框架通风除尘设备降尘方法的探讨.pdf

[ 8] 甘海明, 赵欣, 潘赛龙, 等. 喷射鼓泡脱硫除尘塔. 中国专利 03124757. 1. 2005 -07 -27 [ 9] 赵欣, 甘海明, 侯立臣, 等. 环栅式塔器进气装置. 中国专利 03248584O. 2004 -09 -01 [ 10] 赵毅, 李守信. 有害气体控制工程. 化学工业出版社, 2001 49 [ 11] 周至祥, 段建中, 薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册. 北京 中国电力出版社, 2006 23 -25 作者通信处 杨春平 410082 湖南大学环境科学与工程学院 电话 0731 8823987 E -mail chunpingyang gmail . com 2007- 10-30 收稿 框架通风除尘设备降尘方法的探讨 柴玉生 张 琪 赵家阁 中国药品生物制品检定所, 北京 100050 摘要 煤矿开采、水泥生产、面粉加工、制药等行业长期受到粉尘污染的困扰。 为了改变粉尘的治理现状, 缓解粉尘对 人体的伤害, 采用框架通风除尘专利设备除尘, 通过测定室内环境中可吸入颗粒物浓度, 计算出不同尘源产生粉尘的 沉降率。 关键词 粉尘污染行业 框架通风除尘设备 可吸入颗粒物浓度 沉降率 0 引言 众所周知 , 煤矿开采 、水泥生产 、面粉加工等行 业,是粉尘污染严重的行业。大量文献报道了有关粉 尘的危害性 [ 1] ,煤矿开采 、 水泥生产作业 ,到处弥漫着 大量煤尘 、 岩尘 ,导致操作工人慢性上呼吸道炎、 矽肺 病频生 ,且此类疾病呈“三高”趋势 [ 2] 。到 2005 年全 国患矽肺病的人数高达 25 万人, 较西方发达国家高 出5 个百分点 [ 3] 。面粉加工过程中, 产生的粉尘, 在 静电的作用下可引起严重的爆炸事故 。这些不同类 型的工作环境中的粉尘, 其特点是不定向悬浮飞扬, 持久污染环境, 不易“降落” 。即使“降落”的粉尘, 也 极易被工人活动或通风再次吹起 ,造成“二次”污染。 因此, 我们利用创新的除尘方法, 设计出框架通风除 尘设备,解决不同工作环境中的粉尘污染问题 。 实验通过测定密闭空间内可吸入颗粒物浓度 [ 4] , 考察使用框架通风除尘设备前后的室内空气质量状 况。以人工方式将煤粉、面粉、淀粉等弥散至密闭空 间,模拟不同的工作环境 ,对使用矿架通风除尘设备 前后的效果进行比较和研究。 1 实验部分 1. 1 材料 煤粉 煤块研磨 ,过 120目筛得细粉 ,待用 ; 面粉 超市购买 ,过 120目筛,待用; 淀粉 超市购买 ,过 120目筛,待用。 1. 2 设备 微电脑激光粉尘仪 LD-3C 型; 数字大气压力表 BY-2003P 型 ; 框架通风除尘设备 见图 1。 1送风管道; 2回风管道; 3送风风机; 4回风风机; 5管道密封处; 6功能管道。 图 1 框架通风除尘设备示意 1. 3 方法 在对不同污染程度的粉尘环境进行调查的基础 上,我们模拟了煤矿巷道 、 面粉生产等粉尘污染环境, 利用框架通风除尘设备进行降尘、 除尘实验。从粉尘 浓度 即室内可吸入颗粒物浓度 、 粉尘沉降速率等方 面,比较使用除尘设备前后的室内空气质量状况。 煤尘浓度的测定 称取约 250 g 煤粉 , 以一定的 风源将其吹起, 使室内充满煤粉 。立即启动粉尘仪, 测定空气中可吸入颗粒物的浓度,作为初始浓度。随 后每间隔 3 min 测定一次, 记录数据 , 计算自然沉降 率。另称取约 250 g 煤粉 , 同前操作, 测定室内空气 中可吸入颗粒物的初始浓度。测定完毕 ,立即启动除 13 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 尘设备 ,每间隔 3 min 测定一次, 记录数据, 计算沉 降率 。 采取上述相同方法, 模拟面粉生产 、 淀粉生产环 境,测定其使用框架通风除尘设备后的室内可吸入颗 粒物浓度及其沉降率 ,比较使用效果。 1. 4 测定结果 1 以煤粉为尘源 , 自然沉降及使用除尘设备后 的室内空气中可吸入颗粒物浓度、沉降率见表 1, 并 绘制可吸入颗粒物浓度-时间曲线见图 2、沉降率 - 时间曲线见图 3。 图 3 沉降率-时间曲线 煤矿 表 1 可吸入颗粒物浓度及沉降率 煤粉 时间 min 自然沉降可吸入 颗粒物浓度 mgm- 3 使用除尘设备可 吸入颗粒物 浓度 mgm- 3 自然 沉降率 使用除尘设备 沉降率 046 . 4046. 10 329 . 908. 7000. 3990 . 811 616 . 505. 7100. 6440 . 876 911 . 103. 0700. 7610 . 920 127 . 3701. 9200. 8410 . 958 155 . 2201. 1800. 8880 . 974 183 . 3001. 0100. 9290 . 978 212 . 3300. 7500. 9500 . 984 241 . 6700. 6000. 9640 . 987 271 . 2000. 5700. 9740 . 988 300 . 8800. 5000. 9810 . 989 330 . 7300. 4700. 9840 . 990 图 2 可吸入颗粒物浓度-时间曲线 煤矿 2 以面粉为尘源 , 自然沉降及使用除尘设备后 的室内空气中可吸入颗粒物浓度、沉降率见表 2, 并 绘制可吸入颗粒物浓度-时间曲线见图 4、沉降率 - 时间曲线见图 5。 表 2 可吸入颗粒物浓度及沉降率 面粉 时间 min 自然沉降可吸入 颗粒物浓度 mgm- 3 使用除尘设备可 吸入颗粒物 浓度 mgm- 3 自然 沉降率 使用除尘设备 沉降率 011 . 6011. 60 32 . 