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比较湿和干粉尘收集的5个步骤

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-06-21 15:12:33

可燃粉尘控制要求设计合理的设备,以避免爆炸,这是任何加工设备中不断出现的风险。几乎任何加工设施都有可燃粉尘爆炸的风险。当通过不同的生产和还原过程分解成细颗粒时,所有可燃固体材料都可能会出现爆燃或爆炸危险。作为粉尘的爆炸性材料包括大多数有机材料和许多金属。使用设计合理的除尘设备有助于减少可燃性粉尘危害。本文介绍了为应用选择最佳粉尘收集系统时要遵循的五个关键步骤。

任何生产不受控制的尘埃的过程都可能对员工造成严重的健康危害。职业安全和健康管理局(OSHA)制定了可吸入的材料,包括从固体细碎粉剂最小个人接触极限(PEL)。工厂必须确保工厂内的排放水平低于这些暴露阈值。因此,加工者需要找到最佳的粉尘收集系统,以有效捕获粉尘,同时以最安全和最具成本效益的方式控制与粉尘相关的危险。

第一步:了解两个设备类别

湿式除尘器和干燥介质除尘器是用于捕集生产过程中产生的粉尘的两种不同技术。这两种类型都有内在的优点和缺点。

干燥的灰尘收集

美国国家消防协会(NFPA)将干尘除尘器定义为旋风分离器,如布袋除尘器滤筒式除尘器。本文重点介绍滤筒式除尘器,干法介质类型的除尘器,广泛用于加工应用中产生的细颗粒尘埃。灰尘的空气进入除尘器并收集在过滤介质上。周期性的压缩空气阵列将灰尘从过滤器中排出并进入料斗。然后将灰尘从漏斗中排入单独的储存桶或其他必须定期清空的容器中,以确保灰尘不会倒入料斗。

滤筒式除尘器有多种主要过滤介质可供选择,这些介质可以在非常细小的颗粒物(包括纳米纤维介质)上实现高的去除效率,纳米纤维介质结合了高性能和长使用寿命。专门的介质将这些优点与额外的特性结合在一起,例如阻燃性,静电导率和耐粘性材料。对于材料含有非常低OSHA PEL的情况,可以在系统中添加HEPA级次级过滤器(有时称为后置过滤器),以达到洁净室级效率。如果废气返回工厂,这是至关重要的。

湿尘收集 

湿除尘器包括文氏除尘器和旋风式或离心式除尘器,其工作原理与前面介绍的干式除尘器不同。除尘器通过与水滴撞击而捕获粉尘。液滴越小,除尘器的效率越高。设备设计可能包含以下一种或几种技术来捕捉灰尘:

  • 喷嘴

  • 雾化

  • 旋风行动

  • 文氏分散

  • 湿冲击配置

一旦被捕获,水和灰尘落入沉淀池中,在那里它们通过重力而分离,或者灰尘从表面被撇去。其中含尘空气沿切向进入除尘器,离心力将颗粒像旋风器一样推进外壁。气流被特别引导以产生与灰尘混合的强烈漩涡水,导致颗粒撞击液滴。捕获的颗粒然后沉降到污泥罐的底部。

除尘器必须保持清洁或循环供水。洗涤液中的尘埃颗粒浓度必须保持在5%以下以保持操作效率,并且在可燃金属的情况下,允许在排出槽中累积的量由NFPA 调节。

湿式除尘器的过滤效率取决于粉尘粒度。对于小于10微米的颗粒,建议使用文丘里除尘器,因为它更适合捕获较小的颗粒。对于10微米以上的颗粒,离心除尘器将节省大量的能量。

干式除尘器

第二步: 查看应用程序的标准

一般来说,干燥除尘器最适合:

