環(huán)境保護已成為世人關(guān)注的熱點(diǎn)，經(jīng)濟化的大潮和解決環(huán)境問(wèn)題的呼聲使環(huán)境與貿易的關(guān)系日益密切， 組織制定了一系列旨在保護環(huán)境的技術(shù)標準。如何防治大氣污染、潔凈空氣環(huán)境也是人們不斷研究的課題。特別是我國的主要能源是煤炭，燃煤過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的煤粉塵，嚴重污染了大氣環(huán)境。這些空氣中細微煤粉塵，尤其是直徑為2.5~6μm的飄塵對人體健康有危害。它不僅會(huì )在肺部沉積，還可以直接進(jìn)入血液到達人體各部位。粉塵粒子表面還會(huì )附著(zhù)各種有毒物質(zhì)，它一旦進(jìn)入人體，就會(huì )引發(fā)各種呼吸系統 ，危害將 大。因此，控制粉塵尤其是直徑為2.5~6μm的細微粉塵的排放，是我國治理大氣污染、潔凈空氣環(huán)境的重要舉措。此外，電子、儀器加工等行業(yè)對空氣中含塵量的要求 高，一般都要求對亞微米級粉塵的除塵效率達99.以上，這對 除塵及超 除塵技術(shù)的發(fā)展提出了 高的要求。
空氣除塵設備的研究現狀
按捕集粉塵的作用力及原理，除塵設備可分為4類(lèi)：機械式除塵、電除塵、過(guò)濾式除塵和濕式洗滌除塵設備。按除塵效率可分為： 除塵設備，包括電除塵、袋式除塵、 文丘里除塵等;中效除塵設備，包括旋風(fēng)除塵及其他濕式除塵等;低效除塵設備，包括重力沉降、慣性除塵等。
1、沉降室
沉降室也叫重力除塵器，是一種借助重力作用使含塵氣體中粉塵自然沉降以達到凈化氣體目的的裝置。當含塵氣體水平通過(guò)沉降室時(shí)，塵粒受沉降力的作用向下運動(dòng)，經(jīng)過(guò) 時(shí)間后塵粒沉降到沉降室的底部而分離，凈化后的氣體通過(guò)出口排出。沉降室的沉降速度太小，一般只用于分離50μm以上的塵粒。因此沉降室通常用于粗塵粒的預除塵。
2、慣性除塵器
慣性除塵器是利用粉塵在運動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)的設備。其利用一系列的擋板，慣性大的顆粒被阻擋下落，小的顆粒繞板而過(guò)。粉塵粒徑越大、氣流速度越大、擋板數越多和距離越小，則除塵效率越高，但壓力損失也越大。這種除塵器結構簡(jiǎn)單，分離臨界粒徑為20~30μm，壓力損失為100一1000Pa。
3、旋風(fēng)分離器
旋風(fēng)分離器是利用旋轉的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣固分離裝置。當含塵氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器時(shí)，氣流將由直線(xiàn)運動(dòng)變?yōu)閳A周運動(dòng)。含塵氣體在旋轉過(guò)程中產(chǎn)生離心力，將密度大于氣體的塵粒甩向器壁，進(jìn)入排灰管。旋風(fēng)分離器用于工業(yè)生產(chǎn)已有100余年歷史。對于捕集、分離5一10μm粉塵的效率較高，一般能達8500，但對于5μm以下的顆粒效率只有5000。同時(shí)，旋風(fēng)分離器的理論與實(shí)驗研究困難，其應用也因此受到限制。旋風(fēng)分離器有如下特點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單，不需的附屬設備;操作、維護簡(jiǎn)單，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大;操作彈性大，性能穩定，不受含塵氣體的濃度和溫度等影響。旋風(fēng)分離器對粉塵的物理性質(zhì)無(wú)要求，作為一種重要的二級除塵設備被廣泛應用于化工、石油、冶金、建筑、礦山、機械、輕紡等工業(yè)部門(mén)。
4、濕式除塵器
濕式除塵器是使含塵氣體與水或其他液體接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞等作用把塵粒從氣流中分離出來(lái)的設備。其除塵機理是：當含有懸浮塵粒的氣體與水相遇接觸且氣體沖擊到濕潤的器壁時(shí)，塵粒被器壁所粘附，或者當氣體與噴灑的液滴相遇時(shí)，液體在塵粒質(zhì)點(diǎn)上凝集，增大了質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，而使之降落。在濕式除塵器中，氣體與液體的接觸方法有2種，一種是氣體與水膜和已被霧化了的水滴接觸，如文丘里管除塵器、水膜除塵器等;另一種是氣體沖擊水層時(shí)鼓泡，以形成細小的水滴和水膜，如沖擊式除塵器、自激式除塵器等?？偟膩?lái)說(shuō)，濕式除塵器主要靠慣性碰撞、粘附、擴散3種作用將粉塵除去。
濕式除塵器類(lèi)型較多，而 具代表性的是文丘里管除塵器和水膜除塵器。文丘里管除塵器能除去1~5μm的塵粒，效率較高，而且不會(huì )產(chǎn)生二次飛揚，特別適宜具有粘附和潮解性的粒徑1μm以下的粉塵。其缺點(diǎn)在于： 先壓降大，當去除1μm以上的塵粒時(shí)壓降約2000Pa，效率約9000，當粉塵粒徑小于0.5μm日寸，壓降高達10000Pa，效率也較低;其次是含塵污水的處理問(wèn)題，文丘里管除塵器的用水量較大，在設計與使用時(shí) 充分考慮。水膜除塵器效率不如文丘里管除塵器，一般為8500}'9000}但因其用水量較少，阻力相對較低(一般僅為100一150Pa)，也較廣泛的應用。
5、袋式除塵器
自1881年德國B(niǎo)etch工廠(chǎng)的機械振動(dòng)清灰袋式除塵器獲德國并開(kāi)始袋式除塵器的商業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，袋式除塵器的清灰技術(shù)及袋濾技術(shù)得以發(fā)展和提高。目前袋式除塵器對工業(yè)廢氣中微粒粉塵的控制，尤其是對高溫冶煉和燃料燃燒生成的微粒粉塵的控制，技術(shù)上已日趨成熟。其對微粒粉塵的除塵效率在以上，排放氣的質(zhì)量濃度小于50mg/時(shí)，甚至可低達10mg/時(shí)，且規格，適用范圍廣，不受粉塵電阻率的影響，不存在水污染問(wèn)題。在采取其他技術(shù)措施的條件下，可同時(shí)清潔工業(yè)廢氣中的固、液、氣3類(lèi)污染物。
袋式除塵器的工作原理為:當含塵氣體進(jìn)入除塵器時(shí)，粗粉塵因受導流板的碰撞作用和氣體速度的降低而落入灰斗中;其余細小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室;受濾料纖維及織物的慣性、擴散、阻隔、鉤掛、靜電等作用，粉塵被阻留在濾袋內，凈化后的氣體逸出袋外，經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法或噴吹脈沖氣流的方法去除， 下來(lái)的粉塵由排灰裝置排走。
袋式除塵器的清灰方式已日趨成熟，目前的研究主要集中在濾料上。濾料性能和質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到袋式除塵器的性能和使用壽命。濾料已從 纖維發(fā)展到現在的人工合成纖維，從而使袋式除塵器的除塵性能及應用范圍有了大幅提高。目前濾料的研究主要集中在表面覆膜濾料的上，表面覆膜技術(shù)給濾料的除塵性能帶來(lái)了革命性的變化。
