一种袋式除尘器中滤饼的固定方法

摘要

本发明涉及除尘器中滤饼固定方法，目的是用来研究除尘袋截留粉尘过程中滤饼层的压缩及阻力变化规律。该方法是向粉尘中添加少量固化剂，当滤饼在滤料表面形成后，再通入气雾进行固定，可得到机械强度大，不易松散的滤饼。这使得在观测、分析滤饼表面或断面的结构时，试样的制备难度大幅降低。本发明的特点在于，固定过程耗时短、固定方法简单；固定后的滤饼机械强度大，不易松散；可采用显微镜或扫描电镜等仪器设备分析滤料表面或断面结构，能够真实的反映滤饼结构，为研究滤饼微观结构提供了一种新的方法。

说明书

技术领域：

本发明涉及袋式除尘器中滤饼固定方法，属于环境保护和分析领域。

背景技术：

袋式除尘器属于过滤式除尘器，具有除尘效率高、捕集粒径范围广等优点，在工业上广泛应用。但也存在运行能耗高的缺点，制约着其更广泛的工业应用。研究发现，尤其是对于使用覆膜滤料的表面过滤过程，滤饼阻力是引起袋式除尘器运行阻力高的一个重要因素。所以，固定滤饼结构并研究其过滤机理，对于降低过滤阻力、指导气体除尘领域的节能减排具有着重要的意义。

目前，很多学者对于上述方面进行了大量的研究，但研究方向偏向于理论、机理模型研究，而滤饼微观结构的可视化研究方面比较欠缺。目前，只有一种方法涉及到滤饼固定化和表征，具体方法如下：

文献：固化法研究过滤过程颗粒层压缩现象，张成峰清华大学硕士论文2005年。文中提到采用树脂固化法对滤饼层进行固化。具体方法为：首先向颗粒层中通入携带强力粘附剂的空气，以对颗粒层进行预处理，一般需要5个小时时间。然后利用树脂包埋法，对颗粒层固化。固化试验后需要对滤饼进行切割、打磨抛光等后期处理，然后在扫描电镜下观察到得颗粒层结构。

上述方法由于技术原理的限制，存在着固化耗时长、对固化剂性能要求高、固化过程中颗粒层结构容易被破坏、后续处理方法复杂等缺陷，制备滤饼试样耗时长和难以真实表征(颗粒物)结构。

发明内容：

本发明的目的是提供一种除尘器中滤饼固定方法，该方法通过添加少量的固化剂羧甲基纤维素钠即可固定化滤饼，同时尽可能小地减弱两种颗粒之间的相互影响作用，能够真实的反映出滤饼结构，为滤饼结构机理研究提供了有效的可视化研究方法。

本发明主要提供一种固定袋式除尘装置中滤饼的方法。袋式除尘装置的主要部件——除尘器分为上游侧和下游侧两部分，中间为过滤介质(滤料)。含尘气体从上游侧进入除尘器中，洁净气体穿过滤料到达下游侧，粉尘颗粒被滤料截留，当滤料表面的滤饼达到一定厚度后，通入气雾进行固定化。短时间固定后，取出滤饼并在室温条件下干燥后，即可得到所需滤饼。

具体操作步骤如下：

A.在气体进入除尘器之前，向输送含尘气体的管路中通入少量固化剂，使其能够与粉尘完全混合，使混合后的固体颗粒中固化剂的质量分数控制在2-10％之间，较佳的是3-6％；所述固化剂是羧甲基纤维素钠；

混合有固化剂的粉尘在通过除尘器滤料时被截留在滤料的表面，洁净气体通过滤料并由排风口排出，形成未固化的滤饼；

B.向除尘器中通入雾化气体20-70分钟，使滤料上的滤饼固化，取出滤饼，室温干燥后即可得到固化滤饼。上述雾化气体雾滴浓度为5-20g/m³，更合适的范围为8-15g/m³。

通过对该固定滤饼进行微观结构分析，为研究除尘器中粉尘的过滤机理，找到更合理的过滤控制条件，提供了有效的可视化研究基础。

利用电子扫描显微镜拍摄滤饼的断面和表面照片结果见图1、图2。拍摄时环境中加速电压为10.0-25.0KV，电子发射电流为8.0-12.0mA。图1、图2清晰的反映出滤饼的微观结构。

本发明的有益效果是：

1、滤饼固化过程耗时短，制备方法简单。

2、滤饼制备过程与实际过滤过程相同，对滤饼结构影响小，能够真实反映滤饼结构。

加入的固化剂量小，对两种颗粒之间的相互影响小。

3、适用范围广泛。可在不同粉尘浓度和过滤速度下进行滤饼固化。

附图说明

图1为按照实施实例1获得的滤饼表面结构电子扫描电镜图，放大倍数为50；

图2为按照实施实例1获得的滤饼断面结构电子扫描电镜图，放大倍数为200；

具体实施方式

实施例1

A.以滑石粉代替实际粉尘，在流化床发尘器中将固化剂羧甲基纤维素钠与2500目滑石粉按比例进行充分混合，其中固化剂羧甲基纤维素钠添加比例为6％。

B.以聚四氟乙烯覆膜滤料为过滤介质并固定在除尘器内；开启除尘器，调节流量阀使过滤速度为6.4m/min；含尘气体通过进风口进入到除尘器中进行过滤，洁净气体通过滤料并由装置排风口排空，粉尘被截留在滤料的表面，形成未固化的滤饼；

C.固化滤饼：启动雾化器，雾滴浓度为10g/m³的雾化气体通过进雾口进入到除尘器中，50分钟后停止实验，取出滤饼，室温干燥后即可得到固化滤饼。

D.分析滤饼微观结构。测试环境中加速电压为20.0KV，电子发射电流为10.0mA。

经过上述步骤后，采用电子扫描电镜(型号为S-4700)观察滤饼微观结构。滤饼结构电子扫描电镜图如图1、图2所示。图1是滤饼表面结构，图2为滤饼的断面结构。由图可见，该方法可以清晰的反映出滤饼的微观结构。

实施实例2

具体的实验步骤为：

A.以滑石粉代替实际粉尘，在流化床发尘器中固化剂将羧甲基纤维素钠与2500目滑石粉按比例进行充分混合，其中固化剂羧甲基纤维素钠添加比例为3％。

B.以聚四氟乙烯覆膜滤料为过滤介质并固定在除尘器内；开启除尘器，调节流量阀，使过滤速度为0.6m/min；含尘气体通过进风口进入到除尘器中进行过滤，洁净气体通过滤料并由装置排风口排空，粉尘被截留在滤料的表面，形成未固化的滤饼；

C.固化滤饼：启动雾化器，雾滴浓度为5g/m³的雾化气体通过进雾口进入到除尘器中，70分钟后停止实验，取出滤饼，室温干燥后即可得到固化滤饼。

实施实例3

具体的实验步骤为：

A.以滑石粉代替实际粉尘，在流化床发尘器中将固化剂羧甲基纤维素钠与2500目滑石粉按比例进行充分混合，其中固化剂羧甲基纤维素钠添加比例为10％。

B.以聚四氟乙烯覆膜滤料为过滤介质并固定在除尘器内；开启除尘器，调节流量阀，使过滤速度为8m/min；含尘气体通过进风口进入到除尘器中进行过滤，洁净气体通过滤料并由装置排风口排空，粉尘被截留在滤料的表面，形成未固化的滤饼；

C.固化滤饼：启动雾化器，雾滴浓度为16g/m³的雾化气体通过进雾口进入到除尘器中，20分钟后停止实验，取出滤饼，室温干燥后即可得到固化滤饼。