旋風除塵器的應(yīng)用與發(fā)展前景
　　1.除塵設(shè)備在化工行業(yè)中的應(yīng)用
　　化學工程中，氣體與粉塵微粒的多相混合物的分離操作稱為除塵。微粒可以是固體或液.體微粒。
　　從環(huán)境保護看，粉塵是人體健康的大敵。尤其是粒徑在0.5---5/um之間的飄塵，對人的危害最大。大于5um的塵粒，由于慣性作用可被鼻毛與呼吸道黏液排除；小于0.5/um的塵粒，也可因氣體擴散作用被黏附在上呼吸道表面而隨痰排出。0.5～5um的飄塵則可通過呼吸道直接到達肺部而沉積，危害人體健康。據(jù)分析，有些飄塵微粒表面還附有致癌性很強的芳香族碳氫化合物，尤其是煤的粉塵是大氣中各種毒物的元兇，所以世界各國都十分重視大氣中粉塵的防護。
　　 粉塵對人體的危害，不僅取決于粉塵的性質(zhì)，還取決于粉塵在空氣中的含量(即濃度)。空氣中含粉塵的濃度是評價環(huán)境污染狀況的主要指標之一。單位體積空氣中所含灰塵量稱為含塵濃度。
　　除塵對象的塵粒直徑(簡稱粒徑)，一般在100～0.01um之間。除塵操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有以下幾種。
　?、賰艋稚⒔橘|(zhì)如催化反應(yīng)的原料氣中如有固體微粒，會嚴重影響催化劑的效能，必須在原料氣進入反應(yīng)器之前把它除掉。
　　②回收分散物質(zhì)如流化床反應(yīng)器送出的氣體中一般夾帶著許多催化劑微粒，為降低成本，也為保護環(huán)境，這些催化劑必須加以回收。又如從干燥等工藝過程的氣流中回收固體產(chǎn)品等。
　?、蹆艋欧艢? 在生產(chǎn)中排放廢氣之前，要盡量分離出其中的固體微粒，以便開展綜合利用和保護環(huán)境。
　?、芟ㄎｋU 某些含碳物質(zhì)及金屬細粉與空氣混合物形成爆炸混合物，因此在混合之前將能爆炸的物質(zhì)除掉。
　　除塵設(shè)備在化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，而在某些基本化學工業(yè)如硫酸、合成氨等，除塵器都被作為關(guān)鍵設(shè)備。隨排放廢氣之前，要盡量分離出其中的固體微粒，以便開展綜合利用和保護環(huán)境。隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是裝置日益大型化，在能量回收、氣體凈化、催化時回收及防大氣污染等工程中，高效除塵器則成為關(guān)鍵設(shè)備之一。
　　在目前工業(yè)上常用的除塵方法中，重力沉降法只能分離100um以上粗顆粒。常規(guī)的旋風除塵器可分離10um左右的細顆粒，高效的多管旋風除塵器還可將5um以上的細粉塵捕集下來；濕洗分離法是通過液層、液滴和液膜來捕集粉塵的，可分離1~5um的粉塵，效率高而可靠，但氣體內(nèi)易夾帶液霧，而且只能在較低溫度下使用，還具有設(shè)備較大易產(chǎn)生二次污染的問題；過濾分離可將0.1--1um的粉塵有效捕集下來，但設(shè)備龐大，造價和運行費用高，且不能處理有結(jié)露或粉塵吸潮性強的物系；靜電除塵器對0.01---1um的粉塵有較好的分離效率，但設(shè)備造價過高，操作和管理的要求也比較高。
　　2.除塵機械設(shè)備的分類及特點
　　 根據(jù)在除塵器中是否采用液體進行除塵或清灰，常用除塵器可分干式除塵器和濕式除塵器兩大類。干式除塵器是指不用水或其他液體捕集和分離空氣或氣體中粉塵粒子的除塵器；濕式除塵器是指借含塵氣體與液滴或液膜的接觸、撞擊等作用，使塵粒從氣流中分離出來的設(shè)備。
《環(huán)境保護設(shè)備分類與命名》(HJ/T 11—1996)中按除塵器分離、捕集的作用原理，將
其分為以下七類。
　?、僦亓εc慣性除塵裝置包括重力沉降室、擋板式除塵器。
　　②旋風除塵裝置包括單筒旋風除塵器、多筒旋風除塵器。
　　③濕式除塵裝置包括噴淋式除塵器、沖激式除塵器、水膜除塵器、泡沫除塵器、斜柵式除塵器、文氏管除塵器。
　　④過濾層除塵器 包括顆粒層除塵器、多孔材料除塵器、紙質(zhì)過濾器、纖維填充過濾器。
　?、荽匠龎m裝置包括機械振動式除塵器、電振動式除塵器、分室反吹式除塵器、噴嘴反吹式除塵器、振動式除塵器、脈沖噴吹式除塵器。
　　⑥靜電除塵裝置包括板式靜電除塵器、管式靜電除塵器、濕式靜電除塵器。
　?、呓M合式除塵器例如臥式旋風水膜除塵器、靜電袋式除塵器、靜電顆粒層除塵器等。