2101. 5600. 8270 . 751 61 . 2400. 6300. 8930 . 935 90 . 8200. 3200. 9290 . 972 120 . 6400. 1600. 9450 . 986 图 4 可吸入颗粒物浓度-时间曲线 面粉 图 5 沉降率-时间曲线 面粉 3 以淀粉为尘源 , 自然沉降及使用除尘设备后 的室内空气中可吸入颗粒物浓度、沉降率见表 3, 并 绘制可吸入颗粒物浓度-时间曲线见图 6、沉降率 - 时间曲线见图 7。 表 3 可吸入颗粒物浓度及沉降率 淀粉 时间 min 自然沉降可吸入 颗粒物 浓度 mgm- 3 使用除尘设备可 吸入颗粒物 浓度 mgm- 3 自然 沉降率 使用除尘设备 沉降率 043 . 5044. 50 316 . 0012. 300. 6320 . 724 65 . 7702. 6200. 8670 . 941 92 . 8000. 9000. 9360 . 980 121 . 6800. 4400. 9610 . 990 151 . 0900. 2800. 9750 . 994 180 . 8300. 2100. 9810 . 995 14 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 图 6 可吸入颗粒物浓度-时间曲线 淀粉 图 7 沉降率-时间曲线 淀粉 1. 5 结果分析 在使用框架通风除尘设备后, 室内空气中 3种尘 源物质的可吸入颗粒物浓度均比粉尘自然沉降速度 快,沉降率明显提高 。由于选用的实验材料物理性质 不同 ,面粉相对密度较大 ,煤粉最小,且经 120 目筛过 筛后的煤粉,粒径更小,极易悬浮在空气中。因此 ,在 除尘设备送风、回风系统的作用下, 通过送风管道输 送适宜的新风, 形成“风墙” ,使整个的工作区域形成 负压 ,提高去除粉尘的沉降效率。 2 讨论 在对不同行业生产过程中产生的粉尘研究的基 础上, 通过模拟不同性质粉尘的实验, 采用框架通风 除尘设备 ,进行使用前后的粉尘浓度的比较实验。使 我们对除尘设备的除尘效果有了进一步的认识,证明 它能够降低室内可吸入颗粒物的浓度, 加速可吸入性 粉尘的沉降,提高粉尘的沉降率,为煤矿开采 、 水泥生 产、 面粉加工等粉尘污染行业 ,创造良好的工作环境。 我们采用的框架通风除尘设备是利用风压技术, 将正压风从框架上方的功能管道垂直向下吹 ,形成框 架四周的风帘。框架顶端留有向上直吹的正压风 ,框 架底端留有回风口和回风功能管道 ,通过框架功能管 道,喷出具有一定压力的气流 ,形成一个密闭的风墙。 风墙较好地阻挡巷道四周的煤尘, 而框架中部形成的 风压不稳, 明显产生向上和向下不同方向的驱动力, 使得框架内部的煤尘自动移出 。 各种粉尘能够弥漫在空气环境中,这与粉尘的自 身特点以及空气的运动特性有关。空气中漂浮的粉 尘,主要与粉尘的自身重量、性质和数量有关。而作 为载体的空气, 它的运动速度 、 方向 ,决定着粉尘存在 的状态。用框架通风除尘设备可人为改变空气的流 向和大小, 对于难于沉降的各种细小粉尘可较好地去 除。因此, 我们在模拟煤矿巷道煤尘的基础上, 选择 了不同材质的粉尘作为尘源, 如面粉和淀粉 ,进行除 尘实验。结果发现除尘的效果与煤尘作为尘源时的 除尘效果相似, 能够加速粉尘的沉降速度 ,缩短粉尘 沉降时间。 在实验过程中, 我们也尝试了框架通风除尘设备 与喷雾装置连用的方法 [ 5] ,以降低室内可吸入颗粒物 的浓度。发现随着粉尘浓度的不断降低 ,喷雾降尘的 效果逐渐显现, 加速了尘粒与雾粒凝结的效果 [ 6] , 使 粉尘的沉降率提高。今后 ,需要寻找到固定喷雾装置 的方法,通过进一步实验 ,将二者较好的结合 ,达到更 好的降尘效果。 通过框架通风除尘设备使用前后的比较实验 ,证 明它能够降低室内可吸入颗粒物的浓度 ,加速可吸入 性煤尘、 粉尘等的沉降速度,使沉降率提高,为各种粉 尘高污染行业创造相对较好的工作环境 。 参考文献 [ 1] 姜初炎. 强化煤矿综合防尘技术降低尘肺病发生率. 能源与环 境, 2005 1 5 -7 [ 2] 李尚朝, 陈亚珍. 水泥生产性粉尘作业危害调查. 职业与健康, 2005,21 3 329 -331 [ 3] 刘加来. 煤矿粉尘危害及其防治技术初探. 龙岩师专学报, 2002,20 6 14 -15 [ 4] 李红, 曾凡刚, 邵龙义, 等. 可吸入颗粒物对人体健康危害的研 究进展. 环境与健康杂志, 2002, 19 1 85 -86 [ 5] 梁扬宝, 刘启荣. 降低煤矿粉尘浓度的新途径. 科技情报开发与 经济, 2002, 12 6 124 -125 [ 6] 曹占强, 张兴凯. 粉尘控制新方法. 劳动保护科学技术, 1997, 17 2 23 -24 作者通信处 柴玉生 100050 北京市 中国药品生物制品检定所 2007- 10-29 收稿 15 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 NEW TECHNIQUE OF DESULPHURATION OF SINTERING FLUE GAS BASED ON SEMI-DRY PROCESSLi Qiyong7 Abstract The amount of SO2from sintering process is over 60 of iron and steel production. The traditional control s are not suitable for the new situation of desulphuration and reduction of pollution. A new technique of desulphuration