一篇文章全面了解微米級干霧抑塵揚塵污染重災行業必須要了解的環保知識
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目前國內粉塵污染嚴重,高于《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996數倍甚至數十倍,更談不上達到《作業場所空氣中呼吸性煤塵衛生標準GB16248-1996。傳統的除塵抑塵技術,對無組織排放污染10μm以下可吸入性粉塵(PM10)的治理無根本治理辦法。
美國《煤炭時代雜志》發表的題為Colorado礦業學院解決“可吸入塵埃的控制”一文中提到:”水霧顆粒”與”塵埃顆粒”大小相近時吸附、過濾、凝結的機率{zd0}。源于自然高于自然手段,對PM2.5更有效,濕沉降源頭治理。
2014年3月,微米級干霧抑塵技術作為抑塵技術無組織排放源處理技術的代表之一被科學技術部和環保部編錄入《大氣污染防治先進技術匯編》。近年來,干霧抑塵技術在揚塵治理領域的價值越來越凸顯!尤其是在火力發電、熱力生產和熱電聯產,有水泥熟料生產的水泥制造業,有燒結、球團、煉鐵工藝的鋼鐵冶煉業,有色金屬冶煉,石油煉制加工,煉焦,陶瓷,平板玻璃制造,化工,制藥,煤化工,表面涂裝,包裝印刷業、建筑施工等大氣污染環保治理的重點領域。
認識μm級干霧抑塵及其應用
先下面從幾個直觀的例子來認識干霧抑塵
高壓微霧抑塵裝置是通過高壓柱塞泵組,加壓水流通過專用噴嘴射出,撞擊空氣實現霧化,形成無數個5-100μm 大小的水霧顆粒,如圖2 所示。水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵發生點,粉塵聚結而墜落,達到抑塵目的。粉塵可以通過水粘結而聚結增大,但那些最細小的粉塵只有當水滴很小(如微霧)或加入化學劑(如表面活性劑)減小水表面張力時才會聚結成團,如圖1 所示。當水霧顆粒與粉塵顆粒大小接近,粉塵顆粒隨氣流運動時就會與水霧顆粒碰撞、接觸而粘結一起。水霧顆粒越小,聚結機率則越大,隨著聚結的粉塵團變大加重,從而很容易降落。水霧對粉塵的“捕捉”作用就形成了。
上面的圖片說明干霧抑塵系統為什么如此有效。如果液滴直徑比塵埃粒子大,大顆粒的水滴很少或根本沒有和粉塵發生接觸。就像我們在揚塵的室內灑水,塵埃并沒有被吸附。這就解釋了為什么水噴淋并不能很有效的抑制粉塵。因為它典型的液滴顆粒大小為200-600 微米,而我們治理的重點是小于10 微米的可吸入粉塵。
微米級抑塵技術每秒能產生50億個霧滴,霧滴的直徑僅為3~10um,尤如山中云霧。所產生的云霧顆粒,30%~40%粒徑在2.5um以下,對大氣細微顆粒污染的防治效果明顯。μm級干霧抑塵裝置填補了我國在抑制直徑5μm以下可吸入粉塵技術應用方面的空白!廣泛適用于港口、火電、鋼鐵、礦場、化工等無組織排放場所固定污染源的密閉或半密閉空間,如:翻車機房、篩分塔、轉接塔、破碎機房、裝車樓、裝卸船機等。
傳統噴霧除塵技術,產生的水滴直徑200-300μm,不僅效率低能耗高,而且往往會導致物料過分濕潤,影響成品產量。μm級干霧抑塵技術可以產生1-10μm高度霧化的水霧顆粒,使水霧顆粒與粉塵顆粒充分碰撞凝聚,抑塵效果明顯優于傳統噴霧除塵技術。
微米級干霧抑塵的學術進展
