湿式筛板除尘器设计及应用研究
喜培忠
【摘 要】湿式筛板除尘器主要是在吸收和溶解的原理基础上设计出来的，其主要运用于一些化工生产过程的除尘中。在对湿式筛板除尘器设计和应用中发现，这种设备集气液一体，在设计上非常科学合理，结构简单，操作方便，对于化工生产中一些料塔堵塞或者工作效率低等都能有效处理，大大提高了生产过程中的环保和经济效益。
【Abstract】Wet sieve plate dust collector is mainly designed based on the principle of absorption and dissolution. It is mainly used in dust removal in some chemical production processes. In the design and application of the sieve plate precipitator， we find that the design of the equipment of gas-liquid is very reasonable， and the structure is simple， its operation is convenient， can effectively deal with the low working efficiency of some material or tower blockage in chemical production， greatly improving the production process of environmental protection and economic benefits.
【关键词】湿式筛板；除尘器；设计和应用
【Keywords】wet sieve plate； dust collector； design and application
【中图分类号】X701.2 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0137-02
1 引言
在一些化工厂的生产车间，经常会出现大量的粉尘污染，一般一个班次下来，地上便会积满一层厚厚的粉尘，而在岗位工作的人员无论穿什么衣服，在下班之后都会变成一个白人，并不能起到有效的防尘作用。针对这种情况，对粉尘泄露的原因进行分析，并且根据实际情况设计出了湿式筛板除尘器，它有效地解决了工厂生产过程中的干燥问题和粉尘的污染问题。
2 湿式筛板除尘器的工作原理
湿式筛板除尘器主要有填料塔和空塔这两种，其主要的组成部分有气体、液体分布器、液体收集器、液体出口消旋器和支撑设备等。湿式筛板除尘器的工作原理主要是利用气液两相形成液膜进行传质[1]。在填料塔中，液膜主要是在液体流经固体填料的表面时形成的一种膜，气体和液体在进行运动的时候，可以是顺向的，也可以是逆向的，无论是采用何种形式，都是为了保证界面可以得到合理的分布，对于液体来说，一般采用的是自上而下的一种流动形式，而对于气体一般是采用自下而上的流动形式，在填料的内部，两种形态经过强烈的混合，在塔中形成气液混合层，与此同时，气体通过气液层时会向上冒泡，从而对气体进行净化，含尘液体向下流动。通过采用筛板对液滴进行有效分布，液滴在筛板上会对尘粒进行收集，液滴经过聚合从而形成了一层液膜，在重力的作用下液膜会慢慢向下流动，通过这样的方式，使得粉尘液体在很短的时间内都汇集到了除尘器底部的液体收集器中，这使得空塔气液相接触变得更好，有利于除尘，使填料塔也不容易出现堵塞，操作起来还非常方便。
3 除尘器的工作流程
根据化工粉尘易溶于水和润湿性的特点，研究人员可以通过合理利用冷凝水和设备布置上存在的位差，将干燥、包装等岗位的同类粉尘进行有效地集中和处理。将含尘气体引入一级湿式除尘器之中，然后与系统中的工艺水进行接触，形成水膜。含尘水通过利用设备的位差直接进入到二级除尘器，通过这样的方式对含尘气进行净化，从二级除尘器流出的含尘水会进入到生产系统，对粉尘进行回收，气体经过水洗之后直接排出[2]。
4 湿式筛板除尘器的设计
4.1 分布盘的设计和实验
