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钢铁厂废旧除尘滤袋的微观结构特征及能谱分析
作者:管理员    发布于:2016-01-16 14:27:07    文字:【】【】【

  袋式除尘器是一种能够满足严格环保要求并利于回收物料的干式除尘装置,自20世纪50年代开始广泛应用于各种工业部门的气体除尘1131.除尘滤袋作为袋式除尘器主要部件,一般采用纺织的滤布或非纺织的毡制成,其造价占设备的10~15.随着科学技术的发展和环保要求的提高,滤料也在不断发展。我国在1986年以前,袋式除尘器用滤料都是机织的,主要采用棉、麻及动物纤维等天然纤维,结构简单,成分单一;而目前所用滤袋基本上是采用2种或2种以上的合成纤维混合制造而成,有的表面还采用了覆膜和其他处理方式,如复合纤维、耐高温纤维、高强高模纤维、功能性纤维钢铁工业是产生废旧除尘滤袋的大户,按目前宝钢应用袋式除尘的状况计算需要滤料2 100万m2折算后每年更换滤料约600万m另外还有水泥、冶金等20多个行业,生活、医疗、垃圾焚烧等也需要袋式除尘设备,每年必将产生大量的破损、废旧滤袋。在实际使用过程中,由于滤袋表面黏有大量成分复杂的粉尘,且其破损时间及程度的不确定性,均加大了废旧除尘滤袋的处理难度。目前国内外有关废旧除尘滤袋的微观结构、污染特征以及无害化资源化的研究还未见报道。因此,对废旧除尘滤袋的微观结构进行扫描,分析残留污染成分的赋存特征,找出废旧除尘滤袋污染控制的方法,寻求无害化、资源化利用思路,是解决废旧除尘滤袋环境污染问题的关键所在。

  矢:2012-02-08用研究;宁寻安(通信作者)教授,博士,从事固体废物污染控制与资源化利用研究,ningxunan666126本文采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对废旧除尘滤袋的表面进行扫描,并进行元素定性分析,从而评判其表面性质,确定其化学元素构成,以期为废旧除尘滤袋的处理及其资源化利用提供。

  1试验试验材料为使研究的滤袋样品具有代表性,废旧除尘滤袋(B1~B5)取自广东省某钢铁厂的转炉、高炉、电炉和焦炉4个生产工艺流程。B1为涤纶滤袋,用于转炉二次除尘。转炉在兑铁水、加废钢、出钢及转炉吹炼等过程中产生大量的二次烟气,且烟气量大,温度高,烟气含尘基本上为铁的氧化物。常采用低压长袋脉冲除尘器,按不同要求滤料选用涤纶针刺毡和覆膜涤毡。B2为涤纶滤袋,用于钢铁厂高炉煤粉仓的除尘。B3为玻璃纤维滤袋,用于高炉喷煤系统中热风炉的除尘。B4为腈纶滤袋,用于钢铁厂电炉尾气的除尘。电炉为利用电热效应供热的冶金炉。B5为美塔斯滤袋,用于钢铁厂焦炉煤烟气的收集,其烟气成分除粉尘外,还含有荒煤气、焦油烟等滤袋样品经机械拍打去尘后剪至尺寸小于5mmX5mm的平整断面,使其在扫描范围之内,确保所观察的图像正确清晰。

  采用S-3400N―1丨型扫描电镜显微镜结合能谱分析仪对废旧除尘滤袋样品的表面成分进行扫描电镜一能谱分析(SEM-EDS)分析仪由日本株式会社日立高新技术公司生产,背散射电子像分辨率为4 0nmat30kV(可变压力模式)二次电子像分辨率为3.真空),加速电压为0.3~30kV,放大倍数为X5~X300000图像移动范围为±50Pm(工作距离为10nm时),大样品直2结果与讨论1废旧除尘滤袋微观结构特征为放大倍数为100时5种废旧除尘滤袋的电镜扫描图像。从可以看出,废旧除尘滤袋表面不同程度地附着了颗粒物,B1、B3、B5滤袋纤维周围由块状、片状颗粒堆积而成,其富集程度明显大于B2B4.这与不同工序滤袋的工作温度密切相关,其中B3的瞬间温度高达280°C,B5的瞬间温度高达250°C,捕集的粉尘经高温烧结后表面熔融而紧密地附着在滤袋上,排列紧密;1上粉尘黏结性能强,促进了周围矿石的固相反应,使烧结矿结晶良好;B2、B4的工作温度较低,富集的颗粒物较少。从滤袋上飞灰的附着程度可以看出,废旧滤袋清洗、烘干、熔化等过程困难,很难回收利用。

  为放大倍数为5000时5种废旧除尘滤袋的电镜扫描图像。由可见,此时已经很难看到纤维的条状形态,所观察的结构是富集在滤袋表面的形状多样的沉积物,以球形体、絮状集合体居多,含有结晶态和一些不规则的聚合体。从外观上看,B1表面已经完全受损,颗粒较为疏散,大部分呈球状,表面光滑。B2上不同部位明暗不同,由大部分亮度较暗区域和少数亮点组成。这是因为在背散射图像中,本底黑色为碳元素,其他在元素周期表中排序在碳元素之后的元素则表现出不同明暗程度。一般来说,元素周期表中轻元素在背散射图像中分布区域较暗,重元素分布区域亮度大。ournalofAnhunstituteofArchitectureIndustry:(环境工程)2009

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