黄志诚 程晓勤 吴南星

(1.景德镇陶瓷学院，江西景德镇333403；2.佛山市华夏建筑陶瓷研发中心，广东佛山528061)

陶瓷工业喷雾干燥塔用水膜除尘器的研究与实践

黄志诚1程晓勤2吴南星1

(1.景德镇陶瓷学院，江西景德镇333403；2.佛山市华夏建筑陶瓷研发中心，广东佛山528061)

从增加除尘效率和解决风机带水问题两个方面进行改进，使麻石水膜除尘器能适用于陶瓷工业喷雾干燥塔的除尘。改进后的水膜除尘器造价低，维护简单，除尘效率高，可以二次脱硫。

陶瓷工业，喷雾干燥塔，水膜除尘器

1 引言

近年来,我国建筑陶瓷业飞速发展,为改善人居环境,美化建筑物起到了很大作用。但同时建筑陶瓷生产的高消耗和高污染又使自然环境遭到很大破坏[1]。以干压墙地砖产品为例,其喷雾干燥生产流程中产生的大量废气和粉尘，对清洁生产相当不利。

对粉尘的处理，目前大多采用袋式除尘器，从目前陶瓷企业应用的情况来看，效果并不理想，如粉尘排放浓度超标、设备阻力过大、维护任务繁重;有的装置使用不久就弃而不用,更为严重的是有些除尘器还曾发生过爆炸事故[2]。

所以，研究出一种价格低廉、操作维修简便，除尘效率高的适用于建筑陶瓷工业喷雾干燥塔除尘的装置是很有必要的，对我国的陶瓷工业清洁生产大有意义。本文针对建筑陶瓷工业的特点，对在工业锅炉上得到广泛应用的麻石水膜除尘器进行改造研究，使其能适用建筑陶瓷工业喷雾干燥塔除尘的需要。

2 水膜除尘理论

水膜除尘是一种利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用某种方法造成的水膜，使粉尘被水膜捕获，气体得到净化的一种除尘方式。它的工作原理是：含尘气体由简体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被简体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口泄出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴，将水顺切向喷至器壁。这样，在简体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜，达到提高除尘效果的目的。根据产生水膜的不同，有冲击水膜、惰性（百叶）水膜和离心水膜除尘等多种水膜除尘方式。

3 麻石水膜除尘器的工作原理

麻石水膜除尘器是一种离心水膜除尘器，是目前应用最广泛的一种利用水膜除尘理论的除尘装置。图1是广泛用于锅炉烟道气除尘的麻石水膜除尘器[3]，其底部和顶部分别设置水封和水槽。清洗水从环形布水管流入水槽，再由水槽底部一环形间隙流人内壁，使内壁周围形成一层均匀的水膜。烟气从底部切线方向进入烟筒内，顺着内壁旋转上升，粉尘依靠旋转时产生的离心力与器壁水膜逆流接触被粘住，然后随水流入底部经水封排人水沟。

4 麻石水膜除尘器的特点

麻石水膜除尘器具有结构简单、耐酸碱、耐磨、阻力小、除尘效率高、运行稳定、维护方便等特点，目前已被电站锅炉、工业锅炉广泛使用。但是,由于各种原因实际运行中的除尘器存在着诸如烟气带水、除尘效率低、积灰腐蚀、耗水量大等问题[4]。

