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云立方微米級干霧抑塵裝備的研究目的與意義
來源:市場部
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作者:smartfog
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發(fā)布時間: 2016-01-14
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可呼吸性粉塵粉塵污染物是指一切可被吸入刺激呼吸系統(tǒng)引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的物質(zhì).隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及城市化進程的加速，其對環(huán)境的污染日益突出，粉塵作為環(huán)境公害之一，直接影響人們的生活質(zhì)量
1.1 研究的目的和意義
1.1.1粉塵的來源及其危害
可呼吸性粉塵粉塵污染物是指一切可被吸入刺激呼吸系統(tǒng)引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的物質(zhì).隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及城市化進程的加速，其對環(huán)境的污染日益突出，粉塵作為環(huán)境公害之一，直接影響人們的生活質(zhì)量，甚至危害人們的身體健康乃至生命安全，已越來越受到人們的關注。大氣污染控制中涉及到的顆粒物，一般是指所有大于分子的顆粒物，其存在的狀態(tài)，既可以單個地分散于氣體介質(zhì)中，也可能因凝聚作用使多個顆粒集合在一起，成為集合體的狀態(tài)。粉塵種類繁多，分布廣泛，其來源主要是來自工業(yè)污染源。工業(yè)源是指工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵，如火力發(fā)電廠、破碎廠、選廠、礦山、冶金行業(yè)、水泥廠等。按照粉塵的粒徑可分為呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵粒徑大于5μm呼吸性粉塵粒徑小于5μm。這類粉塵粒徑小，分散度高，相對比表面積大，呼吸性強，擴散面寬，化學活性、吸附能力也大大增強。不僅容易吸附CO、氮氧化合物、致癌物質(zhì)等有毒有害物質(zhì)，與肺癌的發(fā)病率有明顯的相關性，加大了對人體的危害性。因此，隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求的提高，此類粉塵的污染治理問題成了繼5伍、氮氧化物后逐步引起各國廣泛重視和關注的問題。
1.1.2除塵的常規(guī)處理方法及其應用 根據(jù)除塵方法的特點，除塵的裝置有:機械除塵器:電除塵器;濕式除塵器:過慮式除塵器。
1.1.2.1機械除塵
機械除塵器通常指利用質(zhì)量力(重力、慣性力和離心力等)的作用使顆粒物與氣流分離的裝置、慣性除塵器和旋風除塵器等。
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重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置，其主要優(yōu)點是:結構簡單，投資少，壓力損失少，維修管理容易.但它的體積大，效率低，只能除去較大和較重的粒子，因此只能作為高效除塵的預除塵裝置。
?、趹T性除塵器
為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi)設置各種形式的擋板，使含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力的作用，使其與氣流分離。慣性除塵器一般用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵具有比較高的去除效率。對粘結性和纖維性粉塵，則因易堵塞而不宜采用。其捕集的粉塵一般為粗粉塵，粒徑>20μm的粗粉塵，對于呼吸性粉塵去除效率很一般。
③旋風除塵器
旋風除塵器是利用旋風氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。它具有結構簡單、應用廣泛、種類繁多等特點。影響旋風除塵器的效率的因素有:二次效應、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)和操作變量。旋風除塵器的最大缺點是:容易引起二次揚塵，特別是對于粒徑小的呼吸性粉塵，大大降低了除塵效率。
1.1.2.2電除塵
電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。電除塵過程中與其他除塵過程的根本區(qū)別在于，分離力(主要是靜電力)直接作用在粒子上，而不是作用在整個氣流上，這就決定了它具有分離粒子耗能小、氣流阻力也小的特點。在電除塵器中，為保證其在高效率下運行，必須使粒子荷電，并有效地完成粒子捕集和清灰等過程。
1.1.2.3濕式除塵器
濕式除塵器是使含塵氣體與液體(一般為水)密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?；蚴沽皆龃蟮难b置將直徑為0.1一20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去濕式除塵器可以有效地同時，也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結構簡單、造價低、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率的特點，能處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時也要特別注意設備和管道腐蝕以及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。如果設備安裝在室外，還必須考慮在冬天設備可能凍結的問題.再則，要使去除微細顆粒的效率也較高，則需要使液相更好地分散，但能耗增大.
