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。

一、课题研究目的

随着工业化进程的不断推进，我国的现代化建设进入到了迅速发展阶段。与此同时，环境污染尤其是大气污染问题也变得越发严重，进而引起了空气质量的严重恶化。到目前为止，我国已然成为了世界上大气污染最严重的国家之一。其中，作为主要”贡献者”的PM2.5，更是引起了人们的广泛关注。PM2.5，是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物，也称细颗粒物或可入肺颗粒物。PM2.5对环境具有危害作用，是雾霾天气的”元凶”，还能减少光照，改变气温、降水模式以及降雨的酸碱度，间接影响着气候变化等。PM2.5对人体呼吸系统、心血管系统等也会造成伤害，比如刺激呼吸道、咳嗽、哮喘、肺功能降低，严重时还会引起慢性支气管炎、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死亡等^[1]。对于敏感人群，如老人、小孩以及心肺疾病患者，更容易受PM2.5污染的影响。此外，国内外也有不少关于PM2.5影响生殖能力、致突变、致畸、损伤DNA、诱发白血病等方面的研究报导^[2]。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^[3]。针对PM2.5给环境和人休健康带来的这么多严重后果，我们必须正确认识和重视PM2.5，并采取相应的措施进行预防和治理。PM2.5的来源很复杂，主要来源是各种工业尾气未经处理直接排放^[4]。

尾气净化装置是防治大气污染应用最多的设备，又是减少工业企业排放PM2.5的主要设备。尾气净化装置的种类很多，膜法超高效尾气净化装置作为一股生力军，在尾气净化方面占有很大的作用。高效气体除尘膜是具有微孔结构的膜层，将其覆在具有高孔隙率的基材上，可以在提高粉尘过滤精度的同时降低过滤阻力。对于那些排污企业来说，使用一种高效经济的除尘器就显得相当的重要。低压脉冲袋式除尘器是众多过滤式除尘器的一种。而且它是一种能够满足严格的环保要求且最可信赖的除尘器之一，它是一种除尘器和膜法超高效尾气净化技术的结合应用。本课题将要设计的正是低压脉冲袋式除尘器。

二、课题研究背景

袋式除尘器的历史可以追溯到19世界80年代。自1881年世界上第一台振动清灰袋式除尘器在德国Beth工厂诞生至今已有一百多年的发展历史^[5]。这期间除尘器的清灰方式和滤料材质都得到不断改善^[6]，到今天为止已经派生出了机械振动清灰类、反吹风清灰类、脉冲喷吹清灰类等多种形式，使袋式除尘器获得了突飞猛进的发展^[7]。袋式除尘器设计选型由原来的高滤速、高阻力、短寿命转变为高效、低阻、长寿命，追求优良的节能减排综合效应，具体体现在高炉煤气干法除尘、燃煤电厂锅炉烟气除尘、水泥窑头窑尾烟气除尘、垃圾焚烧烟气净化领域迅猛推广应用袋式除尘，并取得显著成效；在烟尘治理工程中排放浓度低于10mg/Nm 3 、系统阻力低于1000Pa、滤袋平均使用寿命4年以上已很普遍。脉冲清灰袋式除尘技术在各工业领域均获得良好的使用效果，关键部件脉冲阀的某些性能指标已超过国外产品，从而获得了更好的清灰效果。脉冲阀膜片的寿命大幅度延长，使用3～5年已是普遍现象^[8]。袋式除尘设备迅速大型化，用于钢铁、水泥、电力行业的袋式除尘设备，许多单机的处理烟气量都超过200万m 3 /h，过滤面积达到数万平方米，其中电力行业的袋式除尘器单机最大处理烟气量超过500万m 3 /h，过滤面积在8万m2。在设备大型化的同时也注入了许多新的技术，袋式除尘器的气流分布、气流组织和本体结构合理及安全化等方面都有了显著进步^[9]。我国大型袋式除尘器的制造装备和制造技术也有了很大进步，规模越来越大，装备越来越专业化，许多袋式除尘加工企业都建有数控加工中心，制作精度和制作标准都有很大提高。专用设备和专用加工机械在袋式除尘行业普遍采用，花板的制作采用激光切割，袋笼加工普遍采用多点焊机，最近几年世界上还没有哪个国家的袋式除尘加工企业像中国的袋式除尘企业发展得这么快、这么专业，因此最近几年也带动了袋式除尘设备的出口和对外加工^[10]。

三、工作原理步与发展

工作本设计课题将在综述除尘器特点和发展状况的基础上，结合脉冲袋式除尘器的原理和构造，根据进风量算出过滤速度确定滤带的材料、型号、大小等，此外还需对脉冲袋式除尘器的整体框架进行分析计算，整体框架包括上下密封箱体，支柱，灰斗，隔板等等^[11]。