在湿式筛板除尘器中分布盘是非常重要的一部分，其直接关系到设备是否可以正常运作和除尘效果好坏。现在主要采用的分布盘是多级槽式液体分布盘，之所以这种方法被广泛使用在填料除尘中，是因为它的结构设计，喷淋孔的水平度不会受到填料层的影响[3]。新型的槽盘式气液分布盘还新增加了防护屏和自动排污系统，抗堵塞能力非常显著，在一些炼油厂有非常广泛的使用。LIQDIST液体分布盘改变了液体点分布的特点，使整个填料层的液体都呈线性液膜均匀分布，这有效地消除了液相端效应，最终起到有效的抗堵和回收效果。在对除尘器进行设计时，主要进行了两种实验分别是水和含尘气体接触实验和水的分布式实验。第一个实验，将和含尘气体接触过的水压入到除尘器中，让水均匀地分布到除尘器的橫截面上，并且要在除尘器的进水口装上分布盘，这种分布盘有两个进水口，布水的效果更好。在实验中，分布盘上的水孔非常容易堵塞，而堵塞之后很难进行清理。第二种方法是用直管直接把水引到除尘器中，在距离出口下端30cm处要安装一个伞状的分布盘，水流到这个分布盘上，然后沿盘面均匀地向下流，从而使水得以均匀分布，而且也不容易出现堵塞现象。所以在湿式筛板的设计中一般都是采用第二种方式，也就是所谓的伞状分布盘。
4.2 对气液接触时间的确定
在除尘器直径确定时，气液的接触时间主要通过除尘器的高度进行确定，气液接触时间越短，除尘效果就越不好，除尘器的体积也会很大，造价也会变得非常高。在对多种除尘器的优缺点进行总结之后，研究人员对气液接触时间做了相关试验，当气液接触时间是1s的时候，除尘的效果非常差，排出的气体中依然含有大量粉尘。当气液接触时间是1.5s时，排出的气体中粉尘得到了大大下降，但是除尘效果依旧非常理想。当接触时间为2s时，排出的气体中既没有粉尘，也没有水珠，所以说在气液接触时间为2s的时候，除尘效果最佳。
4.3 液体收集器和除尘参数
为了可以于有效地抑制气体短路，在气液排出口需要采用液封，在许多的设备设计中，都是通过加水，调节液体的位置从而实现液封的目的，不过在采用这种方式时，都需要装设一个自动补水装置，这样不利于节约成本。研究人员将除尘器底部的液体收集器设计成锥形带夹套，并且设了两个出水口，这样保证了液封的效果，也不需要装设相关的补水设备，有效地防止了含尘气体的溢出。
根据粉尘的相关处理要求，对于包装岗位的料仓、包装袋、包装袋周围逸散的粉尘要想做到全部收集，避免造成环境污染，就必须要在1s之内完成相关的操作。在工厂的实际生产过程中，比如包装料仓体积是0.1288m3，包装袋的体积是0.1033m3，包装袋的周空间是0.5m3，针对这种情况，除尘需要的风量是5760m3/h，风压是在1673～2554Pa之间。假设湿式水膜除尘器内的风速小于或等于2m/s，风机最大风量时需要的筛板横截面积是1.45㎡，湿式水膜除尘器的直径是1.5m，通过相关的公式验算，此设备设计可以有效满足相关的除尘要求。
5 湿式筛板除尘器的特点和应用
5.1 湿式筛板除尘器的特点
湿式筛板除尘器在大直径塔中不需要填料，只需要用带孔筛板，集液体和气体的分布、气液传质于一体，可以有效提高填料塔的利用效率，这样提高了除尘的效果，且结构非常简单，设计实用。将液体收集器設计成锥体夹层，可以对原料做到很好地收集，并且避免出现固体颗粒堵塞的情况，对物料做到了有效回收，可以有效降低成本。气液相在塔内的停留时间非常短，而且压降小，所以只需要系统的自行运作就可以，不需要人工再进行操作。
5.2 湿式筛板除尘器的应用效果
湿式筛板除尘器在某化工厂的应用已有两年之久，设备的设计参数符合各种要求。在用于硫酸钾和氯化钠的两除尘设备，其相运转率可以达100%。在设备正常运转下，硫酸钾和氯化钠都得到了有效的回收和再利用，对于提高整个化工厂的经济效益和社会效益都非常显著。相关的环境监测中心也对企业的各种污染排放做了相关检测，结果表明，都符合国家综合污染物的排放标准，所以湿式筛板除尘器可以回收物料、降低成本、保护环境，对于企业的可持续发展有着很大的促进作用。
6 结语
综上所述，在现代的化工厂的生产工程中，经常会造成大量的污染和物料的浪费，为了有效避免这种情况，工作人员对除尘器做了相关研究和设计，研制出了湿式筛板除尘器，这种除尘器的结构简单，操作方便，可以对化工厂作业中的灰尘做到有效清除，并且可以对物料进行回收，最终起到了环保和经济的双收益。
【参考文献】
【1】龙涛，周宝山，徐达.低温和湿式电除尘器的绝缘优化设计及应用[J].电力科技与环保，2016（04）：32-34.
【2】郑国强.湿式电除尘器控制系统的设计与应用[J].节能与环保，2015（04）：72-74.
【3】丁晋，张林.湿式电除尘器放电极定位与限位装置的设计应用[J].能源与环境，2015（04）：51-52.