1.1.2.4過慮式除塵器
過慮式除塵器，又稱空氣過慮器，是使含塵氣流通過過慮材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作慮料的空氣過慮器，主要用于通風及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。采用廉價的砂、礫、焦炭等顆粒物作為慮料的顆粒層除塵器。采用纖維織物作慮料的袋式除塵器，在工業(yè)尾氣的除塵方面應用較廣。袋式除塵氣的除塵效率一般可達到99%以上。雖然它是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應用。同時，在結構型式、慮料、清灰方式和運行方式等方面也得到不斷的發(fā)展、慮袋形狀傳統(tǒng)上為圓形，后來又出現(xiàn)了扁袋，在相同過慮面積下體積小而顯示較大的生命力.
1.1.2.5超聲波霧化水霧除塵技術
超聲波水霧是采用超聲波技術使水霧化成超細的水滴，超聲波霧化水霧粒徑小，其粒徑<10μm。與空氣接觸面積大，蒸發(fā)率高能使含塵區(qū)水蒸汽迅速達到飽和，不僅能滿足改善呼吸性粉塵濕潤性所需要的條件，還能通過云物理學、空氣動力學、斯蒂芬流的輸送等多種機理實現(xiàn)“呼吸性粉塵”的捕集。此技術除塵效率高，特別是對于微細粒徑的呼吸性粉塵，除具有傳統(tǒng)濕式除塵器優(yōu)點之外，更主要的優(yōu)點是:其霧化水顆粒粒徑特別小，容易與粉塵顆粒結合而凝聚沉降下來，故其用水量比濕法除塵大大減小，只需傳統(tǒng)濕式除塵用水量的千分之一，甚至更小。、沉降下來的粉塵以類似“泥餅”形式存在，故而后續(xù)處理設備簡單，運行費用降低。
1.1.3超聲波霧化水霧除塵的意義
超聲波霧化水霧除塵有以下幾方面的優(yōu)點:
?、俪曥F化捕塵技術無需清灰，除塵用水量少，需處理的出水量也少，不會二次污染，從而改善了工作人員的工作條件。
②如若采用超聲霧化捕塵則不會造成二次污染，只要將水、壓氣輸送至各自產(chǎn)塵點，即可容易實現(xiàn)整個除塵系統(tǒng)由一個中心控制室進行控制，大大方便除塵管理工作。
③除塵系統(tǒng)占地空間小，可節(jié)省廠房內(nèi)的有效空間，降低基建投資。
?、芘c一般除塵器相比，此捕塵技術可節(jié)約二分之一能耗，大幅度降低除塵運營成本，節(jié)省投資，安裝成本低，捕塵性能可靠性好，維修量少，維修費用低。
綜上所述，超聲波霧化水霧除塵是一種實用性強、應用范圍廣的除塵方法，其具有除塵效率高，除塵裝置簡單，處理成本低廉，運行維護容易，產(chǎn)生二次污染的可能性小等傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)越性和安全性，因此，超聲波霧化水霧除塵在工業(yè)除塵上已經(jīng)成為一個新的研究方向，并且此技術具有良好的發(fā)展前景，已成為國內(nèi)外除塵方法的研究趨勢。為了降低投資，節(jié)約運行費用，提高環(huán)境效益，保證排氣達標，大力加強對這方面的研究，并應用到實際的粉塵治理中去，具有很強的現(xiàn)實意義。
1.2 國內(nèi)外研究概況
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及城市化進程的加速，以及人們對環(huán)境的意識的逐漸提高，對一些火力發(fā)電廠、破碎廠、選廠、礦山、冶金行業(yè)、水泥廠等工業(yè)過程會產(chǎn)生大量的粉塵越來越受到關注。粉塵作為環(huán)境公害之一，直接影響人們的生活質(zhì)量，甚至危害人們的身體健康乃至生命安全。所以在發(fā)展經(jīng)濟的同時，應防治環(huán)境污染，尤其是日益突出的、影響極大的呼吸性粉塵污染?，F(xiàn)分別介紹國內(nèi)外對超聲波霧化除塵技術的研究概況。
1.2.1國外研究概況
