文 献 综 述

前言

伴随着社会的发展和人类的进步，社会生活更加现代化，人们的生活方式也更加方便快捷。与此同时，人们对于生活质量、自身健康和环境问题也越来越关注。近年来，随着我国工业化和城镇化进程的加快，碳排放量激增，空气污染日益严重；大气污染主要来源也由原本的生活炉灶废气排放变为工业排放、生活炉灶和汽车尾气的复合型作用。因此，探索能够广泛应用于我国工业生产中的气体净化方法就显得十分重要。膜科学的快速发展为有毒有害气体净化提供了有力的臂膀，借助气固分离膜的良好分离特性，设计出高效稳定的气体净化除尘装置将对绿色经济的发展和生态环境的保护具有十分重要的意义。

1.课题研究背景

面对目前我国日益严峻的空气质量问题，除了从源头治理、减少气态污染物的排放外，我们还应做的就是对眼下正在排放的气体污染物进行净化处理。从宏观上来看，我国大气污染呈现出一种以城市为中心扩散到乡镇的趋势，主要污染物为来自工业排放、生活炉灶和汽车尾气的二氧化硫、二氧化碳和粉尘、烟尘等^【1】。实际生产中，有害气体的净化方法主要有：燃烧法、洗涤法、吸附法、袋滤法等等。其中，袋滤法是一种能在袋滤器内，将粉尘沉降、凝聚，将固体颗粒物分离出来并实现无害化气体排放的高效净化方法^【2】。它使用的气体除尘膜，与传统过滤材料相比，孔径更小更加均匀，过滤方式为表面过滤，使得粉尘被截留在膜表面，不会进入基材内部。并且由于气体除尘膜是疏水性材料，膜面水量少，滤饼与膜层结合力低，粉尘不容易在膜面粘接，通过反吹滤饼容易从膜面脱落，过滤阻力增长极小，可长期稳定运行，降低能耗。

膜法回收装置的设计是膜分离过程的重要影响因素，针对不同气体量的含盐尾气应设计出不同的结构合理的膜法盐回收装置。目前，袋式除尘装置是防治大气污染应用最多的除尘技术，也是除尘工程中使用的最重要的气体净化装置^【3】。在国外多数发达国家中，用袋式除尘设备对钢铁厂的气体除尘、脱硫，已经成为一种很普遍的现象，其袋式除尘设备也已经在市场占有相当的份额。而我国由于种种原因，袋式除尘设备在这个市场还没有完全打开局面，设计制造还有待创新^【4】。但鉴于我国以化石燃料为主要工业燃料的局面短期内无法改变，所以在未来相当长的时期内，无论对于绿色工业的推动还是空气污染的治理，袋式除尘设备都将有很好的发展前景。

2.课题研究目的及意义

2.1研究目的

煤炭、石油和天然气是中国传统的三大支柱能源。其中，煤炭资源储量丰富，消耗量大，仍是中国的主体能源。在我国一次能源消费结构中，煤炭消费所占比重高达66%，油气消费比重为23%，这也是我国大气污染的主要来源^【5】。随着国家和公众对生存环境的关注度日益提高，废气排放标准的日益严格，高效、深度除尘的需求不断涌现，对除尘技术的要求也越来越高。尤其是最近几年，以北京为中心的华北地区空气质量恶化，每年烟尘排放量的增加，引发了公众对空气中粉尘及有毒有害气体含量的强烈关注，PM2.5粉尘对人体健康的影响和对大气环境的污染也进入了人们的视野^【6】。PM是Particular Matter的首字母缩写，如果颗粒物在通过检测仪器时所表现出的空气动力学特征与直径小于或等于2.5 μm且密度为1g/cm3的球形颗粒一致，那就称其为PM2.5^【7】。

气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴还要大。因为粒径小于2.5微米的细颗粒物，直径仅相当于人类头发的1/10，进入体内很难被阻挡。因此，PM2.5颗粒物也被称为可入肺颗粒物。并且，这些粒径小于2.5微米的细颗粒物往往是有毒的，随着被人体吸入后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，进而引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。所以，加强对空气中粉尘污染物的治理已成为当今刻不容缓的任务^【8】。随着政府和公众对PM2.5治理的重视程度不断提高，给除尘行业的技术创新提出了更严格的要求，也为除尘产业升级带来了新的发展机遇。

2.2研究意义

目前我国工业气体净化中使用的主要除尘技术有袋式除尘和静电除尘。袋式除尘是目前除尘效率最高的一种方式，也是近年来发展最为迅速的一种方式。与电除尘相比，袋式除尘器不仅净化率高、使用范围广、操作简便，而且运行稳定，不受粉尘对电阻的影响，也不受粉尘种类、浓度大小、粒径大小的限制，能适应工艺工况较复杂的除尘系统。经过袋式除尘装置处理后的气体排放浓度在30mg/Nm3以下甚至可达到5mg/Nm3，处理风量范围大且灵活，可处理风量1000 m3/h一5#215;106 m3/h以上，占地面积也相对较小，其高效的除尘效果和稳定的运行，可大量回收有用的原料及其它物料^【9】。 实际上，在工业中应用较多的也是袋式除尘器。袋式除尘器按滤袋的清灰方式通常分为振动式、反吹分式、脉冲喷吹式和复合式四种^【10】，可以适用于不同的场合。因此，了解袋式除尘器的工作原理、掌握其设计方法对于利用膜法盐回收进行气体净化具有十分重要的意义。

3.袋式除尘器概述