电炉除尘技术的现状和展望

(一)电炉生产过程中产生的烟尘,是冶金工厂主要污染源之一。电炉烟尘主要成分是金属氧化物。在电炉冶炼过程中,熔化期粉尘粒度小于10微米的占80%,吹氧时粉尘粒度小于0.1微米的占90%。氧化期烟气温度高达1200～1400℃,烟气含尘浓度高达20g/m~3,粉尘比电阻为10~(12)—10~(13)Ω·cm。上述条件虽然给电炉烟尘治理带来一定的难度,     

技术革新

喷雾降温增湿改善炼锡烟气的导电性云锡第一冶炼厂烟北炉和反射炉出口烟气温度1100～1200℃,经过架空烟道,烟气温度仍有850—950℃,而烟气的主要成分含有SnO_2、PbO、ZnO等金属氧化物。这种烟尘导电性不佳,比电阻高(约为2.30×10~(12)欧姆·厘米)。为改善烟尘导电性,获得较高电收尘效率,在电收尘器前设计安装了直径4000毫米、总高13米的中空     

炉盖旋开式炼钢电弧炉捕烟除尘装置的研制

电炉在冶炼过程中,由于炉料的加热、熔化和化学反应,炉内形成一定的压力,导致烟气和粉尘从电极周围的间隙、炉门和炉口缝隙处冒出。一般,每冶炼1t钢产生800～1000m~3温度为1200～1300℃的烟气,2.5～12.0kg的烟尘,烟气含尘浓度为4.5～8.2g/m~3,吹氧时高达20g/m~3。粉尘的粒径,小于5μm的占80％～90％。这种烟尘     

贵州铜仁汞矿区主要农产品重金属污染及其健康风险评估

在贵州省铜仁市汞矿区重要的粮油和蔬菜生产基地司前大坝,采集大米、蔬菜、鸡蛋、猪肉和鱼肉等农产品样品,分析了重金属Hg、Cd、Pb和Mn含量,利用单项污染指数和危害指数对农产品的重金属污染状况及其潜在的健康风险进行评估。结果表明,司前大坝农产品中Hg、Cd、Pb和Mn的平均质量比分别为大米9.53μg/kg、34.19μg/kg、33.16μg/kg、22 125μg/kg,蔬菜5.38μg/kg、24.76μg/kg、41.83μg/kg、2 299μg/kg,猪肉146.2μg/kg、8.32μg/kg、30.86μg/kg、2 757μg/kg,鱼肉155.5μg/kg、25.00μg/kg、16.66μg/kg、1 065μg/kg。鸡蛋中Hg和Mn的平均质量比分别为61.74μg/kg和71.33μg/kg,Cd和Pb质量比低于检出限。所有农产品Pb的污染指数小于1,没有受到Pb污染。但青菜、鸡蛋、猪肉和蒜苗Hg的单项污染指数分别为1.07、1.23、2.92和3.27,辣椒Cd的单项污染指数为1.29,表明青菜和鸡蛋受到Hg的轻度污染,猪肉受到Hg的中度污染,蒜苗受到Hg的重度污染,辣椒受到Cd的轻度污染。司前大坝居民经农产品摄入重金属的危害指数HI为3.26,当地居民长期食用这些农产品会对其健康造成不利影响。其中,大米的危害指数为2.14,占总危害指数的65.6%,是居民健康风险的主要来源。Mn和Hg的危害指数为1.57和1.03,分别占总危害指数的48.2%和31.6%,是影响居民健康的主要因素。     

装焊车间焊接烟尘的危害及治理

焊接烟尘和烟气含有大量有毒有害物质,其主要成份为铁和锰等金属氧化物,其粒度为0.10μm～1.25μm,被称之为呼吸性粉尘,对人体健康危害极大.因此,改善工人作业环境,保护职工身体健康,防止烟尘排放造成对大气的污染,使治理焊接烟尘成为必然.本文介绍了采用吹吸式均匀流排烟方式及侧吸方式的除尘系统,将有毒有害烟尘控制在工人的呼吸带以下,经布袋除尘器净化后排放.     

