【技术交流】高温滤槽电除尘器净化钛白粉烟尘技术领先国际
摘要：高温滤槽电除尘器在400度工况运行稳定，高效净化钛白粉回转窑烟尘，技术经济指标国际领先，高效净化低比电阻粉尘，防止收尘板高温变形措施，静电滤槽技术扩展了电除尘器的应用领域，除尘效率全行业领先。
关键词：滤槽高温电除尘器、净化钛白粉烟尘、低比电阻粉尘。
生产钛白粉（二氧化钛TiO2）回转窑的排烟温度在350~450℃，传统的烟气净化及钛白粉回收工艺是采用湿法除尘系统，这使得大量的显热浪费，而且从冷却水中回收利用钛白粉的难度大，纯度也受到影响，更重要的是造成水的污染。近十多年在该领域国内也开始借鉴国外技术，采用高温电除尘器净化钛白粉回转窑烟气，直接回收烟气中的钛白粉，同时可充分利用高温烟气的显能，还杜绝了水质的污染。但由于烟气温度高，钛白粉的理化性质特殊，采用高温电除尘器的干法除尘工艺除尘效率难以达到预期，将三电场电除尘器的有效流通面积扩大到常规设计的三倍以上，电场烟气速度降到0.3m/s以下（常规电除尘器一般设计为1m/s左右），收尘效率也只能达到98%，电除尘器的出口烟尘排放也只能达到80mg/Nm3。例如：国际行业巨头德国鲁奇公司采用三电场电除尘器净化回收钛白粉回转窑烟尘时，电场烟气流速选为：0.25m/s，收尘效率也这只能达到约98%。
而我公司通过不懈的努力及数十年的技术研究和积累，并采用静电滤槽技术对电除尘器不断升级提效，技术经济指标在各行业领先。
2021年龙蟒佰利联集团新建一套国内最大的钛白粉回转窑生产线，其烟气的主要设计参数如下：
1）烟气量（工况）：300000m3/h
2）运行烟温：370~450℃
3）进口烟尘含量：4000 mg/Nm3
4）要求出口烟尘浓度：≤80 mg/Nm3
我公司采用高温滤槽电除尘器圆满完成了龙蟒佰利联集团钛白粉回转窑烟尘的干法净化回收工程，竣工运行半年以后，业主委托第三方分别对该电除尘器进行二次检测，结果出口烟尘排放浓度均小于25mg/Nm3(合同要求≪80mg/Nm3)。三电场电除尘器的电场烟气流速设计为0.7m/s，比国内外同行净化同类烟气的电除尘器体积减小一倍以上，而烟尘排放浓度还降低了69%以上，收尘效率达到99.4%以上，投资、能耗及除尘器占地面积都降低50%以上，其技术经济指标大幅领先国内外同行。
2、钛白粉回转窑烟气的特性严重影响电除尘效率及解决方案
2.1、钛白粉的热导性对电除尘效率的影响
二氧化钛的导电率随温度升高而升高，属热导性粉尘，400℃左右高温时的导电率约是常温的100多倍，钛白粉常温时属半导体，在高温时成为了良好的导体，也就是高温时属比电阻值小低于104欧姆·厘米的低比电阻值导电粉尘。
而电除尘器最突出的特点就是对净化的烟尘比电阻值有明显的适用范围:一般在104～1010欧姆·厘米之间。显然热导性的钛白粉高温烟尘属低比电阻范畴（小于104欧姆·厘米），是不适应电除尘器的净化处理范围，这也就是净化钛白粉回转窑烟气的电除尘器设计电场烟气流速比常规电除尘器降低三倍以上，除尘器体积也扩大三倍以上的情况下，收尘效率仍不及预期的主要原因。
多项研究和工业性实验都已揭示了电除尘器净化低比电阻烟尘效率低的原因:当低比电阻烟尘进入静电场后，将迅速荷负电并驱向阳极收尘板，沉积在收尘板上的低比电阻粉尘将迅速释放负电荷，同时会出现一种特殊的交往过阵的物理现象，即粉尘迅速释放完负电荷后会感应上阳极板上的正电荷，则立刻会受到阳极收尘板的排斥（同极相斥、异极相吸原理），因此粉尘会向负放电极方向弹跳，造成严重的二次扬尘现象。这种特有的物理现象，在实验室的透明壳体的电除尘器中可肉眼观察到。理论和实践都已证明:粉尘比电阻值越低于104欧姆·厘米以下，电除尘器的净化效率越低，而高温钛白粉烟尘是良好的导电体，比电阻值足够低，因此会在电场中产生严重的二次烟尘，使得电除尘器收尘效率大幅降低。
2.2、滤槽电除尘器高效净化低比电阻粉尘的原理
我公司已采用多台滤槽电除尘器成功高效净化的低比电阻烟尘的原理如下：滤槽电除尘器是在各电场每排收尘板的出气端加装具备振打清灰系统的静电滤槽收尘装置，其具有良好的导电性、透气性、耐温、耐腐、耐磨性，并可提高电场收尘面积30%以上。静电滤槽属免维护设备，连续使用受命20年以上。静电滤槽可增加静电过滤和拦截电场空间粉尘的功能，有效控制二次烟尘，可降低出口烟尘排放60~95%，各电场增加的阻力仅为9-18pa。静电滤槽还具有电场气流均布的功能，可取代电除尘器出口喇叭中阻力大于70pa的双层槽型气流均布版，因此可取消该槽型板，所以电场加装静电滤槽后，不会增加设备体积、阻力、运行维护费用的前提下大幅提高收尘效率，静电滤槽技术已荣获国家重点环境保护实用技术和示范工程证书及国家发明专利。
钛白粉等类型的低比电阻粉尘在电场中荷电并驱进阳极收尘板都很迅速，但沉积在收尘板的粉尘会产生反弹的二次扬尘现象严重，因此造成大量粉尘游离在收尘板附近的空间，会随气流逃逸出电场，所以电除尘器收尘效率大幅下降。而安装在电场后部（电场出气端）的静电滤槽收尘装置正好能高效拦截和过滤是收尘板附件空间游离的粉尘（二次扬尘），所以能高效净化回收钛白粉回转窑的烟尘，是行业中的技术重大突破，其技术经济指标大幅领先国际。
2.3、防止高温电除尘器收尘板变形的措施
为确保回收钛白粉回转窑的烟尘的纯度，电除尘器必须全部采用304不锈钢的结构，而不锈钢材质的收尘板在轧制成型过程中，会产生较大的内应力，在高温烟气中会产生较大的变形，常造成电场的运行电压下降，严重时会造成电场短路。为解决这一难题，我们对收尘板采用了多种消除内应力的措施，并在收尘板安装时采取多点限位措施，较好的解决了高温电除尘器的这一难题，到目前为止滤槽高温电除尘器一直高效稳定运行，得到用户一致好评！
3、结束语
尽管我公司在已涉足各行业的电除尘器效率都是最高的，但毕竟是第一次采用滤槽高温电除尘器净化钛白粉回转窑的烟尘，虽然具有突破性的圆满完成该工程，但认为技术上还有较大的提升空间，也很愿意与同行共同研究、完善及进一步提升高温电除尘器净化回收钛白粉回转窑的烟尘的技术，为节能降耗，控制污染实现合作共赢。
