高溫的鋁渣遇到空氣中的氧氣,會繼續燃燒,產生大量的污染物和強烈的金屬氧化反應。鋁渣處理過程中產生的煙氣中有氣體和固體兩種成分。氣態物質的主要成分是殘余造渣劑與熱態鋁渣反應時生成的氟化物和硫化物等。固態物質主要是精煉時殘余的硝酸鹽、石墨粉、氧化鋁粉末和雜質粉塵等,煙塵總量占渣量的2%以下,其中大部分物質粒度1-10μm,綜合密度≈0.8。像四氟化硅(SiF4)等無色、有毒、有刺激性臭味的氣體,在潮濕的空氣中因水解而產生煙霧,不僅會對工人的身體產生不利影響,產生的煙霧也會影響操作者的視線,對安全生產造成很大的隱患。大量的粉塵狀顆粒還會附著在加工設備表面,影響設備使用壽命。因此,鋁渣處理過程中產生的煙塵必須及時得到處理。
鋁渣產生煙塵濃度約為10g-25g/m3,煙塵的溫度約為150-250℃。對于這種濃度大、溫度高的煙塵處理,我們通常采用的更方便有效的處理方式就是旋風除塵器配合布袋除塵器進行除塵。大致過程就是:鋁渣處理煙氣經集塵管道至旋風除塵器,進行混風降溫和沉降大顆粒粉塵,再通過集塵煙道進入布袋除塵器進行除塵處理,凈化后的煙氣由排煙機送入煙囪排放。
由于旋風除塵器投資較低,耐高溫腐蝕,離心式除塵更適宜于凈化密度大、顆粒粗的粉塵,十分適合處理鋁渣處理產生的間歇式煙塵。
粉塵氣體沿旋風除塵器入口切線的方向進入除塵器時,氣流會沿圓形內壁高速連續旋轉起來,氣體中的顆粒在高速旋轉過程中產生離心力,向四周運動,當碰撞在除塵器的內壁時,因其自身的重力下降到集塵室中,達到收塵的效果。旋風除塵器的除塵效果明顯,可以收集煙氣中粒徑5-10μm的顆粒物,效率達到90%。另外煙氣和空氣可以在旋風除塵器中進行充分混合,有效降低煙氣溫度。將高溫煙氣轉換成常溫煙氣,不僅降低后面布袋除塵器的成本,并且減少設備日常的養護工作。
煙氣經旋風除塵器處理后,大顆粒粉塵已經被回收,溫度降至150℃以下。但煙氣中依然含有大量細顆粒粉塵,為滿足國家環保要求,煙氣還需要經過布袋除塵器進行進一步的除塵處理。布袋除塵器的除塵效率很高,可以收集煙氣中收集粒徑1-5μm及5μm以上殘余的顆粒物,效率達到99.99%。布袋除塵器是干法收塵的主要設備,也是目前市場上使用較多、應用較廣泛的除塵器設備,是鋁渣煙氣除塵后達到環保標準的關鍵設備。布袋除塵器的除塵原理是使含塵氣體通過濾袋,粉塵被濾袋阻攔收集,干凈空氣排放出去。
布袋除塵器根據過濾方式不同常用的有兩種:
1.外濾式布袋除塵器:在布袋除塵器內部設置多個袋房,袋房的表面有濾布,凈化時,廢氣進入除塵器內,房內是負壓,含塵氣體進入除塵器之后,顆粒被吸附在濾布表面,凈化之后的氣體從袋房中排出。運轉一定的時間之后,塵灰堆積在濾布上,此時啟動壓縮空氣,進行反向吹風,灰塵脫落之后進入積塵室被收集。
2.內濾式布袋除塵器:道理與外濾式相同,只是含塵氣體進入袋房中,袋房外面是負壓,氣體通過濾布,塵灰積在袋房之中,經過一定的時間之后,經過震動,灰塵自動脫落到積塵室之中,達到了除塵的效果。