粉尘检测原理与除尘原理总结

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1粉尘检测设备及其原理
粉尘检测仪简称粉尘仪，也叫粉尘测量仪，主要用于检测环境空气中的粉尘浓度，粉尘仪的种类分为: 激光粉尘仪，在线式连续监测粉尘仪、便携式粉尘仪等。粉尘仪广泛应用于疾病预防控制中心、矿山、冶金、电厂、化工制造、卫生监督、环境保护、环境在线监测等等。粉尘检测仪的工作原理主要是光吸收、光散射、β 射线、交流静电感应原理和压电天平法5 种。
（1）光吸收原理
抽气泵抽取一定体积的含尘空气，粉尘被阻留在滤纸上。光束透过滤纸照到硅光电池上，硅光电池接收照度的变化引起硅光电池输出电流强度的变化。在一定范围内，滤纸阻留粉尘量与硅光电池的输出电流呈线性广西，通过检测仪内设定的计算程序换算成粉尘浓度而显示出来。
（2）光散射原理
粉尘仪通过采气泵将待测气溶胶吸入检测舱，待测气溶胶在分支处分流成为两部分，一部分经过一个高效过滤器后被过滤为干净的空气，作为保护鞘气来保护传感器室的元器件不受待测气体污染。另一部分气溶胶，作为待测样品直接进入传感器室。传感器室中，主要元器件为激光二极管、透镜组和光电检测器。检测时，首先由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成一个薄层面光源。薄层光照射在流经传感器室的待测气溶胶时，会产生散射，通过光电探测器来检测光的散
射光强。光电探测器受光照之后产生电信号，正比于气溶胶的质量浓度。然后乘以电压校准系数，这个系数通过测定特定浓度的气溶胶来得到。光散射法仪器又分普通光散射和激光光散射法。目前国内外生产厂家较多。因为激光光散射法仪器的重复性、稳定性好，在欧美日等国家，激光光散射法仪器已经全面取代普通光散射法。
（3）β 射线原理
利用尘粒可以吸收β 射线的原理而研制的。检测仪内的放射源产生的β 射线通过粉尘粒子时，粉尘粒子吸收β 射线，根据粉尘吸收β 射线的量与粉尘质量成线性关系计算并显示粉尘浓度。β 射线的仪器，除了进口厂家外，国内有几家公司可生产。
（4）静电感应原理
利用粉尘颗粒流经探头时与探头之间的动态电荷感应产生信号。交流静电技术以监测电荷信号的标准偏移来确定交流信号的扰动量，并以即时扰动量的大小来确定粉尘排放量。静电感应法的仪器一般用于布袋除尘器后检测布袋是否泄漏。压电天平法的使用比较麻烦，生产厂家少。
（5）压电天平法
其原理为当粉尘采集在石英谐振器的电极表面上时，由于重量的变化使石英谐振荡频率发生变化，由于在一定范围内震荡频率和采集尘的质量呈线性关系，因而根据频率变化可确定尘的质量。粉尘处理设备与技术通过改进生产工艺和燃烧技术可以减少颗粒物的产生。目前，工业粉尘治理办法一方面是改进加工工艺和加工设备，减少工业粉尘产生量，另一方面就是增加粉尘收集效率。治理粉尘首先应考虑建立通风除尘系统。一般通风除尘系统主要由吸气罩、除尘器、管路、通风机等组成。为了防尘应该尽量使生产工程自动化、机械化、密闭化，避免尘毒物直接与人类接触造成的危害。本文将列举一些除尘设备及相关除尘技术供相关企业参考。
2. 除尘设备
除尘设备，是指把粉尘从烟气中分离出来的设备，也叫除尘器。通俗的说除尘设备的除尘机理是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外，先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层（一般称为滤饼或滤床），它又起到了很好的过滤作用，特别是用编制布做滤袋的除尘设备，这层滤床起到了主要的过滤作用。
（1）静电除尘器
目前国内常见的静电除尘设备型式可概略地分为以下几类：按气流方向分为立式和卧式，按沉淀极极型式分为板式和管式，按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式湿式，旋伞式高效电除尘器及磨机专用高压静电除尘器等。主要用于分离工业废气中的颗粒粉尘和细微粉尘，广泛用于冶金、矿山、水泥、热电厂、建材、铸造、化工、烟草、沥青拌合机、粮食、机械加工、锅炉除尘、水泥生料、熟料磨机、冲天炉等等。
