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炭黑生产中袋式除尘器滤袋易破损问题研究

段志慧 郭军军 陈巧萍

山西富立桦特种材料科技有限公司

摘要: 在炭黑生产过程中,袋式除尘器(袋滤器或布袋除尘器)不仅是用于处理含尘气体,还起着收集产品的作用,作为从干燥尾气中分离粉状产品的最后一级气固分离设备,是截留尾气中粉体的最后一道防线。袋式除尘器滤袋的寿命决定其运行效果,影响滤袋寿命的因素很多,滤袋破损的情况也比较普遍。
关键词: ​袋式除尘器;滤袋;破损
DOI:10.12721/ccn.2021.157049
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1.引言

炭黑是一种重要的化工原料,由含碳物质不完全燃烧或受热分解产生。在炭黑的生产过程中,一般使用袋式除尘器(袋滤器或布袋除尘器)来分离炭黑和燃余气体。滤袋作为除尘器的心脏,不仅影响除尘器的除尘效果,而且对后期的维护成本也有着深远的影响。保护好滤袋,一方面,可以保证除尘效果,满足排放浓度;另一方面,可以,降低维护成本,减少经济损失,保证整个设备长期稳定运行。

2.炭黑生产中袋式除尘器滤袋易破损原因分析

滤袋破损往往是多方面原因造成的,本文主要针对炭黑生产过程中用到的脉冲喷吹型袋式除尘器进行滤袋破损分析。与其他工业除尘要求不同的是,因为炭黑的生产工艺工况,袋式除尘器不仅是用于处理含尘气体,还起着收集产品的作用。因此,滤袋选用的要求更加严格,对生产的影响力和作用力更加突出。脉冲喷吹型袋式除尘器主要分为三种:气箱脉冲袋式除尘器、侧喷脉冲袋式除尘器和行喷袋式除尘器。在炭黑生产中一般选用行喷脉冲袋式除尘器和侧喷脉冲袋式除尘器,这两种脉冲喷吹型袋式除尘器结构不同,清灰方式不同,各有优点。无论选用何种袋式除尘器,滤袋始终是直接影响除尘效率的关键。

我们就炭黑生产线中袋式除尘器滤袋容易破损问题进行研究分析,常见情况见下表:

炭黑生产中袋式除尘器滤袋易破损原因分析表

序号

原因

可能性分析

解决方法

1

设备质量问题(如花板变形、箱体变形等)

若设备运行多年,便会存在设备老化变形等问题

维修或更换设备

2

滤袋与骨架尺寸不匹配,骨架表面光洁度;骨架底部过小或滤袋过长

滤袋直径与骨架直径需符合设计要求

选择合适比例的滤袋与骨架

3

明火火星

炭黑生产中,一般设有旋分分离器与袋式除尘器器串联,且在袋式除尘器之前,故产生明火火星可能性不大


4

粉尘介质

粉尘若未进行脱硫脱硫脱硝,一定程度上会影响布袋的使用寿命

建议进行脱硫脱硝,选择耐腐蚀性强的布袋

5

使用温度(180~200℃)

和滤袋本身材质有关

选择耐高温布袋

6

滤袋本身质量问题

频繁坏滤袋可能与其自身质量问题有关

选择适合的布袋

7

过滤风速

产量大小会影响过滤风速大小,风速过高滤袋易破损

增大袋式除尘器的过滤面积;调节风机风量

3.讨论

从上表分析可知,滤袋易破损的首要原因是滤袋本身的质量问题和滤袋与龙骨的匹配度,因此选用质量优良规格合适的滤袋是解决滤袋易破损的首要方法。除尘滤袋布料的选择决定于粉尘的粉尘性质,要考虑到粉尘中是否含有酸,碱或侵蚀性较强的物质。根据粉尘性质选用适合它的滤料,这样就能使滤袋能够正常的吸附粉尘,且减少其对滤袋使用寿命的影响。使用温度准确选用适合相应粉尘温度的除尘滤袋,是滤袋的枢纽。假如温度过高,所选用的除尘滤袋已超出正常使用温度,滤袋轻则缩短使用寿命,严峻的会在短时间内烧毁。因此,在选用滤袋时一定要测定计算好除尘器入口温度,在选用相应的除尘滤袋。此外,袋式除尘器的过滤风速过高,是除尘布袋损坏的主要原因。排除滤袋本身质量问题后,我们对滤袋易破损的原因进行排序:过滤风速>设备工况>使用温度>粉尘介质。由此可见控制过滤风速能有效的减少滤袋易破损问题。

过滤风速可以根据处理风量、选择合适的过滤面积得到控制。在炭黑生产中,过滤风速保持在0.8m/min为宜。实际生产中每条炭黑生产线都需要根据市场需求生产不同的产品,产品和产量的不同会导致扬尘的面积、浓度和性质发生改变从而影响处理风量的大小,处理风量改变后过滤风速也随之改变,风速过大最终导致的结果是滤袋的寿命减少,维护成本增加。风速过大可通过增加袋式除尘器的过滤面积得到改善,但切勿盲目增加过滤面积,过滤面积过大会增加成本,造成资源浪费,选择合适的过滤面积是袋式除尘器设计的核心,也是减少滤袋破损的关键。

参考文献

[1]孙熙.袋式除尘技术与应用:机械工业出版社,2004

[2]张卫东,苏海佳,高坚.袋式除尘器及其滤料的发展:化工进展,2003

[3]马中飞、沈恒根.工业通风与除尘:中国劳动社会保障出版社,2009