云南不同产区白花蛇舌草中5种金属元素含量分析及健康风险评价

利用微波消解-原子荧光光谱法、火焰-石墨炉原子吸收法对云南23个产地白花蛇舌草中Cu、Pb、Cd、Hg和As 5种金属元素质量比进行了测定;并通过靶标危害系数(THQ)和总危害指数(HI)对Cu、Pb、Cd和Hg 4种元素进行非致癌风险评价,用终生致癌风险(R)对As进行致癌风险评价。结果表明,23个产地白花蛇舌草中Cu、Pb、Cd、As和Hg 5种金属元素平均质量比分别为9.65 mg/kg、5.14mg/kg、3.23 mg/kg、0.82 mg/kg和0.04 mg/kg。依据中国药典(2015版)和中国绿色行业标准,这些样品中Cu、As、Hg平均质量比未超标,而Cd、Pb超标,超标率分别为100%和43.47%;少量样品存在Cu、As超标,超标率分别为4.3%和8.96%。瑞丽市勐秀乡样品Cu质量比超标,文山市小街镇样品中Pb、Cd、As质量比远高于标准值,红河州个旧市大屯镇样品As质量比是标准值的4倍多。白花蛇舌草中Cu、Pb、Cd和Hg 4种重金属元素THQ从高到低依次为Cd、Pb、Cu、Hg,且THQ和HI均小于1,表明4种重金属元素中Cd的非致癌风险最高,且THQ/HI达64.58%。此外,23个样品中As的R为4.87×10-5,超出世界卫生组织建议的致癌风险值(1.00×10-5)。研究表明:人体通过白花蛇舌草摄入Cu、Pb、Cd和Hg 4种重金属元素不会对人体造成非致癌伤害;除红河州个旧市和文山市小街镇样品外,云南其他产地白花蛇舌草摄入总As存在低致癌风险。     

袋式除尘器净化燃煤镀锌加热炉烟尘

以煤作为燃料的镀锌加热炉,烟气中含大量粉尘,这些粉尘的密度只有2～2.5g/cm~3,其粒径20％在15μm 以下,可以进入人的呼吸道;有10％在5μm 以下,可以直接进入肺胞。此外,由于煤中的挥发物3,4—苯并芘易于附着于灰尘上,使这些微尘产生致癌作用。为了保护环境,保护人的健康,应尽快采取措施,对烟尘污染进行治理。     

电焊烟尘防护口罩过滤模式研究

为了研发过滤效果好、呼吸阻力低的电焊烟尘防护口罩烟尘过滤模式,以电焊烟尘为研究对象,利用扫描电镜分析了电焊烟尘的微观结构和元素构成,利用激光粒子计数器检测并统计分析了电焊烟尘的粒径分布,发现电焊烟尘中的颗粒物99%以上均为对人体危害严重的呼尘;直径0. 1～0. 3μm颗粒物粒子占粒子总数的68%以上,直径2μm以上颗粒物虽然粒子数所占比例仅为1%,但体积分数高达20%。在设计防护口罩时,上述二者均应充分考虑。利用CAD建立了a(3层过滤孔径分别为2μm、1μm、0. 1μm)、b(3层过滤孔径分别为1μm、0. 2μm、0. 1μm)、c(3层过滤孔径分别为0. 3μm、0. 2μm、0. 1μm) 3种由滤料最外层至最内层不同孔径的过滤模式,利用Fluent对3种过滤模式下速度场、压力差和电焊烟尘浓度分布等进行了数值模拟与对比分析,结果发现a模式吸气阻力最小,但粉尘过滤效果最差;c模式吸气阻力最大,但粉尘过滤效果最好,b模式居于a和c模式之间,并得出不同孔径滤料组合方案对于吸气阻力和过滤效率具有较大影响的结论。     

