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作业粉尘的危害与除尘

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-10-16 16:08:56

【摘要】在工业生产过程中会产生大量的工业粉尘,这些粉尘对工作环境和人体健康危害很大,必须有效的控制。了解粉尘的来源、特性及危害,有的放矢,提高除尘效果,降低粉尘危害,对企业发展及环境污染控制有着非常重要的意义。

【关键词】粉尘;污染;危害;除尘器;除尘器分类

1.作业粉尘的危害

1.1粉尘的来源

粉尘泛指因机械过程和物理化学过程而产生的,粒径一般在1μm以下的微细固体颗粒的总称,粉尘的来源主要有以下几个方面:

a.固体物料的机械破碎和研磨。

b.粉状物料的混合、筛分、包装及输送。

c.物质的燃烧。

d.物质被加热时产生的蒸汽在空气中的氧化和凝结,例如,矿石烧结,金属冶炼等过程中产生的锌蒸汽,在空气中冷却时,会凝结、氧化成氧化锌固体微粒。

e.浆状物料的喷雾干燥。如高塔喷雾干燥生产过程。

除尘器

1.2粉尘的性质

a悬浮性:粉尘粒度越小,质量越轻,粉尘比表面积越大,吸附空气能力越强,从而形成一层空气膜,不易沉降,可以长时间悬浮在空气中;

b凝聚性与附着性:是指细小颗粒粉尘尘粒互相结合成新的大颗粒的现象;

c湿润性:粉尘的湿润性是指粉尘与液体的亲和能力;

d自燃性和爆炸性:固体物料破碎后,其表面积急剧增加,随着粉尘表面积增加,系统中粉尘的自由表面能也随之增加,从而提高了粉尘的化学活性,尤其提高了氧化产热能力,在一定条件下会燃烧,在封闭或半封闭的空间内可燃性悬浮粉尘的燃烧会导致爆炸;

e粒度及分散度特性:粉尘的粒度及分散度大小与粉尘危害的关系特性。粒度越小,分散度越高,比表面积越大,危害性大。

f荷电性:指粉尘可带电荷的特性,电除尘就是利用此特性来除尘的。

g磨损性:是指粉尘在流动过程中对器壁或管壁的磨损性能。与粉尘的硬度、大小、形状、密度有关。

1.3粉尘的危害

从上述粉尘的产生及特性来看,粉尘具有很大的危害性。

a污染工作场所,危害人体健康,引起职业病,工人长期吸入粉尘后,会引起呼吸道炎症、皮肤病、尘肺病、某些物料粉尘具有致癌性。

b因粉尘的自燃性和爆炸性,在一定条件下,有些粉尘会发生爆炸,如镁粉、铝粉、煤粉、面粉、塑料、烟草粉、纸粉、木粉等,粉尘混合物的爆炸反应是一种连锁反应,初次爆炸的气浪会将沉积粉尘扬起,[广州新瑞.环保]在新的空间形成达到爆炸极限的混合物,产生二次爆炸,这种连续爆炸会造成严重的破坏,并且会产生有毒气体,造成更大的危害。

c粉尘会使作业场所的能见度和光照度降低,当粉尘浓度很高时,作业环境中的操作人员视野模糊,会导致误操作,造成人员的意外伤亡。

d粉尘会降低产品的质量和机器设备的工作精度,加速机械的磨损,缩短机器的寿命;在精密仪器的生产过程中,可能会导致产品的报废。

e对大气造成污染,影响人类的生存环境。

除尘器

2.粉尘的控制

要减少或消除工业生产过程中产生的粉尘,必须将粉尘从含尘空气中分离出来,除尘器就是依靠一种或几种捕尘分离机理而将粉尘从含尘空气中分离出来,净化含尘气体有效设备。

2.1除尘器的分类

按除尘器的分离捕集粉尘的机理,除尘器可分为:机械式除尘器(重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器)、湿式除尘器、过滤式除尘器(袋式除尘器)、电除尘器等。

2.2除尘器的性能指标

除尘器的运行效果可用除尘器的性能指标来考量。除尘器的性能指标包括含尘气体处理量,除尘效率和阻力。

a含尘气体处理量和漏风率:含尘气体处理量是衡量除尘器处理气体能力的指标,是用气体的体积流量来表示,考虑到装置不可避免的漏气因素的影响,除尘器的漏风率也是一个重要的指标。

b除尘效率:是指在同一时间内除尘器捕集的粉尘质量占进入除尘器粉尘质量的比值。

c除尘器通风阻力:含尘气流流经除尘器时,在其进口部件处产生涡流,在除尘器内部发生摩擦和折流、合流、扩散、收缩造成涡流,都会造成风流能量或压力的损失。除尘器阻力是重要的技术经济指标,反映了除尘器运行时的能耗,[广州新瑞环.保]装置的压力损失越大,动力消耗越大,除尘装置的设备费用和运行费用就越高。

2.3常用除尘器的选择

依据尘粒的特性、浓度及各种除尘器的捕尘机理,除尘效果,我们常选择一种或几种除尘器多级组合,粉尘浓度高时的初级除尘可选用低效的重力沉降室或惯性除尘器,二级除尘则选用中效的旋风除尘器。如排尘标准要求更高,则选用袋式除尘器,湿式除尘器、电除尘器。

2.3.1湿式除尘器

湿式除尘器的除尘机理是通过喷雾、气流冲击等方式将液体形成液滴、液膜、气泡等形式的液体捕集体,而后尘粒与液体捕集体接触,使得液体捕集体和粉尘之间产生惯性碰撞、截留、扩散和凝聚等作用,从而将粉尘从含尘气流中分离出来。主要适用于大于5μm的湿润性好、且不与水发生反应的粉尘,除尘效率可达90%以上,压力损失250~1000Pa,特别适用于含尘浓度高的烟气除尘。

2.3.2袋式除尘器

袋式除尘器的是将纤维编织物作为滤料制成滤袋对含尘气体进行过滤的除尘装置。适用于捕捉温度低,干燥、不易湿润、尘粒浓度不超过爆炸极限的粉尘,不适合含有油雾、凝结水和粉尘粘性大的含尘气体。

2.3.3电除尘器

电除尘器是利用高压电场是尘粒荷电,在电场力的作用下使粉尘从气体中分离出来并沉积在电极上的除尘装置。可捕集易荷电的微细尘粒及雾状液滴,粉尘粒径大于1μm时,其除尘效率可达99%,可在350~400℃的高温下工作,压力损失低。

2.3.4旋风除尘器

事实上在实际生产中我们常优先选用旋风除尘器,因其工作原理简单,就是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力,将尘粒从气体中分离并捕集下来。主要用于捕集5~10μm以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒,结构简单、维修费用低,压力损失中等,动力消耗不大,可用于各种材料制造,能用于高温、高压及腐蚀性气体,并可回收干颗粒物。

2.3.5几种除尘器的分级效率

除尘器

从以上可以看出,在选择除尘器时,必须全面考虑以下因素:除尘效率、压力损失、设备投资、占用空间、运行费用、维修管理等,其中最主要的是除尘效率。粘度大的粉尘最好采用湿式除尘器,不宜采用过滤除尘器和电除尘器;对于纤维性和疏水性粉尘不宜采用湿法除尘;比电阻过大或过小的粉尘不宜采用电除尘器,处理磨损性粉尘时,旋风除尘器内壁应衬垫耐磨材料,袋式除尘器应选用耐磨滤料;处理具有爆炸性危险的粉尘,必须采取防爆除尘器

(本文作者:孙满红,中盐运化南风集团化工股份有限公司洗化分公司,来源:《科技与企业》杂志 2012年5月(下)

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