of flue gas, where double -flue and twin suction fan are used, is developed by Fujian Sanming Steel Group, based on CFB-FGD semi-dry process, which provides a new example for solving the difficult problem of sintering desulfuration in iron and steel industry. Keywords sinter, desulfuration by semi -dry process and reduction of pollution JET BUBBLING TOWER WITH PNEUMATIC AGITATION FOR DESULFURIZATION AND DUST REMOVALWu Ting Yang Chunping Gan Haiming et al 10 Abstract A jet bubbling tower was improved with pneumatic agitation for desulfurization and dust removal on the basis of the patented device of pierced cylindrical gas distribution systems.There were two gas distribution systems in the desulphurization tower, which avoid the disadvantage of uneven distribution of gas streams in the center of a tower with a large diameter of about 4 meters.The upper portion of a pneumatic agitating device was installed in the circular channel of the tower and was driven by the air stream passing through the channel.The running results showed that the absorption tower distributed gas streams far more even and that the gas, liquid and solid phases in the tower were agitated and contacted more intensively. The efficiency of dust removal achieved 95. The desulfurization efficiency was stably higher than 97 when the pH of the absorption solution for desulfurization slurry was larger than 5. Keywords absorption tower, flue gas desulfurization, gas distribution system, ring bar and pneumatic agitation device DISCUSSION ON DUST REMOVAL BY FRAME VENTILATION AND DEDUSTING EQUIPMENTChai Yusheng Zhang Qi Zhao Jiage 13 Abstract There isoften dust pollutionin environmentsof coal mining , cement production, flour processing and pharmaceuticalfactory etc. In order to improve dust control, a patented frame ventilation and dedusting equipment is used. Through determining the concentration of indoor inhalable particulates, it is shown that the equipment is effective in dust removal. Keywords dust pollution, frame ventilation dedusting equipment, concentration of inhalable particulates and deposition rate SYNTHESIS OF AN AMIDOCYANOGEN COTTON FIBER FOR FGD Feng Jian Zhu Xiaofan Hou Xiandeng et al 16 Abstract A synthetic of cottonfibers containing amine functionalgroupwas studied. And various effects on the preparation process such as reagent concentration, reaction time and temperature were investigated. The ethylenediamine as an better amine reagent was chosen. And the adsorption of SO2by several amine -functional cotton fibers was also studied, showing the ethylenediamine -functional cotton fiber had the best adsorption perance with the maximum saturated capacity of SO2amounting up to 4. 