表1水膜除尘器测试数据表Tab.1 Specifications of water film dust collector

5 改造措施

从上述麻石水膜除尘器的特点可知，要想让它应用于陶瓷工业的除尘，必须要对其进行改造。

（1）增加除尘效率。湿法除尘的根本思想是通过烟尘与水接触依靠水来捕获烟气中的尘粒，所以烟气与水接触的越充分，除尘效果就越好。基于这一思想，通过在除尘器外加设文丘里管、采用双筒结构和增设旋流器等措施增加除尘效率。具体除尘路线为：含尘气体通过有喷淋机构的文丘里管完成一级除尘后进入外筒，外筒上部的水槽里加有碱液，碱液沿外筒内壁溢出使外筒内壁形成碱性水膜，气体与碱性水膜接触进行二级除尘和一级脱硫；接着旋流器引导气流的同时其叶片上的水捕获气流中的尘粒完成三级除尘；经过旋流器的气体以一定的速度进入底部盛有碱性溶液的“S”型导流通道，在此完成四级除尘和二级脱硫，通过气液分离后，气流进入内筒，同样与内筒内壁的水膜接触完成四级除尘，净化后的气体经过顶部的气液分离器时，气液分离器叶片上的水最后一次捕获细微的尘粒，最后净化的气体经排气口排出，收尘脱硫后的液体经沉降后通过排污口定期排出（见图2）。

（2）较好地解决烟气带水问题。如果除尘器烟气带水，会造成引风机积灰、产生振动从而导致事故[5]。改进后的除尘器特别设计了叶片式气液分离器，净化后的气体在通过风机之前要经过气液分离器，这样气流中的液体会被拦截，通过风机的烟气就不会带水了，有助于延长风机的使用寿命。

（3）因为采用的是双层筒体，加上筒体高度有十几米高，为了便于施工和节约成本，筒体材料采用不锈钢制作。

6 实际运行过程中除尘效果检测

在除尘器正常运行过程中，通过使用烟尘测试仪对其进出口各项数值进行详细检测，所得到的数据列于表1。

7 结论

（1）净化后烟尘的排放浓度监测值为114 mg/m3。而国家环境保护局发布的“工业炉窑大气污染物排放标准”中规定：一类区（要特殊保护的地区）、二类区（主要指城镇居住区等）和三类区（指定工业区）的排放标准分别为100 mg/m3、250 mg/m3和350 mg/m3。陶瓷工业是污染较高的工业，适用于三类区，所以改进后的水膜除尘器的排放浓度远低于排放标准，接近于一类区的排放标准。

（2）从烟尘浓度来看，进口是3046 mg/m3，出口是114 mg/m3，除尘效率为96.3%，比改进前大有提高。

（3）从烟尘二氧化硫浓度来看，排放值为27 mg/m3，远小于排放标准（850～1200 mg/m3）。

（4）二氧化硫浓度进口值为147 mg/m3，出口值为27 mg/m3，脱硫效率为82%，较常规麻石水膜除尘器（脱硫率为大约70%）大有提高。

（5）就烟气的含湿率来看，由于除尘器内安装有气水分离装置，水膜除尘器不但没有增加进入的烟气带水量，最终还减小了进入除尘器的烟气含水量，很好地解决了烟气带水的问题。

（6）改造后的水膜除尘器从排放浓度、除尘率、解决烟气带水问题和脱硫率等各方面来看，都达到了较好的效果，具有较好的推广前景。

1贾燕等.建筑陶瓷工业的清洁生产.陶瓷,2006

2杨志红.陶瓷生产袋式除尘器参数的选择与设计.陶瓷,2008

3江孝水.麻石水膜除尘器在锅炉和造气系统上的应用.化工环保,1993

4杜荣亮,张福安.文丘利麻石水膜除尘器常见故障分析与对策.西山科技,2001

5张国泉.麻石水膜除尘器烟气带水原因及对策.工业锅炉,1992

Abstract

The granite water film dust collector can be improved for the use in a ceramic spray drying tower by increasing the collection efficiency and solving the water trapping in the air blower.The improved water film dust collector with low cost, easy maintenance and high collection efficiency can also be used for secondary desulfurization and thus has great practical value.

Keywords ceramic industry,spray drying tower,granite water film dust collector

RESEARCH AND APPLICATION OF WATER FILM DUST COLLECTOR FOR CERAMIC SPRAY DRYING TOWER

Huang Zhicheng1Chen Xiaoqun2Wu Nanxing1
(1.Jingdezhen Ceramic Institute,Jingdezhen Jiangxi 333403,China;2.Huaxia Building Ceramics Rresearch and Development Center Foshan City,Foshan Guangdong 528061,China)

TQ174.5

A

1000-2278（2011）01-0091-03

2010-11-10

黄志诚，E-mail:huangwu555@sina.com