  • 大型气流系统

  • 沉重的粉尘负载应用,尤其是那些要求高颗粒去除效率的应用

  • 粉尘爆燃指数(Kst)值低于150的粉尘,但有时用干燥除尘器处理更高的Kst粉尘(Kst是测量粉尘爆炸特性的粉尘属性)。

  • 与湿式除尘器相比,干式除尘器具有许多操作优势。单个除尘器可以处理湿除尘器需要多个系统的应用中的非常大的气流和沉重的灰尘负载。干式除尘器提供更高的颗粒去除效率,并使用更少的能量捕获细小的尘埃颗粒。灰尘的维护和处理也简化了,特别是当涉及危险粉尘时。由于这些好处,干式除尘器通常是选择的系统,除了在以下情况下湿式除尘器具有性能优势:

  • 轻负载应用,例如研磨大颗粒

  • 非常粘尘

  • 高Kst值的粉尘,通常高于150 Kst

  • 干式除尘器可能不符合NFPA标准的特定金属粉尘,如铝,铪,镁,铌,钽,钛和锆

湿式除尘器固有地控制了粉尘的可燃性。当可燃尘埃颗粒与洗涤液结合在一起时,它们不能接触氧气,危害得到控制。相比之下,干燥介质除尘器的可燃性粉尘爆炸风险较高,需要更多的辅助防爆设备以符合NFPA标准并控制危险。不要将易燃粉尘与爆炸物混淆,后者属于不同的类别。

湿式除尘器

第三步:测试灰尘

有时确定哪种技术最适合应用是困难的。在这些情况下推荐两种类型的测试:

实验室测试

粉尘样品的实验室测试涉及一系列测试,提供可用于确定最佳过滤器和其他粉尘收集系统组件的有价值数据。除其他外,这些测试揭示:

  • 粉尘的粒度分布降至亚微米范围,以确定满足排放标准所需的过滤效率

  • 目视分析灰尘形状和元素成分

  • 分析粉尘的重量百分比和粉尘吸收水分的速度

爆炸性测试

为了确定粉尘是否可燃,应按照NFPA 68:爆炸标准中的规定进行单独的爆炸性测试

通过爆燃通风。如果没有粉尘样品,则允许在同等应用中使用具有相同颗粒尺寸和其他参数的等效粉尘来确定可燃性。一旦尘埃样品变得可用,建议测试实际的设备尘埃。

使用粉尘样本,实验室将进行筛选测试,以确定粉尘是否可燃。如果灰尘不可燃,测试停在那里。如果它是可燃的,实验室对尘云参数进行进一步的测试,以确定Kst值和Pmax(包含爆炸中的最大压力)。根据应用情况,可能需要计算最小爆炸浓度(MEC)和最小点火能量(MIE)。

爆炸性测试对于帮助分析应用中最佳的粉尘收集系统(湿式或干式)以及除尘器和相关组件所需的防爆或防爆设备至关重要。

第四步: 应用正确的NFPA标准

每种应用所需的除尘器,防爆和管道隔离类型各不相同,应进行DHA来确定系统要求。熟知过程的工程师应在除尘器供应商和保护控制的支持下进行评估。

危害分析通过识别诸如可燃性粉尘爆燃,火灾和爆炸危险等危险来帮助优化安全。分析应该从项目的设计阶段开始,并通过定期审查和更新来跟踪整个过程的结束。

当选择可燃金属粉尘应用设备时,NFPA 484:可燃金属标准是针对金属粉尘干湿集尘的标准。它涵盖了所有能够燃烧或爆炸的金属和合金,并解释了如何确定金属是否处于可燃或不可燃状态。它还涵盖了生产可燃金属粉末或粉尘的加工或精加工操作。

第五步: 确定合格的除尘设备供应商

对于干式和湿式系统都能有效运行的应用,设备的选择往往取决于成本。与大多数购买决策一样,初始成本只是一个因素。TCO评估可以帮助客户选择最佳的设备。

与生命周期计算类似,TCO考虑了设备成本的所有组成部分,包括能源,消耗品以及维护和处置。询问供应商是否有软件来帮助执行这些计算。通过确保最具成本效益的设备选择,TCO评估将最终节省金钱,时间和精力。

除尘器