环保除尘设备的发展及展望朱志允1，赵文超1，伊晓波2，吴旭敏3，刘超1*（1. 超威电源有限公司，浙江长兴313100；2. 沈阳蓄电池研究所，辽宁沈阳110178；3. 江苏二环环保科技有限公司，江苏宜兴214242）摘要：通过简述铅酸蓄电池生产过程中使用的环保除尘设备的发展历程，详细对比环保除尘设备的工艺处理方式，提出如何寻求高效的环保除尘器，以及如何对环保除尘器进行选型。
通过采用高效除尘器、车间岗位微负压、员工操作岗位送新风及车间作业区集中真空清扫系统等，可使铅酸蓄电池生产企业达到生产现场职业卫生防护要求和国家环保规定的各项运行指标。
关键词：铅酸蓄电池；环保；除尘器；风量；微负压；集中真空清扫Dvelopments and prospects of environmental protection dust removingequipmentsZHU Zhiyun1, ZHAO Wenchao1, YI Xiaobo2, WU Xumin3, LIU Chao1*(1. CHaowei Power Co., Ltd., Changxing ZHejiang 313100; 2. Shenyang Storage Battery Institute,Shenyang Liaoning 110178; 3. Jiangsu Erhuan Environmental Technology Co., Ltd., Yixing Jiangsu 214242,China)Abstract:In this paper, the development history of environmental protection dust removing equipments used in the production process of lead-acid batteries was briefly introduced, the processing modes of these dust removing equipments were compared in detail, and some suggestions to select the efficient environmental dust collectors were put forward. By using high efficient dedusting equipments, ensuring light minus pressure at work station, supplying new air to operating positions and applying centralized vacuum cleaning system to workshop operating area, the lead-acid battery manufacturers can meet the occupational health protection requirements for production site, so as to achieve the operating indicators specified in national environmental regulations.Keywords: lead-acid battery; environment protection; dust collector; air volume; micro-negative pressure;centralized vacuum cleaning0 引言铅酸蓄电池的制造是一种铅的深加工过程，生产过程中产生的铅尘、铅烟污染物必需经过有效地处置才能保证对环境的污染降低到最低程度。
近年来，随着中国绿色经济发展战略的不断深化，铅酸蓄电池行业对环境保护的思想理念和认识程度在不断地提高，如何有效控制铅酸蓄电池生产过程中产生的铅烟、铅尘等含铅废物,降低企业环境成本和环境风险,实现铅酸蓄电池行业可持续地健康发展,成为业内人士所共同关注的课题。
铅酸蓄电池生产过程铅尘、铅烟的处置是一个系统工程，除尘设备的种类、除尘效率和稳定性以及车间相关辅助设施的合理配备都是保证铅尘、铅烟的处置系统有效性的重要组成部分。
1 铅酸蓄电池生产过程环保除尘设备的发展过程在铅酸蓄电池生产过程中使用的环保除尘设备主要有3类：铅烟净化器、铅尘除尘器、和膏专用湿式除尘器。
1.1 铅烟净化器铅烟净化器主要适用于极板铸板工序、组装铸焊焊接工序和铅零件铸造工位所产生的含铅烟气。
这类除尘设备历经了3代：第1代铅烟净化器为PVC或PP塑料焊接制成的水膜除尘器。
其结构简单，主要通过喷淋水来处理烟气。
由于处理效率低，容易着火导致设备毁损，这一代铅烟净化器被淘汰了。
第2代铅烟净化器是外壳为铁加工而成的水膜原理除尘器。
其原理是利用水或含碱液体与含尘气体的反应来去除含铅烟气。
当含铅尘粒经过塔内水雾喷淋与水膜或湿润的器壁相遇，经过多级条缝吸收、焦炭吸附、旋流导向分离后，烟气中的尘粒与洁净的空气就被分开了。
由于处理效力不够高，现在这一代铅烟净化器也被淘汰了。
第3代铅烟净化器为外壳由铁制的干式除尘器。
目前应用时，主要采用阻火器+滤筒除尘器+高效过滤器的方式。
由于其过滤效率高，得到了行业的认可。