上個世紀70年代末，美國的Cof。在d。礦業(yè)學校的斯考溫德和布朗在一份研究報告中提出，采用微細水霧捕塵能解決呼吸性粉塵的除塵問題。報告指出，人們早就意識到，一般的噴霧對除去呼吸性粉塵的效果不理想是因為水霧的粒徑太大(粒徑2o0一60μm)。從空氣動力學原理來說，更細、與粉塵粒徑相近的水霧更能有效地從氣流中除去粉塵。因此，人們不斷改進噴霧器的結果，以使水霧噴得更細，接近甚至小于呼吸性粉塵顆粒的粒徑。然而，隨著水霧越來越細，擔心水霧在捕捉到粉塵之前就會在相對濕度不到10%的空間迅速蒸發(fā)掉，從而阻止了人們對噴霧器的進一步研究。后來，斯考溫格德和布朗經(jīng)研究后提出了新見解，認為當水霧蒸發(fā)為水蒸汽后就進入了云物理學范疇，這時另一種機理一一冷凝核化的機理將起重要作用，這就是水霧不斷蒸發(fā)，使空氣中的水蒸氣迅速飽和，飽和后的水蒸汽會直接在粉塵上凝聚，使粒徑不斷增大。雖然增大的速度與塵的親水性、溫度、電荷等因素有關，但是，令人鼓舞的是這種增大不需要太多，只要到10一20μm就會落下或輕易地被一般水霧除去，顯現(xiàn)出對控制微細的呼吸性粉塵的良好效果。
在上述理論的指導下，1997年美國新澤西聲能發(fā)展公司率先開發(fā)出一種能噴微細水霧的超聲波霧化器(見圖1一1)。這種霧化器由壓縮空氣驅(qū)動，當高速氣流沖擊共振腔時，在出口與腔之間由于聚能而產(chǎn)生超聲場，當泵入水時水迅速被霧化成濃密的微細水霧，水霧的粒徑通過調(diào)節(jié)壓力可在1一50μm之間變化。公司把這種霧化器用在媒的破碎、篩選、皮帶轉(zhuǎn)運站的除塵中，方法是在落料罩及受料皮帶上噴細霧，將揚起的塵直接抑制在產(chǎn)塵點上，收到了很好的效果。因為這種水霧的直接比普通的水霧小10倍上，由于霧粒體積與直徑三次方成正比，超聲霧化效率提高了100倍以上，所以抑塵僅用少量的水就可以獲得極高的除塵效率，被譽之為超聲千霧抑塵。這種細霧冬季不會使煤凍結，抑塵時對煤曾濕很少，不會降低煤燃燒的熱效率，因此，首先在美國發(fā)電廠的除塵系統(tǒng)中全面推廣使用。
1.1.1粉塵的來源及其危害
可呼吸性粉塵粉塵污染物是指一切可被吸入刺激呼吸系統(tǒng)引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的物質(zhì).隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及城市化進程的加速，其對環(huán)境的污染日益突出，粉塵作為環(huán)境公害之一，直接影響人們的生活質(zhì)量，甚至危害人們的身體健康乃至生命安全，已越來越受到人們的關注。大氣污染控制中涉及到的顆粒物，一般是指所有大于分子的顆粒物，其存在的狀態(tài)，既可以單個地分散于氣體介質(zhì)中，也可能因凝聚作用使多個顆粒集合在一起，成為集合體的狀態(tài)。粉塵種類繁多，分布廣泛，其來源主要是來自工業(yè)污染源。工業(yè)源是指工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵，如火力發(fā)電廠、破碎廠、選廠、礦山、冶金行業(yè)、水泥廠等。按照粉塵的粒徑可分為呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵粒徑大于5μm呼吸性粉塵粒徑小于5μm。這類粉塵粒徑小，分散度高，相對比表面積大，呼吸性強，擴散面寬，化學活性、吸附能力也大大增強。不僅容易吸附CO、氮氧化合物、致癌物質(zhì)等有毒有害物質(zhì)，與肺癌的發(fā)病率有明顯的相關性，加大了對人體的危害性。因此，隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求的提高，此類粉塵的污染治理問題成了繼5伍、氮氧化物后逐步引起各國廣泛重視和關注的問題。
1.1.2除塵的常規(guī)處理方法及其應用 根據(jù)除塵方法的特點，除塵的裝置有:機械除塵器:電除塵器;濕式除塵器:過慮式除塵器。
1.1.2.1機械除塵
機械除塵器通常指利用質(zhì)量力(重力、慣性力和離心力等)的作用使顆粒物與氣流分離的裝置、慣性除塵器和旋風除塵器等。
