钢铁行业袋式除尘用滤料孔径与微细粉尘捕集特性关系研究

北极星环保网讯:选用钢铁行业袋式除尘用滤料,采用泡点法进行孔径及孔径分布测试,并进行了除尘滤料冷静态过滤性能测试。通过对实验数据分析得到:针刺滤料平均孔径为22.22~26.83μm,孔径分散程度较高;覆膜针刺过滤材料平均孔径仅为1.0μm左右,孔径分布较为集中;

针刺滤料的孔径会影响到其透气性,透气性随着最大孔径的增加而增加;针刺滤料孔径及孔径分布对过滤效率有直接的影响,孔径越大,孔径分布分散程度越高,过滤效率越低,过滤阻力越小;过滤风速为1.0m/min时覆膜滤料对微细颗粒物的捕集效率达到80%左右,约为普通针刺毡滤料的2~4倍,阻力约为普通针刺毡滤料的14~32倍。

为了进一步加强钢铁行业的烟粉尘等大气污染物治理，2012年10月环保部颁布了GB28662—2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》［1］、GB28663—2012《炼铁工业大气污染物排放标准》［2］、GB28664—2012《炼钢工业大气污染物排放标准》［3］、GB28665—2012《轧钢工业大气污染物排放标准》［4］和GB16171—2012《炼焦化学工业大气污染物排放标准》［5］等一系列新排放标准，并要求2015年开始执行最严限值。

钢铁行业烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等典型工序，就颗粒物污染而言，烧结工序最严重，其次是炼铁和炼钢工序［6-7］。尽管固定污染源大都安装了高效的电除尘器、袋式除尘器，或湿式除尘器，颗粒污染物的总排放量已经下降，但通过对除尘后和钢铁厂环境空气颗粒物测试可知，除尘装置对各工序排放的细颗粒物的捕集能力有限，导致环境细颗粒污染严重［8］。

袋式除尘可用于钢铁行业原料运输、烧结球团、高炉槽上槽下、出铁场、高炉煤气、喷煤制粉、铸铁机、转炉二次除尘、炼钢电炉、轧钢等工序的尘源除尘。

过滤材料的过滤性能决定了袋式除尘设备对微细粉尘的捕集特性，而非织造过滤材料的过滤性能与其结构参数密切相关。非织造过滤材料的结构参数包括:纤维直径、孔隙率、孔径及孔径分布、比表面积、过滤精度、压力损失、透气性、纳污容量、纤维迁移以及过滤材料的相容性等［9］。

纤维过滤材料的过滤作用是通过其内部的孔径通道来实现的，因而其过滤精度在很大程度上取决于其孔径及孔径分布。本文对钢铁行业袋式除尘常用的针刺过滤材料样品进行孔径及孔径分布、透气性和过滤性能测试，研究孔径、孔径分布、透气性与过滤性能的关系，为微细粉尘的捕集提供理论参考。

1试验部分

1.1试验装置

试验装置采用东华大学过滤材料测试平台，如图1所示。

图1滤料过滤性能测试装置

该滤料测试平台为清洁滤料过滤性能装置。配备两台GＲIMM颗粒物监测仪，测试受试滤料两侧0.23～20μm分级粒径粉尘计重浓度。过滤流体为环境气溶胶，转子流量计控制过滤风速;DP1000-ⅢB微电脑数字压力计读取受试滤料两侧的压力;滤料的分级过滤效率由颗粒物监测仪读数计算而得。

测试时，通过改变风速得出清洁滤料阻力、过滤效率等之间关系。试验用仪器及试样参数见表1和表2。

表1滤料过滤性能测试仪器

表2试样的基本测试参数

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