1.2 铅尘除尘器铅尘除尘器主要适用于分刷板、称板、包板、入槽等工位产生的含颗粒铅尘烟气。
这类除尘设备历经了6代：第1代除尘器为旋风除尘器，由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成[2]。
由于结构简单，旋风除尘器易于制造、安装和维护管理，而且其设备投资和操作费用都比较低。
由于过滤效率极低，旋风除尘器遭到淘汰[2]，但是后来又经常被用作除尘工序的预处理装置。
通过旋风除尘器，可以去除掉大部分的大颗粒粉尘。
旋风除尘器的工作原理见图1和图2。
1—圆筒；2—锥形底；3—进气管；4—排气管；5—排粉管。
图1 旋风除尘器的工作原理图图2 旋风除尘器的二次旋流流线图第2代除尘器为机械振打式除尘器。
当含尘气体通过除尘器内部的滤袋时，除尘器通过机械振动，使粉尘从布袋上掉落而被收集[2]。
机械振打式除尘器被淘汰的原因是清灰不干净，自动化程度低。
机械振打式除尘器的结构见图3和图4。
1—过滤室；2—滤袋；3—进风口；4—隔风板；1—快速轴；2—慢速轴摩擦轮；3—凸轮；5—排气管；6—排气管闸板；7—回风管闸板；4—偏心架；5—滚轮；6—压砣；7—摩擦轮；8—挂袋铁架；9—滤袋下口花板；10—振打装置；8—快速轴摩擦轮；9—摇杆；10—偏心轮；11—摇杆；12—打棒；13—框架；14—回风管；11—打棒轴；12—打棒；13—框架；14—压重铁；15—螺旋运送机；16—分格轮；17—电热器。
15—压重铁轴；16—回风管闸板；17—排气管闸板。
图3 中部振打袋式收尘器图4 中部振打清灰装置第3代除尘器为扁布袋除尘器。
含尘气体切向进入上部机体时，大颗粒在高速离心力的作用下沿壁脱落，而细小的颗粒则被滤袋过滤捕捉[2]。
当布袋除尘器滤袋过滤的阻力增大到布袋压力上限的时候，电气控制系统发出指令信号，启动反吹风机及反吹风旋臂传动机构对布袋逐个进行反吹动作，布滤袋因膨胀变形引起整体震动，从而使得除尘器滤袋表面的粉尘掉入除尘器下方集灰斗。
由于其构造原因扁布袋除尘器的体积较大，因此风量超过3万m³/h的扁布袋除尘器不适合现代交通工具道路的运输，从而逐渐被淘汰。
第4代除尘器为脉冲布袋除尘器及滤筒除尘器。
脉冲布袋（滤筒）除尘器原理是，当含尘气体进入布袋（滤筒）除尘器后，在滤粉尘在通过滤布（滤筒）纤维时因惯性与滤袋纤维碰撞而被阻拦。
按照清灰的方法不同，布袋（滤筒）式除尘器可分为脉冲式、声波式、气环反吹式、震荡式及符合式。
其中脉冲式布袋（滤筒）式除尘器的清灰效果好，铅酸蓄电池行业一般采用的是该种形式。
其原理为：当设备阻力达到脉冲控制仪设定的上限值时，脉冲阀瞬时放出高压压缩空气，经文氏管诱导出数倍的二次空气被高速射入相应的滤袋（滤筒）中，在高压气体的作用下滤袋（滤筒）急剧膨胀，附在滤袋（滤筒）上的粉尘自行脱落掉入灰斗中。
脉冲式布袋（滤筒）式除尘器的结构见图5。
图5 脉冲式布袋（滤筒）式除尘器第5代除尘器为脉冲布袋（滤筒）除尘器+水幕除尘器的二级净化处理工艺的组合除尘器。
为了提高除尘器的除尘效率，通常在干式除尘器后面增加水幕除尘器。
一般水幕除尘器是由PP或PVC塑料焊制成的填料洗涤塔。
水幕除尘器的主要作用原理是依据尘粒与水和水滴的碰撞和凝聚，见图6。
水幕除尘器的缺点是，所使用的含碱喷淋水需要定期排放到污水站处理。
图6 尘粒与水滴的碰撞第6代除尘器为斜插式（垂直式）滤筒除尘器+高效过滤器的双级净化处理工艺的二级干式除尘器，其结构见图7。
在风机风动力的作用下，含尘气体从除尘器所安装的滤筒底部（不直接接触滤筒）进入除尘器箱体，由于气体从管道进入除尘器箱体，空间急剧放大，气流速度减缓，大颗粒粉尘成抛物线状自然沉降；含有细小粉尘的气流，穿过滤筒，在滤筒滤料的拦截作用下，绝大部分粉尘（约占99 %）被拦截在滤料外表面；相对洁净的空气由滤筒内部向上爬升，经过高效过滤器（HEPA）时，气流中的细微粒子再次被精度更高的HEPA滤料所拦截。
经过高效过滤器的深度过滤，除尘效率可以达99.99 %以上。
图7 二级干式除尘器1.3 和膏专用湿式除尘器和膏专用湿式除尘器主要适用于和膏工序产生的含酸雾、铅尘等混合类气体。
第1代和膏除尘器为铁制外壳的冲击式水膜除尘器。
因为外壳是由金属铁制成的，不耐腐蚀，所以冲击式水膜除尘器被淘汰了。
第2代和膏除尘器是外壳为PVC或PP塑料焊制成型的湿式填料除尘器。
湿式除尘器实际上是塑料材质的填料洗涤塔。
里面的填料通常有3类：PP材质的塑料多面空心球或鲍耳环、玻璃珠、焦炭。
由于塑料具有良好的耐酸性，填料具有较大的表面积，湿式填料除尘器的过滤效率高于冲击式除尘器的，而且维护方便，因此被广泛使用。
2 新型高效除尘设备的应用实践面临日益严重的行业环保问题，我们需要寻求合适的高效率除尘器。
2.1 判定除尘器质量好坏的主要指标是什么？判定除尘器质量好坏的主要指标有：除尘器排口铅排放浓度、处理风量、过滤面积、过滤风速和过滤箱体密闭性以及负荷适应性等几个方面。
2.2 什么是高效过滤器？高效过滤器主要用于捕集0.5 μm以下的颗粒灰尘及各种悬浮物，作为各种过滤系统的末端。
高效过滤器是采用超细玻璃纤维纸作滤料，由胶板纸、铝箔板等材料折叠起来作分割板，用新型聚氨酯密封胶密封，并以镀锌板、不锈钢板、铝合金型材为框架制成的过滤器。