烧结板除尘器在PVC生产中的应用

2013-09-07王建宏祝劲松

中国环保产业 2013年8期

王建宏，余晓，祝劲松

（1.机械工业环保产业发展中心，北京 100823；2.浙江东方环保设备有限公司，杭州 311121）

聚氯乙烯（PVC）由于价格低廉、应用广泛等特点，现已成为世界上产量最大的塑料产品之一。聚氯乙烯树脂根据不同的用途可以加入不同的添加剂，制成多种硬质、软质和透明塑料制品，呈现不同的物理性能和力学性能。随着“十二五”国家对污染物排放的总量控制和节能减排约束性指标出台，传统的工业除尘设备，如旋风除尘、袋式除尘、滤筒除尘等除尘设备在除尘效率和使用效果上均不能尽如人意。浙江某环保设备有限公司自主研发的烧结板除尘器采用了新型的烧结板滤材，特别是对高入口浓度、磨损性强、黏性、强湿性、酸碱性粉尘的过滤效果良好，除尘效率高达99.999%。

1 烧结板及烧结板除尘器

1.1 烧结板

烧结板又叫“塑烧板”，是依托现代全球材料科学的前沿发展，采用功能极为优异的特殊PE复合材料制造的过滤材料，并通过独特的生产工艺实现了PTFE涂层与刚性基体的完美结合，形成开放的多微孔表面，而且具有自润滑的特性，疏水性能极好。同时这些材料又具有优异的化学稳定性和高耐磨性。

烧结板过滤属于表面过滤，其PTFE涂层可以将粉尘截留在滤材的表面，形成“表面过滤”的效果，因此过滤效率极高，在反吹清灰时排放浓度不会增大，使用期间的过滤阻力也保持稳定。

1.2 烧结板除尘器

烧结板除尘器由于采用了特殊的烧结板材料制作过滤元件，因此与传统的以纤维滤料制作过滤元件的除尘器（如布袋除尘器、扁袋除尘器、滤筒除尘器等）相比，具有很多独特的优点。

（1）除尘效率高。烧结板除尘器可以有效捕集粒径在0.1μm以上的粉尘，捕集效率高达99.999%，排放浓度小于1mg/Nm3。

（2）使用寿命长。烧结板滤材耐磨性好，使用寿命长达10年以上。烧结板滤材与其他滤料的使用寿命对比见图1。

（3）适应高入口粉尘浓度。烧结板可适应高的入口粉尘浓度，设备阻力和除尘效率稳定。

（4）设备体积小。烧结板除尘器设备体积是传统布袋除尘器的1/3（见图2）。

图1 各种滤料使用寿命对比

图2 除尘器设备体积对比

（5）适应强耐湿、耐酸碱、耐黏性及耐磨性粉尘。烧结板滤材具有极强的耐化学特性以及疏水性和自润滑性，可处理含湿、含黏、酸碱性及耐磨性粉尘。

（6）运行阻力稳定。烧结板表面过滤的属性使得除尘器的运行阻力不会随时间发生变化（见图3），保证了工艺过程阻力的稳定性。

图3 运行阻力随时间变化曲线

（7）维护方便。烧结板突出特点是极少需要维修。维护也极其简便，只需拧下两颗螺栓即可更换一块滤板。（8）节能环保。烧结板除尘器压缩空气消耗低，整体耗材少，滤材可回收利用，无需填埋或焚烧。

烧结板除尘器与袋式除尘器的反吹空气耗量对比情况见图4。

图4 除尘器反吹空气耗量对比图

从图4中的对比，可以很清楚地反映出：烧结板除尘器的反吹空气耗量大大低于袋式除尘器，并且随着处理气量的增加，烧结板除尘器的优势愈加明显。

烧结板除尘器与其他滤式除尘器性能对比情况见表1。

表1 各类过滤式除尘器性能对比

2 烧结板除尘器在PVC生产中的应用

2.1 PVC生产工艺

我国现行的PVC生产方式主要分为两种：电石法和石油法。电石法比石油法成本低，但造成的污染较大。由于石油价格的持续走高，电石法制PVC的生存空间和利润空间不断扩展，因此有相当多的企业，特别是在资源、人力成本等方面都具有优势的西部企业正在发展这一工艺。

2.2 电石法制PVC生产流程

电石法制PVC的生产流程为：石灰生产—电石生产—PVC生产。将石灰石经过高温煅烧分解制成生石灰，将生石灰和焦炭置于电石炉内经过高温反应制得电石，电石遇水生成乙炔，将乙炔与氯化氢合成制出氯乙烯单体，再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯（PVC）。

2.3 烧结板除尘器在电石灰岩生产线上的应用

电石行业是一个高耗能、高污染的行业。在原材料的运输、准备过程及生产过程中都有污染物生成。随着国家对环保要求的日益加强，对电石行业的高污染排放，传统的工业除尘设备（如旋风出尘、袋式除尘、滤筒除尘等）在除尘效率和使用效果上已无法满足日趋严格的排放要求，而烧结板除尘器则可以很好地解决这个问题。烧结板除尘器在PVC生产线的多个与粉尘或颗粒物料相关的生产环节上均可以应用，并可达到理想的除尘效果。目前国内浙江某环保设备有限公司生产的烧结板除尘器在整个电石法PVC行业中已开展应用：从石灰石矿石生产线如矿石破碎、转运、仓储、卸料等环节的除尘到乙炔生产线如电石破碎和输送的除尘、电石渣输送除尘，以及PVC粉料干燥回收的环节中，都已经开始使用该企业生产的烧结板除尘器，从运行最长时间的项目来看，完全达到了预期的排放要求，并具备了长期稳定运行的可靠性。

以烧结板除尘设备在无为华塑矿业有限公司石灰石生产线上的应用为例。该矿业有限公司是淮北矿业集团公司控股的安徽华塑股份有限公司的全资子公司，2010年6月份成立，目标是为总公司提供优质电石灰岩成品。一期生产电石灰岩成品达到年产148万吨，目前已经建成投入生产。该公司的全套生产线均采用了烧结板除尘器，粉尘排放量达到小于5mg/Nm3，为建设国内首家无粉尘矿场打下了坚实的基础。

该石灰岩破碎与输送工艺流程见图5。

图5 电石灰岩破碎与输送工艺流程

如图5所示，从矿石粗破过程到细破过程、到矿石转运以及矿石成品库进料、卸料环节的各个扬尘点均应用了烧结板除尘器。烧结板除尘器的具体型号、数量、处理风量详见表2。

表2 烧结板除尘器有关参数

无为华塑矿石生产线上矿石破碎、筛分以及储仓卸料除尘系统所安装使用的烧结板除尘器的情况见图6实景照片。

图6 烧结板除尘器应用实景照片

该烧结板除尘器于2011年9月在无为华塑矿业有限公司安装、运行以来，除尘效率高，运行阻力稳定，完全达到了预期使用效果，得到了客户的好评。另外，烧结板除尘器在安徽华塑的电石破碎和输送及电石渣输送除尘（处理风量800～28,000m3/h），以及内蒙古鄂尔多斯PVC粉料干燥回收（处理风量75,000m3/h）等生产环节中也已经安装完毕，即将投入使用。