基于云式除尘的工业扬尘处理技术研究

干净利落

基于云式除尘的工业扬尘处理技术研究董格伦华北理工大学
工业扬尘作为钢铁等重工业生产的重要污染源,对大气环境质量具有较大的影响,其中以PM2.5、PM10为主的微细粉尘颗粒,采用传统的除尘设备去除效率较低,无法满足日益严格的超低排放标准及人们越来越高的环境质量要求,因此,有必要研究高效的工业扬尘处理方法,为改善空气质量及传统重工业的绿色可持续发展提供技术支撑。研究选择钢铁企业颗粒物污染较严重的转炉炼钢、精炼和烧结工序粉尘为研究对象,探究了基于云式除尘与化学团聚协同处理微细颗粒物的方法。首先,分析了云式除尘方法的主要作用机理。在云式雾化团聚过程中,微细颗粒通过凝结水汽、斯蒂芬流输送、雾滴捕捉、碰撞团聚等作用发生团聚,当存在温度梯度时,热泳作用也促进粉尘向低温表面沉积。然后,通过实验室试验分析了入口浓度、过饱和程度、系统风量对云式除尘系统除尘效率的影响规律。在最佳条件下PM2.5与PM10的去除效率最高达到90.5%和86.3%,结果表明降低凝结温度有助于进一步提高除尘效率;相比于自然沉降,除尘系统工作时扬尘区域内粉尘浓度下降明显加快;除尘后粉尘平均粒径增长354%,加入表面活性剂使粉尘粒径进一步增长28%,果胶和SDBS耦合团聚作用下粉尘粒径进一步增长15%。粉尘的亲水性对云式除尘技术除尘效率影响较大,转炉粉尘等亲水性好的粉尘除尘效率高于烧结粉尘等亲水性差的粉尘。最后,利用响应面法设计优化实验得出SDBS质量分数对除尘效率的影响效果最为显著,最优工况下烧结粉尘中PM2.5的去除效率进一步提高,达到82%。研究结果表明,云式除尘与化学团聚协同处理技术在钢铁行业的扬尘治理方面具有显著效果,可为钢铁工业的绿色发展提供简单、高效的新途径。