【摘 要】湿式筛板除尘器主要是在吸收和溶解的原理基础上设计出来的，其主要运用于一些化工生产过程的除尘中。在对湿式筛板除尘器设计和应用中发现，这种设备集气液一体，在设计上非常科学合理，结构简单，操作方便，对于化工生产中一些料塔堵塞或者工作效率低等都能有效处理，大大提高了生产过程中的环保和经济效益。
【Abstract】Wet sieve plate dust collector is mainly designed based on the principle of absorption and dissolution. It is mainly used in dust removal in some chemical production processes. In the design and application of the sieve plate precipitator， we find that the design of the equipment of gas-liquid is very reasonable， and the structure is simple， its operation is convenient， can effectively deal with the low working efficiency of some material or tower blockage in chemical production， greatly improving the production process of environmental protection and economic benefits.
【关键词】湿式筛板；除尘器；设计和应用
【Keywords】wet sieve plate； dust collector； design and application
【中图分类号】X701.2 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0137-02
1 引言
在一些化工厂的生产车间，经常会出现大量的粉尘污染，一般一个班次下来，地上便会积满一层厚厚的粉尘，而在岗位工作的人员无论穿什么衣服，在下班之后都会变成一个白人，并不能起到有效的防尘作用。针对这种情况，对粉尘泄露的原因进行分析，并且根据实际情况设计出了湿式筛板除尘器，它有效地解决了工厂生产过程中的干燥问题和粉尘的污染问题。
2 湿式筛板除尘器的工作原理
湿式筛板除尘器主要有填料塔和空塔这两种，其主要的组成部分有气体、液体分布器、液体收集器、液体出口消旋器和支撑设备等。湿式筛板除尘器的工作原理主要是利用气液两相形成液膜进行传质[1]。在填料塔中，液膜主要是在液体流经固体填料的表面时形成的一种膜，气体和液体在进行运动的时候，可以是顺向的，也可以是逆向的，无论是采用何种形式，都是为了保证界面可以得到合理的分布，对于液体来说，一般采用的是自上而下的一种流动形式，而对于气体一般是采用自下而上的流动形式，在填料的内部，两种形态经过强烈的混合，在塔中形成气液混合层，与此同时，气体通过气液层时会向上冒泡，从而对气体进行净化，含尘液体向下流动。通过采用筛板对液滴进行有效分布，液滴在筛板上会对尘粒进行收集，液滴经过聚合从而形成了一层液膜，在重力的作用下液膜会慢慢向下流动，通过这样的方式，使得粉尘液体在很短的时间内都汇集到了除尘器底部的液体收集器中，这使得空塔气液相接触变得更好，有利于除尘，使填料塔也不容易出现堵塞，操作起来还非常方便。
3 除尘器的工作流程
根据化工粉尘易溶于水和润湿性的特点，研究人员可以通过合理利用冷凝水和设备布置上存在的位差，将干燥、包装等岗位的同类粉尘进行有效地集中和处理。将含尘气体引入一级湿式除尘器之中，然后与系统中的工艺水进行接触，形成水膜。含尘水通过利用设备的位差直接进入到二级除尘器，通过这样的方式对含尘气进行净化，从二级除尘器流出的含尘水会进入到生产系统，对粉尘进行回收，气体经过水洗之后直接排出[2]。
4 湿式筛板除尘器的设计
4.1 分布盘的设计和实验