?、僦亓Τ两凳?/span>
重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置，其主要優(yōu)點是:結構簡單，投資少，壓力損失少，維修管理容易.但它的體積大，效率低，只能除去較大和較重的粒子，因此只能作為高效除塵的預除塵裝置。
?、趹T性除塵器
為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi)設置各種形式的擋板，使含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力的作用，使其與氣流分離。慣性除塵器一般用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵具有比較高的去除效率。對粘結性和纖維性粉塵，則因易堵塞而不宜采用。其捕集的粉塵一般為粗粉塵，粒徑>20μm的粗粉塵，對于呼吸性粉塵去除效率很一般。
③旋風除塵器
旋風除塵器是利用旋風氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。它具有結構簡單、應用廣泛、種類繁多等特點。影響旋風除塵器的效率的因素有:二次效應、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)和操作變量。旋風除塵器的最大缺點是:容易引起二次揚塵，特別是對于粒徑小的呼吸性粉塵，大大降低了除塵效率。
1.1.2.2電除塵
電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。電除塵過程中與其他除塵過程的根本區(qū)別在于，分離力(主要是靜電力)直接作用在粒子上，而不是作用在整個氣流上，這就決定了它具有分離粒子耗能小、氣流阻力也小的特點。在電除塵器中，為保證其在高效率下運行，必須使粒子荷電，并有效地完成粒子捕集和清灰等過程。
1.1.2.3濕式除塵器
濕式除塵器是使含塵氣體與液體(一般為水)密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?；蚴沽皆龃蟮难b置將直徑為0.1一20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去濕式除塵器可以有效地同時，也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結構簡單、造價低、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率的特點，能處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時也要特別注意設備和管道腐蝕以及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。如果設備安裝在室外，還必須考慮在冬天設備可能凍結的問題.再則，要使去除微細顆粒的效率也較高，則需要使液相更好地分散，但能耗增大.
1.1.2.4過慮式除塵器
過慮式除塵器，又稱空氣過慮器，是使含塵氣流通過過慮材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作慮料的空氣過慮器，主要用于通風及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。采用廉價的砂、礫、焦炭等顆粒物作為慮料的顆粒層除塵器。采用纖維織物作慮料的袋式除塵器，在工業(yè)尾氣的除塵方面應用較廣。袋式除塵氣的除塵效率一般可達到99%以上。雖然它是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應用。同時，在結構型式、慮料、清灰方式和運行方式等方面也得到不斷的發(fā)展、慮袋形狀傳統(tǒng)上為圓形，后來又出現(xiàn)了扁袋，在相同過慮面積下體積小而顯示較大的生命力.
