傳統(tǒng)電除塵器存在的問題包括: (1) 干式電除塵器清灰時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵; (2)干式電除塵器不適合去除含塵氣體中的氮氧化物與硫氧化物 ,因?yàn)樵诟墒诫姵龎m器中氮氧化物與硫氧化物通常以酸性氣溶膠的形式被去除 ,而進(jìn)入干式電除塵器的含塵氣體的溫度一般都比較高 ,不利于氣溶膠的形成; (3)由于直徑 0. 1～2. 0μm 的粉塵顆粒的內(nèi)部荷電機(jī)理的局限性 ,干式除塵器對(duì)這個(gè)范圍的顆粒的捕集效率不高。(4)濕式電除塵器避免了二次揚(yáng)塵問題 ,但由于液體的表面張力作用及收塵極板表面不會(huì)絕對(duì)平滑(存在凹凸) ,使得自集塵極上部流下的水流不能均勻分布在極板上 ,集塵極上容易形成局部干燥區(qū) ,產(chǎn)生局部電阻 ,導(dǎo)致反電暈的產(chǎn)生 ,破壞了電場(chǎng)的穩(wěn)定; (5)濕式電除塵器集塵極存在腐蝕問題 ,采取防腐措施導(dǎo)致了較高的投資成本。針對(duì)傳統(tǒng)電除塵器的以上缺點(diǎn) ,美國俄亥俄大學(xué)經(jīng)過多年的研究 ,研發(fā)出了膜電除塵器。

膜電除塵器成功地解決了干式及濕式電除塵器存在的一些問題 ,進(jìn)一步提高了電除塵器的除塵效率 ,并提高了電除塵器脫硫脫硝的能力。

1 結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

膜電除塵器與傳統(tǒng)電除塵器在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是:膜電除塵器利用炭纖維或硅纖維編織膜作為集塵極 ,代替了傳統(tǒng)電除塵器中的金屬集塵極。纖維膜應(yīng)具有質(zhì)輕、 抗拉強(qiáng)度大及抗腐蝕等特點(diǎn)。不能導(dǎo)電的材料,如硅纖維編織膜等 ,不能用作干式膜電除塵器的集塵極。美國俄亥俄大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用膜電除塵器及傳統(tǒng)電除塵器模型進(jìn)行了一系列除塵實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)所用膜為炭纖維膜或硅纖維膜 ,膜的厚度為0. 5～1 mm ,每平方米的重量為 0. 5 kg。由于實(shí)驗(yàn)用的電除塵器模型的集塵極的表面積比工業(yè)用電除塵器小的多 ,除塵效率也就低的多 ,所以在實(shí)驗(yàn)室中同時(shí)利用膜電除塵器及傳統(tǒng)電除塵器模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,兩者的實(shí)驗(yàn)條件、 設(shè)備參數(shù)完全相同,這樣就可以利用實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)比較膜電除塵器與傳統(tǒng)電除塵器的除塵性能。

干式膜電除塵器的性能

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干式膜電除塵器與傳統(tǒng)干式電除塵器的除塵效率基本相同。但用纖維膜作為集塵極時(shí)大大減輕了電除塵器的重量 ,而且纖維膜集塵極的成本遠(yuǎn)低于金屬集塵極的成本。

濕式膜電除塵器的性能

濕式膜電除塵器工作時(shí) ,溢流水從集塵極的頂部均勻快速流下 ,在集塵極的表面形成一層水膜 ,水膜的厚度可以通過改變膜頂部溢流水的流速來控制。由于集塵極是炭纖維或硅纖維編織膜 ,因此水流通過毛細(xì)作用 ,很均勻地分布在膜的表面,在收集灰塵時(shí)不會(huì)出現(xiàn)局部干燥區(qū) ,避免了局部電阻及反電暈的形成 ,加強(qiáng)了極間電流的穩(wěn)定性。

纖維膜用作濕式電除塵器的集塵極時(shí) ,與傳統(tǒng)濕式電除塵器相比具有以下優(yōu)點(diǎn): (1) 提高了對(duì)粉塵顆粒的去除效率 ,尤其是在處理細(xì)粉塵顆粒時(shí),去除效果更好; (2)通過毛細(xì)作用 ,水流能使?jié)袷侥る姵龎m器的纖維膜表面得到充分的潤濕 ,酸性鹽會(huì)溶解到纖維膜表面的水膜中(比如對(duì)硫酸氨有較好的去除效果) ,這樣濕式膜電除塵器在去除粉塵的同時(shí)又具有脫硫脫硝的功能; (3)在集塵極獲得同樣均勻的水膜 ,濕式膜電除塵器的用水量與傳統(tǒng)濕式電除塵器相比大大較少。

利用纖維膜做集塵極時(shí) ,與金屬集塵極相比不僅價(jià)廉 ,而且質(zhì)輕 ,這樣就大大降低了電除塵器的成本和重量。同時(shí) ,纖維膜采用抗腐蝕材料制作 ,解決了傳統(tǒng)電除塵器集塵極存在的腐蝕問題。

2 纖維膜的特點(diǎn)

美國俄亥俄大學(xué)通過一系列實(shí)驗(yàn)對(duì)不同材料纖維膜的電阻性、 抗腐蝕性、 潤濕性、 抗燃燒性及機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試 ,結(jié)果表明由炭纖維、聚丙烯、聚四氟乙烯及硅纖維編織的膜可以替代金屬板作為集塵極 ,它們具有投資少、機(jī)械強(qiáng)度高、
抗高溫與耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過粗略計(jì)算 ,利用纖維膜作為集塵極的費(fèi)用為 5～10 ＄/ m2,而利用鎳合金作為集塵極的費(fèi)用大約是 100 ＄ / m2。

在 CedarSprings 工廠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中對(duì)聚丙烯膜的破裂強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試 ,電除塵器在經(jīng)過5000個(gè) h 的實(shí)際運(yùn)行后 ,測(cè)得 6 個(gè)樣本聚丙烯膜的破裂強(qiáng)度分別是 1953、 2588、 2295、 2344、 2344和2490 kg/ m2,而新聚丙烯膜的平均破裂強(qiáng)度為2221 kg/ m2?？梢娋郾┠さ钠屏褟?qiáng)度在實(shí)際生產(chǎn)操作中并沒有降低。

膜表面有水膜流動(dòng)時(shí) ,水流方向受膜表面的纖維編織方式的影響 ,由于毛細(xì)作用的存在 ,水流會(huì)沿織物表面間隙流動(dòng)。因此 ,所選用纖維膜表面的纖維編織方式應(yīng)該能夠保證水流沿垂直方向向下流動(dòng)。

當(dāng)然 ,膜材料的選取要根據(jù)具體的情況而定 ,比如要考慮被處理煙氣的溫度及其化學(xué)組成等 ,這樣才能選到最合適的材料。

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