在湿式筛板除尘器中分布盘是非常重要的一部分，其直接关系到设备是否可以正常运作和除尘效果好坏。现在主要采用的分布盘是多级槽式液体分布盘，之所以这种方法被广泛使用在填料除尘中，是因为它的结构设计，喷淋孔的水平度不会受到填料层的影响[3]。新型的槽盘式气液分布盘还新增加了防护屏和自动排污系统，抗堵塞能力非常显著，在一些炼油厂有非常广泛的使用。LIQDIST液体分布盘改变了液体点分布的特点，使整个填料层的液体都呈线性液膜均匀分布，这有效地消除了液相端效应，最终起到有效的抗堵和回收效果。在对除尘器进行设计时，主要进行了两种实验分别是水和含尘气体接触实验和水的分布式实验。第一个实验，将和含尘气体接触过的水压入到除尘器中，让水均匀地分布到除尘器的橫截面上，并且要在除尘器的进水口装上分布盘，这种分布盘有两个进水口，布水的效果更好。在实验中，分布盘上的水孔非常容易堵塞，而堵塞之后很难进行清理。第二种方法是用直管直接把水引到除尘器中，在距离出口下端30cm处要安装一个伞状的分布盘，水流到这个分布盘上，然后沿盘面均匀地向下流，从而使水得以均匀分布，而且也不容易出现堵塞现象。所以在湿式筛板的设计中一般都是采用第二种方式，也就是所谓的伞状分布盘。
4.2 对气液接触时间的确定
在除尘器直径确定时，气液的接触时间主要通过除尘器的高度进行确定，气液接触时间越短，除尘效果就越不好，除尘器的体积也会很大，造价也会变得非常高。在对多种除尘器的优缺点进行总结之后，研究人员对气液接触时间做了相关试验，当气液接触时间是1s的时候，除尘的效果非常差，排出的气体中依然含有大量粉尘。当气液接触时间是1.5s时，排出的气体中粉尘得到了大大下降，但是除尘效果依旧非常理想。当接触时间为2s时，排出的气体中既没有粉尘，也没有水珠，所以说在气液接触时间为2s的时候，除尘效果最佳。
4.3 液体收集器和除尘参数
为了可以于有效地抑制气体短路，在气液排出口需要采用液封，在许多的设备设计中，都是通过加水，调节液体的位置从而实现液封的目的，不过在采用这种方式时，都需要装设一个自动补水装置，这样不利于节约成本。研究人员将除尘器底部的液体收集器设计成锥形带夹套，并且设了两个出水口，这样保证了液封的效果，也不需要装设相关的补水设备，有效地防止了含尘气体的溢出。
根据粉尘的相关处理要求，对于包装岗位的料仓、包装袋、包装袋周围逸散的粉尘要想做到全部收集，避免造成环境污染，就必须要在1s之内完成相关的操作。在工厂的实际生产过程中，比如包装料仓体积是0.1288m3，包装袋的体积是0.1033m3，包装袋的周空间是0.5m3，针对这种情况，除尘需要的风量是5760m3/h，风压是在1673～2554Pa之间。假设湿式水膜除尘器内的风速小于或等于2m/s，风机最大风量时需要的筛板横截面积是1.45㎡，湿式水膜除尘器的直径是1.5m，通过相关的公式验算，此设备设计可以有效满足相关的除尘要求。
5 湿式筛板除尘器的特点和应用
5.1 湿式筛板除尘器的特点
湿式筛板除尘器在大直径塔中不需要填料，只需要用带孔筛板，集液体和气体的分布、气液传质于一体，可以有效提高填料塔的利用效率，这样提高了除尘的效果，且结构非常简单，设计实用。将液体收集器設计成锥体夹层，可以对原料做到很好地收集，并且避免出现固体颗粒堵塞的情况，对物料做到了有效回收，可以有效降低成本。气液相在塔内的停留时间非常短，而且压降小，所以只需要系统的自行运作就可以，不需要人工再进行操作。
5.2 湿式筛板除尘器的应用效果
湿式筛板除尘器在某化工厂的应用已有两年之久，设备的设计参数符合各种要求。在用于硫酸钾和氯化钠的两除尘设备，其相运转率可以达100%。在设备正常运转下，硫酸钾和氯化钠都得到了有效的回收和再利用，对于提高整个化工厂的经济效益和社会效益都非常显著。相关的环境监测中心也对企业的各种污染排放做了相关检测，结果表明，都符合国家综合污染物的排放标准，所以湿式筛板除尘器可以回收物料、降低成本、保护环境，对于企业的可持续发展有着很大的促进作用。
6 结语
综上所述，在现代的化工厂的生产工程中，经常会造成大量的污染和物料的浪费，为了有效避免这种情况，工作人员对除尘器做了相关研究和设计，研制出了湿式筛板除尘器，这种除尘器的结构简单，操作方便，可以对化工厂作业中的灰尘做到有效清除，并且可以对物料进行回收，最终起到了环保和经济的双收益。
【参考文献】
【1】龙涛，周宝山，徐达.低温和湿式电除尘器的绝缘优化设计及应用[J].电力科技与环保，2016（04）：32-34.
【2】郑国强.湿式电除尘器控制系统的设计与应用[J].节能与环保，2015（04）：72-74.
【3】丁晋，张林.湿式电除尘器放电极定位与限位装置的设计应用[J].能源与环境，2015（04）：51-52.