河北黄骅近岸海域表层海水重金属污染特征及生态风险评价

为了对重金属污染进行防控,于2018年10月在河北黄骅近岸海域采集32个站位的表层海水样品,采用电感耦合等离子体质谱法测定Cu、Zn、Pb、Cd和Cr的含量,采用原子荧光法测定重金属Hg和As的含量,并利用算数均值型多因子指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对重金属污染和潜在生态风险进行评估。结果表明,河北黄骅近岸海域表层海水重金属Cu、Cd、Cr、As和Hg的平均质量浓度分别为2. 715μg/L、0. 045 0μg/L、0. 380μg/L、0. 036μg/L和0. 794μg/L,符合GB 3097—1997中第一类海水水质标准;重金属Zn和Pb的平均质量浓度分别为24. 905μg/L和1. 178μg/L,符合GB 3097—1997中第二类海水水质标准。算数均值型多因子指数(I=0. 528)表明,按照第一类海水水质标准进行重金属污染评价,河北黄骅近岸海域表层海水处于轻污染水平。潜在生态危害系数由大到小为Hg、Pb、Cu、Cd、Zn、As、Cr;综合潜在生态风险指数(RI=40. 34)表明,河北黄骅近岸海域重金属处于低度生态风险水平。通过重金属间Pearson相关性分析可知,河北黄骅近岸海域表层海水中重金属Cu和Zn的来源相似。     

市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧设施烟气中污染物排放的影响

与生活垃圾协同焚烧是污泥处置中最有前景的处置方式,但其对焚烧烟气污染物排放的影响尚未明确。利用生活垃圾焚烧炉开展生活垃圾协同处置市政污泥的试验,研究掺烧5%、10%和15%的市政污泥时焚烧烟气中酸性气体、烟尘、重金属和二噁英等的排放特征。结果表明:与单独焚烧生活垃圾的对照组相比,在各掺烧比例下,烟气中SO_2、HCl、NO_x及烟尘有一定程度的增加,但均未超过GB18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值;Cu、Hg排放质量浓度明显下降,Cr、Cd波动下降,Pb在高掺烧比时仍远低于限值,Ni增长幅度小于15%;二噁英总量升高,但仍符合标准限值。因此,在掺烧比例不超过15%的情况下,焚烧烟气中污染物排放仍在安全可控范围。     

超细聚苯乙烯微球粉体的燃爆特性研究

为研究超细聚苯乙烯微球粉体的燃爆特性,通过粉尘层最低着火温度测试装置、MIE-D1.2最小点火能测试装置、20 L球形爆炸测试装置,对其最低着火温度、最大爆炸压力、最小点火能量(MIE)等爆炸特性参数进行测定,探讨了加热温度、点火延滞时间、粉尘质量浓度、粉尘粒径对粉体燃爆特性的影响。结果表明:超细聚苯乙烯微球粉尘层在350℃左右时会发生无焰燃烧,且加热温度越高,粉体粒径越小,粉尘层发生着火时所需的时间越短;当粉体质量浓度为250 g/m3时,最大爆炸压力达到0.65 MPa,质量浓度为500 g/m3时,最大爆炸压力的上升速率达90 MPa/s以上;随点火延滞时间增加,最小点火能表现出先缓慢减小再急剧增大的规律;随粉尘质量浓度增加,最小点火能逐渐降低,当粉尘质量浓度超过500g/m3后逐渐趋于稳定。     

