機械畢業設計: 荷濕旋流裝置綜合治理立窯煙塵和有害氣體的研究

本課題：對荷濕旋流裝置對立窯煙塵的綜合治理和有害氣體的研究。
傳統的立窯除塵是沉漿收塵，收集效率50%左右，已經不能適宜當今環保的要求。
2004年立窯水泥產量5.7612億噸，占總產量的59.4%，折合熟料4.03億噸，每千克熟料產生廢氣約2.5立方米，煙氣含塵濃度3到13 g/m，按5 g/m計，理論總排放煙塵500萬噸，在現有條件下，收集效率才達到60%，尚有200w噸排放到空氣中，約含二氧化硫67萬噸。這不僅是資源的浪費，更加是環境的污染。
我國基本消除酸雨污染所允許的最大二氧化硫排放量為1200～1400萬噸。按照我國目前經濟發展模式，到2020年能源消費總量將達到30～40億噸標煤，原煤消費量約需25～33億噸，二氧化硫產生量將達4200～5300萬噸，比2003年增加2000～3000萬噸。按照目前污染控制方式和力度，預計2020年全國二氧化硫排放量將達到2800萬噸左右，超過大氣環境容量約1600萬噸，將對生態環境和人體健康造成嚴重影響。我國目前每年因酸雨和二氧化硫污染對生態環境損害和人體健康影響造成的經濟損失在1100億元左右，今后這種污染損失還將持續不斷地增加
立窯煙氣還有一個最近才引起人們重視的污染源——立窯煙塵中含SO2 和HF等有害氣體較回轉窯多，煅燒普通的生料時，SO2已經允許排放限值，為降低燒成溫度而大量推廣復合礦化劑的煅燒廠家，SO2排放遠大于超過允許排放的限值，HF排量超過允許排放的4倍以上，而這部分有害氣體在目前的袋式和電收塵中難以除去。
所以今年來對水泥行業煙氣的治理是引起了足夠的重視，并且要求更高效，更經濟的除塵裝置
2001年引進美國Argone國家實驗室黃汗生博士的“Core，Separator”（核心分離器）技術轉讓資料，上述能捕集3μm的微粒，收集粉塵機理類似旋風收塵器組合，應用場合主要是鍋爐煙氣除塵，據此結合煙塵適量荷濕凝聚作用加強，從而經濟有效地收集立窯煙塵，兼治理SO2和 HF有害氣體的研究和開發。
這一設計課題主要是對荷濕旋流裝置的探討，荷濕旋流裝置的出現促進了除塵技術的進步，使水泥除塵技術迅速發展。
從除塵器的性能方面看以含塵氣體在筒體內循環，利用物料顆粒的離心力和重力不同進行分級的，因此稱為內部循環式的除塵器。在生產過程中，旋風除塵器雖然取得了一些效果，但仍存在除塵效率不高、捕集細粉能力不強等情況。現針對具體情況，對除塵器進行了改進。經過現場測繪和收塵系統相關數據調研，決定采用美國國家實驗室核心分離器技術和雙出風口技術改造傳統旋風選除塵器，從分離力場的基本理論出發找出除塵器除塵效率不高的原因，建立除塵器除塵分離的力學模型并進行流體力場分析計算，并要求改造現有鎖風閥，改善漏風情況。要求改造后能捕集粒徑分布較寬、溫度和濕度變化較大、含塵濃度較大、難以用袋式收塵和電收塵進行工業生產經濟捕集的立窯煙塵，并綜合利用噴淋除塵技術以進一步改善除塵效果使立窯煙氣排放的粉塵和有害氣體均控制在國家排放標準允值內。

2  現狀和改進措施
沉降收塵是傳統的立窯最普遍的除塵方式，工藝簡單，投資省，能耗低，但只能收集粗粉，除塵效率很低，一般只有40-60% 。已遠不能適應當今環保要求。