运用大布袋反吹风除尘系统进行微硅粉回收捕集

工业硅及硅铁在高温熔炼的过程中，随废气逸出的粉尘称为硅灰或硅粉，其主要成份是SiO2，烟气中的SiO2含量约占烟尘总量的94%,C、MgO、CaO、Fe2O3的含量分别约占烟尘总量的3.5%、0.076%、0.33%、0.08%。其颗粒度非常小，平均粒径约为0.3µm，故有微硅粉之称，它能直接通过呼吸进入人体肺泡，对人体健康危害极大。我国目前拥有上千座硅铁及工业硅电炉，在生产过程中，年产生的微硅粉约为25万吨。已上环保设备能捕集到的约5万吨，其余基本直接排入大气。目前微硅粉没有确切的定价标准，每吨价格为1500〜3000元，如果每吨价格按2000元计算，全年直排的微硅粉作为资源利用损失的价值约2亿元。


　　
某硅业有限公司有两台6300KVA工业硅矿热炉，年生产优质工业硅6000吨，年产生微硅粉2500吨。但由于烟气除尘净化设备不达标，大量微硅粉随烟气排出，既污染了环境，也是资源的浪费。所以烟气治理势在必行。回收捕集微硅粉不但是一个环境效益和社会效益的问题，而且也包含着很大的经济效益和科学技术的价值。
下面就微硅粉的回收捕集及应用进行探讨：
一、微硅粉回收捕集装置的选择
　　
由于微硅粉的颗粒度太细小，机械力除尘器，包括沉降除尘、惯性除尘及旋风除尘，根本捕集不到它。水膜除尘捕集它也很困难。又因为它的比电阻特别高，若采用常规电除尘装置，将产生反电晕现象，也难于捕集它。若采用国际先进电除尘装置---脉冲电除尘器，从其性能上讲，能够捕集高比电阻粉尘，但其设备投资极为昂贵，约为常规电除尘器的10倍。目前国内捕集微硅粉的装置大部分用“大”布袋除尘器，它之所以在布袋除尘器前头冠一“大”字，就是由于这种粉尘特性决定的。如果用捕集一般粉尘的布袋除尘器的经验直接用来捕集微硅粉，可能达不到预期效果。目前美国、前苏联、挪威等国家也都采用大布袋捕集微硅粉。其优点是除尘效率高，性能稳定可靠，操作简单。但此法也存在一些问题：
（1）工业硅在熔炼过程中，废气温度很高，可达400--600℃,所以必须安装降温装置，否则将烧毁布袋。
（2）由于微硅粉颗粒很细，粘性很大，不容易振打清灰，并容易破袋、掉袋，影响正常生产。如何结合烟气温度高和颗粒度微细且粘的特点来回收微硅粉是选用“大”布袋除尘器必需考虑的问题。
某硅业有限公司采用大布袋除尘法，采用大布袋反吹风除尘系统对两台6300KVA工业硅矿热炉进行了改造。
　　
主要工艺过程为：温度高达400--600℃高温烟气由电炉经集气罩进入烟管，经冷却及冷风混合后温度将至230℃以下，进入预处理器进行大颗粒分离，分离后的烟气经风机进入除尘装置，经除尘装置过滤后烟气排放，粉尘装袋回收。
　　
大布袋除尘装置：无碱玻璃纤维过滤布袋的过滤面积为4000㎡，规格为Φ300mmX10m，滤袋数量528条，处理风量150000Ndm³/h，过滤风速0.5m/min，主引风机为315kw/h，清灰风机45kw/h，处理后烟气粉尘排放量不超过60mg/Ndm³，回收SiO2粉尘含量可达94%，烟气粉尘达标排放。
　　
两台除尘系统投资390万元,年运行费用约需要202.3万元左右。年回收微硅粉可达2400吨，每吨销价2000元，年收入480万元，收支相抵年盈余277.7万元，投资利润率71.2%，投资偿还年限为2年，经济效益十分可观。