

2.濾袋具極好的透氣性和清灰性能,可提高處理氣流量而保持工作壓降在很低的水平,使 幹燥器的產能得到提高,節約能耗並且提高產品質量;

3.濾袋對細微顆粒也可達到幾乎為零的排放,可提高產量,減少下道工序的維修量,減少風機的磨損,並降低工廠的排放指標;

4.濾袋解決了因濾袋壽命太短而頻繁停機的問題;使得整個係統運行達到最為完全可靠的程度,因而可大大減少除塵器的停機維修的時間,減少係統的運行費用。

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