29 mg g dry fiber with the average N -content of 0. 43. Keywords cotton fiber, amine reagent, ethylenediamine, adsorption and SO2 PURIFICATION OF WASTER GAS CONTAINING TOLUENE WITH WASTE ENGINE OIL ABSORBENTChen Dingsheng Cen Chaoping Fang Ping et al 20 Abstract The purification of organic waste gas containing toluene withwaste engine oil absorbent hasbeen carried out in structured packing columns. The effects of height of structured packing, inlet concentration, the gas flow velocity, and ratio of volume of liquid to gas on absorption efficiency were systematically investigated, and the optional operation condition was established.The test results show that under the optimal condition, the removal rate of toluene in the exhaust gas can be up to 95～ 98. Keywords waste engine oil, absorption, toluene and waste gas DESIGN OF DEASHING AIR SOURCE AND RESEARCH ON DIAPHRAGM VALVE OF BAGHOUSE FILTERQu Xiaoyan Shen Henggen 23 Abstract Cleaning air source is the key link of pulse deashing system of baghouse filter, the capability of diaphragm valve effects the result of pulse deashing directly . This article researches the volume of header tank and the installation of fittings of air source from the design, compares the perance of diaphragm valves, introduces the means and gists of how to select diaphragm valve from the actual use. Keywords baghouse filter, diaphragm valve and deashing ANALYSIS OF THE AFFECTING FACTORS OF WASTE GAS DISCHARGE FROM A LONG TUNNEL SHAFTZhang Rongpeng Zhang Xu Wang Jun et al 26 Abstract It is calculated the waste gas discharge from a long tunnel shaft with the Mobile model and Gauss model theory, the primary diffusion concentration on the plane near the floor is got.A dilute -air factor is defined to uate the environmental effect, and then the notabilities of four main affecting factors are analyzedwith the orthogonal test and notability analysis, showing that a great emphasis should be laid on the control of the waste gas source to abate the environmental effect by the tunnel shaft. Keywords tunnel shaft, waste gas discharge, Mobile model, Gauss model, orthogonal test and notability analysis 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 2,Apr. ,2008