1.1.2.5超聲波霧化水霧除塵技術
超聲波水霧是采用超聲波技術使水霧化成超細的水滴，超聲波霧化水霧粒徑小，其粒徑<10μm。與空氣接觸面積大，蒸發(fā)率高能使含塵區(qū)水蒸汽迅速達到飽和，不僅能滿足改善呼吸性粉塵濕潤性所需要的條件，還能通過云物理學、空氣動力學、斯蒂芬流的輸送等多種機理實現(xiàn)“呼吸性粉塵”的捕集。此技術除塵效率高，特別是對于微細粒徑的呼吸性粉塵，除具有傳統(tǒng)濕式除塵器優(yōu)點之外，更主要的優(yōu)點是:其霧化水顆粒粒徑特別小，容易與粉塵顆粒結合而凝聚沉降下來，故其用水量比濕法除塵大大減小，只需傳統(tǒng)濕式除塵用水量的千分之一，甚至更小。、沉降下來的粉塵以類似“泥餅”形式存在，故而后續(xù)處理設備簡單，運行費用降低。
1.1.3超聲波霧化水霧除塵的意義
超聲波霧化水霧除塵有以下幾方面的優(yōu)點:
?、俪曥F化捕塵技術無需清灰，除塵用水量少，需處理的出水量也少，不會二次污染，從而改善了工作人員的工作條件。
②如若采用超聲霧化捕塵則不會造成二次污染，只要將水、壓氣輸送至各自產(chǎn)塵點，即可容易實現(xiàn)整個除塵系統(tǒng)由一個中心控制室進行控制，大大方便除塵管理工作。
③除塵系統(tǒng)占地空間小，可節(jié)省廠房內(nèi)的有效空間，降低基建投資。
?、芘c一般除塵器相比，此捕塵技術可節(jié)約二分之一能耗，大幅度降低除塵運營成本，節(jié)省投資，安裝成本低，捕塵性能可靠性好，維修量少，維修費用低。
綜上所述，超聲波霧化水霧除塵是一種實用性強、應用范圍廣的除塵方法，其具有除塵效率高，除塵裝置簡單，處理成本低廉，運行維護容易，產(chǎn)生二次污染的可能性小等傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)越性和安全性，因此，超聲波霧化水霧除塵在工業(yè)除塵上已經(jīng)成為一個新的研究方向，并且此技術具有良好的發(fā)展前景，已成為國內(nèi)外除塵方法的研究趨勢。為了降低投資，節(jié)約運行費用，提高環(huán)境效益，保證排氣達標，大力加強對這方面的研究，并應用到實際的粉塵治理中去，具有很強的現(xiàn)實意義。
1.2 國內(nèi)外研究概況
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及城市化進程的加速，以及人們對環(huán)境的意識的逐漸提高，對一些火力發(fā)電廠、破碎廠、選廠、礦山、冶金行業(yè)、水泥廠等工業(yè)過程會產(chǎn)生大量的粉塵越來越受到關注。粉塵作為環(huán)境公害之一，直接影響人們的生活質(zhì)量，甚至危害人們的身體健康乃至生命安全。所以在發(fā)展經(jīng)濟的同時，應防治環(huán)境污染，尤其是日益突出的、影響極大的呼吸性粉塵污染?，F(xiàn)分別介紹國內(nèi)外對超聲波霧化除塵技術的研究概況。
1.2.1國外研究概況
