聚酯纳米滤料在水泥粉磨除尘系统的应用

2018-11-02王健王辉占越杨飞凌子俊

中国环保产业 2018年10期

王健，王辉，占越，杨飞，凌子俊

（黄山天之都环境科技发展有限公司，安徽黄山 245061）

1 引言

目前，我国的水泥行业产能严重过剩，市场竞争异常激烈，在节能环保政策日益严格下，水泥生产工艺的节能减排（尤其是粉磨系统的节能降耗减排）已成为水泥企业的重中之重。在水泥生产中，水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是最为关键的一道工序。其中水泥磨袋式除尘器作为产品收集器与收尘为一体的终端设备，在水泥粉磨中尤为重要，因此收尘器是整个水泥粉磨工艺系统中的关键设备之一。确保除尘器良好运行对整个水泥磨系统正常运行及保证产品质量非常重要。

2 新型纳米纤维滤料

纳米滤料是将直径为700nm的聚酯纳米纤维运用于过滤材料（混合700nm纳米纤维的滤层见图1）。纳米纤维具有高性能、低压损、高捕集率、节能、寿命长，并具有均一分散性，与其他纤维组合后，可以设计控制孔径及开孔分布。

图1 混合700nm纳米纤维的滤层

纳米粒子的大小示意见图2；纳米纤维和普通超细纤维的比较见图3和表1；纳米纤维制造技术的比较见表2；纳米滤料和普通针刺毡滤料过滤机理比较见图4；纳米滤料和超细纤维滤料及PTFE覆膜滤料性能对比见表3。

图2 纳米粒子的大小示意

图3 纳米纤维和普通超细纤维的比较

表1 纳米纤维和普通超细纤维的比较表

表2 纳米纤维制造技术的比较

图4 纳米滤料和普通针刺毡滤料过滤机理比较

表3 纳米滤料和超细纤维滤料及PTFE覆膜滤料性能对比

3 应用测试技术路线

本次测试选择海南某大型水泥集团5#、6#水泥磨生产线作为应用试验点，该集团的2条生产线为同等规格生产线，同样型号的袋式除尘器（LPPM156-2×5长袋脉喷除尘器，处理风量为26.5万m3/h）。将2台袋式除尘器原已使用了3年的涤纶覆膜滤袋全部拆除，水泥磨6#生产线安装全新的PE纳米滤袋，5#生产线安装全新的涤纶覆膜滤袋，2套滤袋同时更换，同时投入使用，并将2种滤袋进行应用对比。

安装完成后，试验工作人员依据试验大纲进行调试并记录日常运行数据。每种滤袋每隔90天抽取样袋送检测机构做出滤料物理性能的检测报告。

测试目的为：掌握纳米滤袋的优势。测试时间计划为1年（2017年4月～2018年3月）。测试对象工段：水泥厂的研磨工序与PTFE的比较（各1600条滤袋，约4000m3）。取得每天的生产数据：集尘器入/出口压力（压损）、排气开度、吹扫周期、生量；每月的生产数据：生量、电耗、粉尘排放量；使用后滤袋的重量、强伸、剥离强度、SEM。

4 测试企业水泥磨收尘系统介绍

磨机型号：4.2×13m。水泥磨工艺流程见图5。测试企业的水泥磨收尘器技术参数（5#、6#除尘器型号相同）见表4。

图5 水泥磨工艺流程

表4 水泥磨收尘器技术参数

5 改造前后运行数据对比

应用测试三个月后用9个典型月份（2月春节放假除外）的水泥产量对比见表5。纳米滤袋使用三个月后的产量对比见表6；使用三个月后的耗电量与覆膜滤袋对比见表7。

从表5～表7数据可看出，随着滤袋使用时间的推移，采用纳米滤袋的6#磨单位电耗比5#磨有明显的节电优势。

纳米滤袋使用前后及与覆膜滤袋出口粉尘排放浓度对比见表8，从表8可看出，采用纳米滤袋的6#磨的出口粉尘比5#磨有明显的减排效果。纳米滤袋与覆膜滤袋的压力损失数据对比见表9。

该水泥企业使用纳米滤袋后，取得了明显的经济效益和社会效益，在纳米滤袋使用一年后，又相续将另2条粉磨生产线的袋除尘器全部更换为纳米滤袋。

表5 应用3个月后的水泥产量对比

表6 纳米滤袋典型月份产量对比

表7 纳米滤袋耗电量与覆膜滤袋的对比

表8 纳米滤袋使用前后及与覆膜滤袋出口粉尘排放浓度对比

表9 纳米滤袋与覆膜滤袋压力损失数据对比

应用纳米滤袋后：1）按180t/h水泥磨生产线进行计算，扣除其它生产工艺因素，电耗估算每吨水泥约节约0.5～1.0度电，按每吨水泥节约0.5度电计算，台时产量增加2%～4%；2）使用纳米滤袋后的粉尘排放＜10mg/m3，这部分减排效益和环保税的减少因地域收费不同无法计算，但该部分减少的费用每年也很可观，经济效益明显。