戊唑醇粉尘最小点火能试验研究

采用1.2 L哈特曼管爆炸装置分别对粒径小于54μm、74μm、150μm及大于150μm的戊唑醇粉尘进行测试。针对戊唑醇粉尘浓度及粒径范围对其最小点火能的影响,分别进行单因素试验,并对其危险性进行分级。结果表明,保持粒径小于150μm,环境温度为20℃,喷粉压力为0.7 MPa,在质量浓度100~1 300 g/m~3之间,戊唑醇粉尘的最佳敏感质量浓度ρ_m为983.71 g/m~3,此时的最小点火能为404.74 mJ。保持戊唑醇粉尘质量浓度为900 g/m~3,环境温度为20℃,喷粉压力为0.7 MPa不变,粒径小于54μm、74μm、150μm及大于150μm的戊唑醇粉尘的最小点火能分别为10 mJ、100 mJ、400 mJ和1 000 mJ以上。因此,判定戊唑醇粉尘最小点火能属于M2级,为特别着火敏感性。     

城市植物叶面尘粒径和几种重金属(Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni)的分布特征

为研究城市植物叶面尘粒径及重金属元素(Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni)的分布规律和污染特征,以西安市不同功能区大叶女贞(Ligus-trum lucidum)和小叶女贞(Ligustrum quihoui)叶面尘为研究对象,用激光粒度分析仪测定叶面尘的粒径分布,用原子吸收分光光度计测定叶面尘重金属质量比,并探讨了叶面尘重金属的可能来源。结果表明,大叶女贞和小叶女贞叶面尘粒径小于50μm。前者叶面尘粒径累积曲线呈双峰分布,平均粒径和粒径峰值从大到小为相对清洁区、工业区、居住文教区、交通枢纽区、商业区;后者呈单峰分布,平均粒径和粒径峰值由大到小为工业区、居住文教区、交通枢纽区、商业区和相对清洁区。不同功能区叶面尘中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni有明显的富集,其质量比分别为(325.5±72.6)mg/kg、(3 965.6±1 112.9)mg/kg、(349.2±149.3)mg/kg、(35.3±6.8)mg/kg、(1 182.0±355.1)mg/kg、(324.1±129.5)mg/kg,为陕西省土壤背景值的7.9～20.8、29.7～77.9、2.6～11.1、262.8～489.4、26.4～71.8和6.9～18.9倍。不同功能区2物种叶面尘各重金属质量比差异显著(p<0.001),物种间差异不显著(p>0.05)。叶面尘中Zn、Pb、Ni、Cr的质量比以工业区最高,Cu、Cd以交通枢纽区最高,其次为商业区,居住文教区和相对清洁区负荷最低。研究认为,叶面降尘中的重金属可能来自外源输入。     

奎屯河表层不同粒径沉积物中重金属空间分布及污染评价

在对新疆奎屯河表层沉积物粒径组成分析的基础上,采用原子吸收光谱仪测试了不同粒径沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 7种重金属的质量比,研究了奎屯河表层沉积物不同粒径中各种重金属的空间分布特征,并运用单因子污染指数法与内梅罗综合污染指数法评价了各采样点重金属的污染状况。结果表明,奎屯河表层沉积物粒径主要分布在250μm的范围内,其中粉砂所占比例最大,平均质量分数达到63.66%;黏土次之,平均占16.77%。从上游到下游地区,各重金属污染物没有形成一定规律的分布特征。单因子污染指数评价表明除了Co,各采样点不同粒径沉积物中6种重金属存在着不同等级的污染,在粒径4μm、4~63μm、63~125μm、125~250μm的沉积物中,各重金属污染样品所占比例由大到小为Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn,Zn、Cu、Ni、Cr、Pb、Mn,Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni,Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni。内梅罗综合污染评价表明,各采样点均受到不同程度的重金属污染。     

苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘爆炸特性研究

采用MIE-D1.2型最小点火能测试装置及20 L球型粉尘爆炸测试装置,对苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘的爆炸特性进行研究。结果表明,过74μm、58μm、47μm孔径筛的粉尘对静电火花敏感,其最小点火能表征值分别为610 mJ、361 mJ、201 mJ。随粉尘质量浓度增加,最小点火能呈现先减小后增加的规律。随粉尘粒径减小,最小点火能与粉尘质量浓度变化关系曲线向低粉尘质量浓度和低点火能量方向偏移,且对应的最敏感爆炸质量浓度从500 g/m~3降至200 g/m~3。随粉尘质量浓度增加,过147μm、74μm、47μm孔径筛的苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘爆炸压力及爆炸压力上升速率呈现先增加后减小趋势。在相同粉尘质量浓度下,中位径小于74μm的苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘,粉尘的爆炸压力增幅明显减小。苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘爆炸下限质量浓度为25 g/m~3,最大爆炸指数为14.636 MPa·m/s,爆炸危险等级划分为St1。     