　　此外，按照除塵器在除塵系統(tǒng)中的工作狀態(tài)，可分為正壓除塵器和負壓除塵器兩類；按照工作溫度的高低可以分為常溫除塵器和高溫除塵器兩類；按照除塵器的大小還可以分為小型除塵器、中型除塵器、大型除塵器和超大型除塵器等。
　　除塵的方式很多，現(xiàn)在應(yīng)用最多的是旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器和濕式除
　　旋風除塵器是利用含塵氣流做旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力，將塵粒從氣體中分離并捕集下來的裝置。.袋式除塵設(shè)備是利用濾袋進行過濾除塵的。靜電除塵設(shè)備是煙氣通過電除塵設(shè)備主體結(jié)構(gòu)前的煙道時，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進入設(shè)置多層陰極板的電除塵設(shè)備通道從而除去塵粒。濕式除塵器是指借含塵氣體與液滴或液膜的接觸、撞擊等作用，使塵粒從氣流中分離出來的設(shè)備。
　　3.除塵器選擇時考慮因素
　　選擇除塵器時必須全面考慮除塵效率、壓力損失、一次投資、維修管理等。其中最主要的是除塵效率。
　　①選用除塵器必須考慮滿足排放標準規(guī)定的排放濃度。
　?、诜蹓m的物理性質(zhì)對除塵器性能具有較大的影響。
　　例如，黏性大的粉塵容易黏結(jié)在除塵器表面，不宜采取干法除塵；比電阻過大或過小的粉塵，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。
　?、蹥怏w的含塵濃度：含塵濃度較高時，在靜電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力的
預凈化設(shè)備，去除粗大塵粒，以使設(shè)備更好地發(fā)揮作用。
　?、軞怏w溫度和其他性質(zhì)也是選擇除塵設(shè)備時必須考慮的因素。
　　對于高溫、高濕氣體不宜采用袋式除塵器。煙氣中同時含有S02、NO等氣態(tài)污染物，可以考慮采用濕式除塵器，但是必須注意腐蝕問題。
　　4.除塵器的發(fā)展方向
　?、俪龎m設(shè)備趨向高效率。
　?、诎l(fā)展處理大煙氣量的除塵設(shè)備。
　?、壑匮芯刻岣攥F(xiàn)有高效除塵器的性能。
　?、馨l(fā)展新型除塵設(shè)備：寬間距或脈沖高壓電除塵器、環(huán)形噴吹袋式除塵器、順氣流噴吹袋式除塵器、帶電水滴濕式洗滌器、帶電袋式除塵器等。
　?、葜匾暢龎m機理及理論方面的研究。
　　5.旋風除塵器特點及應(yīng)用
　　旋風除塵器是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力，將塵粒從氣體中分離并捕集下來的裝置。對于收集5～10pm以上的塵粒，其除塵效率可達90%左右。旋風除塵器于1885年開始使用，已發(fā)展成為多種類型。按氣流進入方式，可分為切向進入式和軸向進人式兩類。旋風除塵器的工業(yè)應(yīng)用一般有四大類：控制空氣污染、工藝設(shè)備、作為預分離器裝置以及去除氣體中的液體攜帶物。
　　旋風除塵器有如下特點。
　　①結(jié)構(gòu)簡單，器身無運動部件，不需特殊的附屬設(shè)備，占地面積小，制造、安裝投資較少。
　?、诓僮鳌⒕S護簡便，壓力損失中等，動力消耗不大，運轉(zhuǎn)、維護費用較低。
　?、鄄僮鲝椥暂^大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣流的濃度、溫度的限制。對于粉塵的物理性質(zhì)無特殊要求，同時可根據(jù)化工生產(chǎn)的不同要求，選用不同材料制作或內(nèi)襯各種不同的耐磨、耐熱材料，以提高使用壽命。
　　④缺點是磨琢性強的物料對壁面產(chǎn)生磨損和黏附性的細粉會產(chǎn)生黏附。
　　6.旋風除塵器結(jié)構(gòu)組成及工作原理
　　旋風除塵器由進氣口、圓筒體、圓錐體、排氣管和排塵裝置組成，如圖所示。
　　旋風除塵器工作原理：混合物由切向進入除塵器風口中，沿內(nèi)壁做旋轉(zhuǎn)下降運動，到達圓錐體部分后，由于旋轉(zhuǎn)半徑逐漸減少而旋轉(zhuǎn)速度逐漸增加，致使氣流中的物料顆粒受到更大的離心力。這樣，物料顆粒在離心力的作用下，被拋到除塵器壁面，然后由于重力及氣流的帶動落人底部卸料口排出，與此同時，氣流(其中尚含有少量粉塵)到達錐體下端附近開始轉(zhuǎn)而向上，在中心部做螺旋上升運動，最后，由排氣管排出。