干霧抑塵技術的初創理論是基于20世紀70年代加拿大滑鐵盧大學與美國科羅拉多礦業學院共同于《Coal Age Magazine》(煤炭時代雜志)發表的題為Colorado礦業學院解決“可吸入塵埃的控制”一文中提到:水霧顆粒與塵埃顆粒大小相近時吸附、過濾、凝結的機率{zd0}。源于自然高于自然手段,對PM2.5更有效,濕沉降源頭治理。
微米級干霧抑塵領域運用的原理有空氣動力學原理、云物理學原理和斯蒂芬流的輸送機理。運用空氣動力學原理,使含塵氣流繞過霧滴時,塵粒由于慣性會從繞流的氣流中偏離而與霧滴相撞被捕捉,即通過粉塵粒子與液滴的慣性碰撞、攔截以及凝聚、擴散等作用實現捕捉,其被捕捉的幾率與霧滴直徑、粉塵受力情況有關。水霧顆粒的粒徑越小,粒子之間的黏力就會越大。當水霧粒徑達到干霧級(小于10μm)時,粒子與粒子之間很容易結合,使整個粒子不停變大,最終沉降下來,達到去除粉塵粒子的目的。云物理學原理,由于霧滴微細,部分霧滴會在空氣中迅速蒸發,使得局部密閉的捕塵空間中空氣的相對溫度很快達到飽和,飽和后的水蒸汽以塵粒為核凝聚形成,并進一步增大成為雨落下來。當μm級干霧抑塵裝置工作時,瞬間會在相對密閉的區域產生大量微細干霧,使得該區域的空氣濕度迅速飽和,飽和后的水蒸汽與粉塵充分接觸、凝結、沉降,達到抑塵的目的。
2014年3月,μm級干霧抑塵技術作為抑塵技術無組織排放源處理技術的代表之一被科學技術部和環保部編錄入《大氣污染防治先進技術匯編》。開始在我國的環保實踐中廣泛應用和推廣開來!
微米級干霧抑塵系統構成
微霧抑塵裝置采用模塊化設計技術:由微霧主機、噴頭總成、承壓連接管線、保溫系統等組成。
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微米級級干霧抑塵技術優勢
微米級干霧抑塵裝置具有超乎想象的抑塵能力:
在污染的源頭——起塵點進行粉塵治理;水霧顆粒為干霧,在抑塵點形成濃而密的霧池;抑塵效率高,針對10μm以下可吸入性粉塵治理效果高達96%,避免矽肺病危害。
智能按需噴霧,節水節能:可按需設置噴霧量、噴霧時間,連續運轉更可靠。霧化1公斤水只需消耗6W電,垃圾場揚塵治理,能,是傳統電熱加濕器的百分之一,是離心式或氣水混合式加濕器的十分之一。
連續運轉更可靠:微霧主機可24小時長期連續運轉,砂石廠石料廠揚塵治理,,噴頭及水霧分配器無動力易損部件,在高粉塵環境中也不損壞。
部署便捷,易于維護:μm級干霧抑塵系統占地面積小,操作方便;設備投入少,運行、維護費用低。
密封抑菌安全衛生:高壓微霧加濕系統的水是密封非循環使用的,不會導致xj的繁殖。
適用多種揚塵環境:適用于無組織排放,密閉或半密閉空間的污染源,大大降低粉塵爆炸幾率,可以減少消防設備投入,冬季使用時車間溫度基本不變(其它傳統的除塵設備,使用負壓原理操作,帶走車間內大量熱量,不得不增加車間供熱量)。
微米級干霧抑塵的治理領域
抑塵治理的主要對象是150μm以下的粉塵顆粒。特別是直徑在10μm以下的可吸入粉塵顆粒,雖然其在物料總量中所占比例不到1%,但其對人身的傷害非常大,是造成塵肺病等職業病的主要根源,嚴重威脅著人類的健康和生命。實踐經驗證明,微米級干霧抑塵系統廣泛適用于煤電行業、城市建設、工地施工、渣土運輸、建筑物拆除、市政道路施工、水泥廠、陶瓷廠、石材加工、石雕加工打磨、港口碼頭、散料堆場、露天料場、礦山礦場、采礦選礦、露天采石場、垃圾場、焦化廠、鑄造車間等各種揚塵環境。尤其對10μm以下的可吸入粉塵治理效果尤為顯著!