TSLCDM长袋低压脉冲布袋除尘器及其应用

为了使电炉烟气治理过程中污染源的排放达到国家排放标准,提出一种TSLCDM长袋低压脉冲除尘器(简称TSLCDM除尘器)。通过对该除尘器结构、除尘原理以及不同工况下除尘效率和过滤阻力的分析,得到该除尘器的除尘效率>99.9%,压力损失<1200 Pa,最终排出的烟气含尘质量浓度约5.54 mg/m3,满足了国家的超低排放要求,以泉州某公司电炉项目除尘系统为研究对象,证明了该新型脉冲布袋除尘器在电炉烟气治理除尘系统的应用效果,具有很好的经济和环境效益。     

Experimental study of the influence of particle size on Minimum Explosible Concentration of sulfur dust

Despite the extensive use of sulfur in the industry, very little information is available in the literature on its key dust explosion properties. The work presented in this paper contributes to filling the current knowledge gaps on sulfur dust explosion properties and focuses on the experimental determination of the MEC of sulfur dust using a Modified Hartmann Tube and a 20 L dust explosion sphere. First, the MEC of sulfur dust samples collected at a sulfur production facility from areas prone to the generation of fine sulfur dust was measured. The results showed that these sulfur dust samples are fine enough to cause dust explosions with 55 ± 5< MEC <105 ± 5 g/m³. Second, the influence of the particle size of sulfur dust was investigated with both equipment. The use of the Modified Hartmann Tube for MEC determination showed that the MEC increases with increasing particle size in the particle size range of 0–2000 μm. Unlike the Modified Hartmann Tube, MEC experiments done in the 20 L Sphere did not allow the quantification of the influence of the particle size on the MEC. These results were explained by the phenomenon of particle breakage induced by the 20 L Sphere's dispersion mechanism. Additional experiments with the 20 L sphere confirmed the particle breakage of sulfur dust particles and showed that it is inversely proportional to dust concentration and proportional to the dust's original particle size distribution.     

不同粒径的大气细颗粒物对A549细胞的毒性研究

研究了不同粒径的大气细颗粒物对人肺癌上皮细胞A549的生物学效应,探讨了大气中细颗粒物粒径与细胞毒性的关系。采集杭州市大气中不同粒径的细颗粒物,制备成不同粒径的颗粒物总悬浮液,将A549细胞暴露于该制备液24 h后,测定细胞活力(MTT法)和培养液上清液中的LDH含量;并选择最佳浓度为后续暴露剂量,测定ROS生成量,评价不同粒径大气细颗粒物对细胞损伤效应。此外,还采用RTPCR测定凋亡基因P50、BAX、BCL-2表达情况。不同粒径的细颗粒物均显著抑制A549细胞活力,LDH显著增多,并存在剂量-效应关系;最佳染毒质量浓度为10μg/m L;ROS的生成量和各个凋亡基因的mRNA表达量均高于对照组。大气中不同粒径的细颗粒物均能对A549细胞产生毒性,并且随粒径增加,颗粒物对细胞的毒性呈降低趋势。     

布袋除尘器在烧结机机尾除尘中的应用

介绍了用旋风除尘器、布袋除尘器组成的二级串联除尘系统在小型烧结机机尾烟气除尘中的实际应用。实际运行结果表明，该系统运行可靠，除尘效率高，系统出口含尘浓度达到了国家允许的排放标准，并针对相关问题进行了探讨。