焚燒煙氣中粉塵的主要成分為惰性無機物,如灰分。無機鹽類、可凝結的氣體汙染物質及有害的重金屬氧化物,其含量在450~225500mg/m之間,視運轉條件、廢物種類及焚燒爐型式而異。一般來說,固體廢物中灰分含量高時,所產生的粉塵量多,顆粒大小的分布亦廣,液體焚燒爐產生的粉塵較少。
目前國內主流危廢焚燒迴轉窯焚燒煙氣顆粒狀汙染物淨化方案選用布袋除塵器除塵設備。
①布袋除塵器
布袋除塵器由排列整齊的過濾布袋組成,布袋的數目由幾十個至數百個不等。廢氣通過濾袋時粒狀汙染物附在濾層上,再加以振動、氣流逆洗或脈動衝洗等方式清除。其除塵效果與廢氣流量、溫度、含塵量及濾袋材料有關;一般而言,其去除粒子大小在 0.05~20mm 範圍,清潔及替換。部分高分子纖維製成的布袋,可在 250℃左右使用。並且可以抗拒酸、鹼及有機物的侵蝕。有些設計在起動時使用吸附劑,附著於布袋錶面,以去除煙氣中的汙染氣體。
A、濾袋及纖維材料與特性
過濾布袋材質不同,適用的範圍也不同,各種材質的性能如下:
各種過濾布袋材質的性能
由於危廢焚燒排放的廢氣為高溫且帶有水分酸性的氣體,以往較少採用濾袋除塵器來去除粒狀汙染物,但近年來濾布材質有所改進,對於溫度、酸鹼及磨損的抵抗力均大為增強,例如玻璃纖維耐熱可達 300℃;聚四氟乙烯耐熱性可達 280℃,且耐酸鹼性良好,故使用頻率愈來愈高。
濾布編織的方法包括針刺氈法及梭織法。布袋除塵器的除塵效果也因濾布紡織方法的不同而有差異,針刺氈法所製造的濾袋單位質量較輕,纖維間隙較大,可供粒狀汙染物接觸面積較多,透氣性好。
B、濾袋室構造及清潔方式
布袋除塵器依據所清除附著在濾袋上粉塵的方式,有振動式清除法、逆洗式清除法和脈衝式清除法等三種。前兩種方法,廢氣均自濾袋內向外流動,粒狀汙染物累積於濾袋的內層,濾袋兩端固定,除塵器內區分為若干個區室,每個區室的濾袋需要清除粒狀汙染物時,可採用離線方式,停止該區室的進氣,以便清除濾布上附著的粒狀汙染物。使用脈衝式清除法的系統,平時操作方式為廢氣自濾袋外向內流動,粒狀汙染物累積於濾袋的外層,濾袋僅上端固定,清洗時藉由內向噴入的高壓氣體將濾袋膨脹,以分離累積於濾布表面上的粒狀汙染物。本法清除需能量較高,但較為迅速,並可採用連續操作規程的方式。濾袋長度設計時受制於噴入氣體壓力的極限,為了維護清洗效果,一般均小於 8m。
使用逆洗及脈衝式清除法的濾袋,其內部必須加裝環型或者直線型鋼線,以防在清洗或正常操作時,來自濾布外的壓力使濾袋坍陷。當濾袋使用過久時會發生破損,必須更換。
C、應用
使用乾式或半乾式脫酸搭配布袋除塵器時,為了提高對酸性氣體、重金屬及二噁英的去除率,近年來常使用特殊助劑,對濾布表面進行被覆,以延長酸性氣體與石灰的接觸時間,增大石灰和酸性氣體的接觸頻率,增加石灰分散的均勻性,降低氣流壓力損失,避免濾布受到溼廢氣的影響而阻塞。不完全反應的石灰停留於濾布表面時,由於有較長的接觸時間及頻率,能完成脫酸化學反應。此外,布袋除塵器的飛灰經收集及清洗後,將掉落到下方的貯灰鬥,因為含CaCl2·2H2O 的成分,故容易粘在鬥壁上,有時工程上會設計電加熱或蒸汽加熱將灰鬥的壁部加以保溫,以避免 CaCl2·2H2O 的粘附;出灰口為了避免阻塞或漏氣,常採用具有破碎能力的螺旋輸送機出灰。
D、布袋除塵器的優點
布袋除塵器的優點是:除塵效率高,可保持一定水準,不易因進氣條件變化而影響其除塵效率;當使用特殊材質或進行表面處理後,可以處理含酸鹼性的氣體;不受含塵氣體的電阻係數變化而影響效率;或與幹法脫酸、活性炭噴射合併使用,未反應完全的Ca(OH)2、活性炭粉末附著於濾袋上,當廢氣經過時因增加表面接觸機會,可提高廢氣中酸性氣體的去除效率;對凝結成細顆粒的重金屬及含氯有機化合物(如 PCDDs/PCDFs)去除效果較佳。