上個世紀70年代末，美國的Cof。在d。礦業(yè)學校的斯考溫德和布朗在一份研究報告中提出，采用微細水霧捕塵能解決呼吸性粉塵的除塵問題。報告指出，人們早就意識到，一般的噴霧對除去呼吸性粉塵的效果不理想是因為水霧的粒徑太大(粒徑2o0一60μm)。從空氣動力學原理來說，更細、與粉塵粒徑相近的水霧更能有效地從氣流中除去粉塵。因此，人們不斷改進噴霧器的結果，以使水霧噴得更細，接近甚至小于呼吸性粉塵顆粒的粒徑。然而，隨著水霧越來越細，擔心水霧在捕捉到粉塵之前就會在相對濕度不到10%的空間迅速蒸發(fā)掉，從而阻止了人們對噴霧器的進一步研究。后來，斯考溫格德和布朗經(jīng)研究后提出了新見解，認為當水霧蒸發(fā)為水蒸汽后就進入了云物理學范疇，這時另一種機理一一冷凝核化的機理將起重要作用，這就是水霧不斷蒸發(fā)，使空氣中的水蒸氣迅速飽和，飽和后的水蒸汽會直接在粉塵上凝聚，使粒徑不斷增大。雖然增大的速度與塵的親水性、溫度、電荷等因素有關，但是，令人鼓舞的是這種增大不需要太多，只要到10一20μm就會落下或輕易地被一般水霧除去，顯現(xiàn)出對控制微細的呼吸性粉塵的良好效果。
在上述理論的指導下，1997年美國新澤西聲能發(fā)展公司率先開發(fā)出一種能噴微細水霧的超聲波霧化器(見圖1一1)。這種霧化器由壓縮空氣驅(qū)動，當高速氣流沖擊共振腔時，在出口與腔之間由于聚能而產(chǎn)生超聲場，當泵入水時水迅速被霧化成濃密的微細水霧，水霧的粒徑通過調(diào)節(jié)壓力可在1一50μm之間變化。公司把這種霧化器用在媒的破碎、篩選、皮帶轉(zhuǎn)運站的除塵中，方法是在落料罩及受料皮帶上噴細霧，將揚起的塵直接抑制在產(chǎn)塵點上，收到了很好的效果。因為這種水霧的直接比普通的水霧小10倍上，由于霧粒體積與直徑三次方成正比，超聲霧化效率提高了100倍以上，所以抑塵僅用少量的水就可以獲得極高的除塵效率，被譽之為超聲千霧抑塵。這種細霧冬季不會使煤凍結，抑塵時對煤曾濕很少，不會降低煤燃燒的熱效率，因此，首先在美國發(fā)電廠的除塵系統(tǒng)中全面推廣使用。
1.2.2國內(nèi)研究概況
在我國，冶金部馬鞍山研究院從08年代開始從事這項技術的研究與產(chǎn)品開發(fā)，90 年代初已經(jīng)開發(fā)初自己的姍型超聲霧化器并應用于工業(yè)除塵，收到了良好效果，主要的應用方式有以下兩種:超聲霧化就地捕塵和超聲霧化旋風除塵器。
1.2.2.1超聲霧化就地捕塵
冶金 、建材、電力、煤炭、化工等工業(yè)在原料系統(tǒng)的破碎、篩分、皮帶轉(zhuǎn)載點上一般采取局部密閉抽風、集中除塵的方法解決粉塵問題。常用的除塵器有布袋除塵器和沖擊式除塵器。布袋除塵器由于冷態(tài)運行，除塵過程中容易吸收空氣中的水分造成粘袋，使通風阻力增大，抽風量減小，不能控制住含塵空氣外逸。沖擊式除塵器則需要連續(xù)排放污水和設置集中的污水處理系統(tǒng)，多數(shù)工廠由于缺乏布置污水處理設備或構筑物的場地，使?jié)袷匠龎m器的使用受到很大的限制。因此，目前的原料系統(tǒng)除塵仍存在少問題。而超聲波霧化抑塵系統(tǒng)就地抑塵，不需要把含塵空氣抽出來再處理，避免了上述干、濕式除塵器帶來的問題和清灰工作帶來的二次污染。同時，由于它對微細呼吸性粉塵的特殊作用，使之比其他除塵器有更高的效率。上海第五鋼鐵廠煤氣分廠輸煤系統(tǒng)，原先采用局部密閉通風、布袋除塵的方法，由于煤塵粘袋嚴重，除塵系統(tǒng)很快失效.后來在轉(zhuǎn)運站試驗采用鄺型超聲霧化抑塵器抑塵。抑塵裝置由霧化器、抑塵罩、水氣控制系統(tǒng)組成，分別安裝在轉(zhuǎn)運站落料槽和抑塵罩中，投入運行以后，皮帶廊漫天的黑塵消失了，僅在抑塵罩料流出口處有少許白霧逸出。超聲水霧抑塵后煤的增重量為0.1%，煤塊無增濕感，此技術的成功應用得到上鋼五廠的嘉獎。