（2）布袋除尘器
袋式除尘器类型大多是按照清灰方式来命名的，主要分为机械振动型袋式除尘器、大气反吹型袋式除尘器和脉冲喷吹型袋式除尘器三种，对亚微米粒径的细尘有较高的分级除尘效率处理气体量的范围大。主要用于分离工业废气中的颗粒粉尘和细微粉尘，广泛用于冶金、矿山、水泥、热电厂、建材、铸造、化工、烟草、沥青拌合机、粮食、机械加工、锅炉除尘。
（3）旋风除尘器
旋风除尘设备是利用气体加速旋转而产生离心力，旋转的固体粉尘从气体中分离出来的原理进行除尘的设备。适用于各种工业锅炉，机械加工，冶金建材，铸造，矿山，水泥，采掘的粉尘粗、中级净化。
（4）湿式除尘器
湿式除尘器的类型，从不同角度有不同的分类：按结构型式可分为贮水式湿式除尘器、加压水喷淋式及强制旋转喷淋式湿式脱硫除尘器；按能耗大小可分为低能耗及高能耗；按气液接触式方可分为整体及分散接触式湿式除尘器等。适用于冶金、煤炭、化工、铸造、发电、建筑材料及耐火材料等行业。
（5）脱硫除尘器
脱硫除尘器主要是烟气通过不锈钢散堆填料，增加了烟气与水溶液的接触面，加速了烟气与喷淋水的充分溶解中和，提高了除尘装置的除尘脱硫除尘效率。适用于一切排放烟尘的锅炉和窑炉。
2. 其他除尘技术
（1）生物纳膜抑尘
生物纳膜是层间距达到纳米级的双电离层膜，能最大限度增加水分子的延展性，并具有强电荷吸附性；将生物纳膜喷附在物料表面，能吸引和团聚小颗粒粉尘，使其聚合成大颗粒状尘粒，自重增加而沉降。
（2）云雾抑尘
是通过高压离子雾化和超声波雾化，可产生1μm ～ 100μm 的超细干雾；超细干雾颗粒细密，充分增加与粉尘颗粒的接触面积，水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚，形成团聚物，团聚物不断变大变重，直至最后自然沉降，达到消除粉尘的目的。
（3）湿式收尘
通过压降来吸收通过压降来吸收附着粉尘的空气，在离心力以及水与粉尘气体混合的双重作用下除尘；独特的叶轮等关键设计可提供更高的除尘效率。
（4）喷雾降尘系统
喷雾降尘系统可以解决翻车机，料场，料棚，皮带输送转载点，振动筛，卸料点的现场除尘。喷雾除尘包括高压水雾抑尘和干雾抑尘，干雾抑尘对物料的湿度影响非常小，适用于对水敏感的物料，或者对物料湿度增加要求比较高的物料。
（5）转载点抑尘方案
物料落到皮带带机上的时候，会在输送物料中分离出粉尘，扩散到周围。这种状况尤其易发生在输送机的转载点之间，震荡与冲击的位置。随着环保要求的日益增加，如何最小化的减少皮带输送产生的粉尘问题，成为一个较为迫切的问题。
（6）智能无尘装载系统
在物料的生产和运输过程中，物料从皮带输送机或者料仓落料的过程中，高度落差导致物料在落料点产生较大的粉尘。高度落差越大，造成的粉尘污染越严重。智能无尘装载系统具备高效、耐久、无故障特性，适用于不同粒度的粉尘材料，可满足各种复杂环境下货物装载的技术要求。另外，针对一些在下落过程中对于物料质量要求较高的产品，如煤炭、焦炭、种子，避免摔碎降低质量，影响效益。自动化装载系统更受欢迎，自动化装载系统可以避免现场粉尘污染，降低限下率，增加企业效益，并且系统稳定，目前智能无尘装载系统已在欧洲广泛应用。
（7）喷雾装置/ 雾化炮
喷雾装置本身由通风机、扩散器、圆形斜坡台和喷嘴组成。一个支架支撑着喷雾装置，使得它可以在垂直方向和水平方向具有稳固的定位。如果需要自动的旋转，喷雾装置可被一个驱动装置驱动。喷雾装置还可以附属在一个高的辅助杆上来提高工作的效率。另外，需要指出的是，在粉尘治理过程中，技术和管理都十分重要，缺一不可。工作间产尘点的含尘浓度需专人定期检测，除尘设备要定期检查和保养，工作人员应按规定佩戴口罩等防护工具。做好防尘和安全检查工作，才能保证企业的正常生产和运营，也是我国绿色工业发展的需要。