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钢铁行业常用的滤料可靠性试验研究

时间:2018-10-13 来源:山东工业技术 作者:吴洋,司金凤,张花 本文字数:2170字

  摘要:我国目前正处于发展阶段, 随着工业的不断发展, 大气污染日趋严重。而大气环境污染的主要排放源就是钢铁行业的生产造成的。如今为了改善大气环境污染必须在钢铁行业的生产工艺上下功夫, 工艺中实现除尘超净排放已然成为钢铁行业亟需解决的问题。有一种除尘效率高、结构简化、运行费用低的袋式烟气净化技术, 在当今钢铁行业中得到了大面积使用, 这项技术当中, 滤料是起到最主要作用的原件。本文从钢铁行业超净排放使用的滤料特性着手进行试验研究。

  关键词:钢铁行业; 超净排放; 滤料特性;

  1、引言

  随着全国大气环境污染的日益严重, 全国各地都频频出现了雾霾天气, 因此在经济快速发展的同时对环境的污染也开始慢慢重视起来, 尤其是污染较为严重的工业污染。在工业污染中, 钢铁行业带来的污染是最主要的污染源。

  2、钢铁行业常用的滤料可靠性试验

  材料的可靠性在于其抵抗物理或者化学方式破坏的能力, 抵抗能力强弱, 需要从力学性能、耐热性能、耐腐蚀性能方面进行对比分析。因为不同材料制作的滤料其可靠性差别巨大, 有些材料可以耐热但是耐腐蚀性很低, 很难做到完美状态, 因此, 通过对各种试验研究出材料耐腐蚀性的差异, 寻找适宜温度范围, 来确定滤料不同的使用环境。

  经过大量的试验研究表明, 涤纶毡滤料和一般的涤纶机织布滤料在力学性能方面突出, 同时一种抗静电的滤料断裂强度也很大, 这几种滤料在一些需要受强力的工作环境下特别适合;但是这几种材料的耐高温性较差, 不能用于高温行业的工业场所。在石灰窑、轧钢等场所, 使用滤袋技术对烟气进行除尘, 烟气中包含一些酸性或者碱性的气体混入烟气当中, 如果滤料抗腐蚀性差, 则会大大减少滤袋的使用寿命。经过研究发现, 涤纶滤料和抗静电的滤料在酸性腐蚀的条件下, 有一定强度, 在20%和40%的酸性浓度下, 可以满足所有的要求。其中有一个特殊的问题, 在40%的酸性浓度下, 只有18#的滤料不能符合其要求。

  3、常用滤料过滤特性试验研究

  在滤料满足可靠性的基础上, 还需要满足过滤性的条件, 看其能否满足排放粉尘被有效过滤。通过对20余种滤料的过滤性进行相关的试验, 得到以下结论:滤料的过滤性能和滤料的材质没有关系, 和滤料的加工工艺有一定的联系。覆膜滤料的孔径要小一些并且孔径比较集中, 然而未覆膜滤料孔径要大一些并且孔径分散在各个地方, 所以在过滤细微粉尘时覆膜滤料要比未覆膜滤料好很多。所以在钢铁企业在除尘设备滤料选择时尽量选择覆膜滤料, 而不要选择未覆膜滤料。然而我们在过滤阻力的试验测试下表明, 覆膜滤料的透气性可能要差一些, 但是总体来说, 设备的运行比较正常。为了满足透气性这方面的原因, 我们也做了与阻力相关的风速试验, 通过表1可得出, 在使用低风速的情况下, 过滤阻力和过滤效果还是能满足各项要求。

表1 覆膜滤料的过滤效率

  4、对滤料过滤性能灰色关联的评价

  灰色关联分析是将涉及滤料过滤性的所有因素作为研究基础, 通过分析不同因素变化趋势, 来寻找事物之间关联性的分析手段, 可以从特别繁琐的数据中找出规律并进行技术分析。

  通过灰色关联进行综合考虑分析得出, 覆膜滤料的过滤性要比未覆膜滤料的过滤性效果好, 而水刺滤料的过滤性不亚于覆膜滤料, 和未覆膜滤料的过滤性相比较可知, 水刺滤料的过滤性要好于未覆膜滤料。在水刺滤料之后还有针刺毡滤料、机织布滤料, 其过滤性要再差一些。

  5、石灰窑烧窑工艺除尘滤料试验研究

  石灰窑烧窑的工作情况是通过烧窑最后的高温烟气对设备内的石灰石进行高温加热, 然后加热的石灰石运回窑内再次高温煅烧, 煅烧后的石灰石在经过冷空气冷却, 这些被石灰石预热的空气进入窑内, 最后窑尾的废气需要通过过滤系统进行过滤排向空气中。通过大量的试验研究表明, 在石灰石烧窑中除尘过滤滤料都会随着时间的推移呈现先增加后降低的过滤性, 滤料在使用1-5个月左右的滤料的力学性能要比新滤料的高, 待使用到6到12个月的时候, 力学性能要跟新滤料的接近, 随着时间的推移, 15个月左右的时候, 滤料的力学性能逐渐降低。最后到达18月左右的时候, 力学性能不足新滤料的30%。在阻力方面, 因为用过的滤料会存留过滤的粉尘, 将使滤料的孔洞减少, 因此旧滤料在阻力方面要比新滤料高。综上所述滤料的使用寿命是有限的, 随着使用时间的增长, 滤料逐渐老化, 其过滤性能和力学性能都有所降低, 在满足过滤的条件下, 滤料最长使用寿命是18月左右。

  6、结束语

  通过本文的各种试验研究表明:研究滤料的可靠性高低、覆膜滤料过滤性的好坏, 为滤料的选择提供了根本依据。通过对过滤性的进一步分析, 测算滤料的使用寿命, 在过滤效果的基础上对实际情况中的过滤阻力进行综合考量, 研究出在在此期间, 滤料的透气性和力学性能随着使用时间的增减而产生的变化;最后通过IR和DSC对滤料的使用材质进行细致分析, 分析出不同的材质在不同的环境和工业场合中的性能差异。通过本文的研究, 对钢铁行业在选择滤料时提供理论依据, 减少钢铁行业对大气环境的污染。

  参考文献

  [1]聂雪丽, 李清, 沈恒根。钢铁行业袋式除尘用滤料孔径与微细粉尘捕集特性关系研究[J].环境工程, 2016, 34 (09) :70-75.
  [2]严长勇。燃煤电厂锅炉烟气净化用除尘过滤材料的试验研究[D].东华大学, 2016.
  [3]王亚娟, 陈亮, 马承愚。垃圾焚烧炉烟气净化用袋式除尘滤料的耐腐蚀性能试验研究[J].环保科技, 2014, 13 (04) :41-43.

    吴洋,司金凤,张花.钢铁行业生产工艺除尘超净排放用滤料特性的试验研究[J].山东工业技术,2018(21):29.
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