1.2.2.1超聲霧化旋風除塵器
礦山井下鑿巖作業(yè)，受巷道空間和作業(yè)機械的限制，要求防塵用的通風除塵器盡可能體積小。國內(nèi)現(xiàn)有的井下除塵器JTC型、SxW型、Slc型有個共同特點，即都是采用過慮層與水膜相結合的方式攔截氣流中的微細塵，當井下通風除塵器要求體積小時勢必以高風速來保證需要的風量，在高速氣流中采用上述方式除塵顯然阻力太大，能耗過高，難以被人采納.馬鞍山研究院研制的超聲霧化旋風除塵器則完滿地解決了這個問題，除塵器采用超聲霧化器產(chǎn)生的微細水霧來攔截粉塵，用直流旋風器脫去捕塵后的霧(如圖1一1)。由于采用了這種新技術，除塵器在獲得高效率的情況下，阻力卻大幅度下降(在13一16m/s風速下為610一870Pa)，除塵器直徑0.46m。，長1.3m，重50kg，可靈活機動地應用于井下作業(yè)除塵，而不影響出礦機械的運行.
馬鞍桃沖鐵礦83水平掘進作業(yè)，4條巷道同時鑿巖，鑿巖時作業(yè)面通風排塵入風、排風均采用同一條聯(lián)絡巷，上風側作業(yè)排風污染下風側入風、作業(yè)時每個作業(yè)面需要的排塵量為2.5m3/s，而聯(lián)絡巷總風量僅有5.5m3/s，風流初始含塵濃度已高達1.3m3/s，顯然，依靠現(xiàn)有的風量、風質(zhì)已經(jīng)無法使工作面粉塵濃度達到工業(yè)衛(wèi)生標準2mg/m3。為此，在每個工作面安裝了一臺風機及超聲霧化旋風除塵器，把鑿巖污風經(jīng)除塵器凈化后部分排入聯(lián)絡巷，部分送入工作面循環(huán)使用。對使用效果進行測定，從結果可以看出，在經(jīng)除塵器凈化后，工作面粉塵濃度均在標準2mg/m3 以下。并且，經(jīng)4個工作面通風后排入聯(lián)絡巷的風仍能保持在原有的含塵濃度。因此，采用這種方法通風除塵，可大大減少井下作業(yè)需風量，在風路長的深部礦山，節(jié)能效益是顯著的，對存在風流串連污染的礦山，也是一種有效的解決方法。
1.3 研究目的與意義
傳統(tǒng)的粉塵處理方法不僅價格昂貴而且易造成二次污染。因此，巫需找到一種新的處理技術。實踐證明，超聲波水霧除塵凈化粉塵對空氣的污染廉價高效。超聲波水霧除塵是一項較新環(huán)境生物技術，也是目前最有前景的除塵技術。因此超聲波水霧除塵的研究與應用具有巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益.目前 生 超 聲波水霧除塵的基礎理論研究較少，在國內(nèi)尚無大規(guī)模工業(yè)應用實例。本研究旨在建立一套能有效處理呼吸性粉塵的系統(tǒng)，并解決工業(yè)應用中面臨的主要難題。研究影響除塵的機理和條件，從而為提高除塵效率選擇最佳的運行參數(shù)。最終實現(xiàn)超聲波水霧除塵的工業(yè)化應用。
