صنعت سیمان یکی از صنایعی است که در فرآیند تولید خود، مقدار زیادی غبار و ذرات معلق تولید میکند. این ذرات میتوانند تأثیرات منفی بر محیط زیست و سلامت کارگران داشته باشند. بنابراین، استفاده از روشهای موثر برای غبارگیری و فیلتراسیون کارخانه سیمان و کنترل انتشار ذرات بسیار اهمیت دارد.
ذرات معلق در صنعت سیمان
ذرات معلق در هوا به آن دسته از مواد پراکنده جامد یا مایع اطالق می شود که اندازه آنها از قطر یک مولكول بزرگتر و از μm 0.55 کوچک تر باشند. بخش عمده ذرات معلق بین μm 5/0-05 قرار می گیرند.
انواع مختلف گرد و غبار تولیدي در یک کارخانه سیمان عبارتند از:
گرد و غبار مواد خام از قبیل سنگ آهک، مارل، خاك رس، سنگ آهن و،… گردوغبار مخلوط کردن مواد، گردوغبار خروجی از خشک کن، غبار خروجی از کوره، غبار کلینكر، غبار گچ، غبار سیمان و در صنعت سیمان، غبارگیری اهمیت بسیاری دارد چرا که گرد و غبار تولید شده میتواند بر سلامت کارگران و محیط زیست تاثیر منفی بگذارد. در مقاله روش های غبارگیری در صنعت سیمان چیست؟ روشهای مختلفی برای فیلتراسیون کارخانه سیمان وجود دارد که به چند مورد از آنها اشاره میشود:
فیلترهای کیسهای برای فیلتراسیون کارخانه سیمان
این روش یکی از رایجترین روشها برای جمعآوری گرد و غبار است. هوا از میان کیسههای پارچهای عبور میکند و ذرات گرد و غبار در کیسهها به دام میافتند. کیسهها به طور دورهای تمیز میشوند تا کارایی آنها حفظ شود. یكی دیگر از سیستم هاي غبارگیر، بگ فیلتر یا فیلترهاي کیسه اي بگ هاوس ها می باشند. در این نوع فیلترها ازپارچه فیلتر کیسه جهت عملیات غبارگیري استفاده می شود. در این سیستم تخلیه غبار از کیسه ها از طریق سلونوئید ولوها و لوله هاي جت پالس به روش تزریق پالس هواي فشرده و به صورت هوشمند و با در نظر گرفتن اختالف فشار موجود در محفظه اعمال می شود این فیلترها اغلب بدلیل بازدهی ( از پارچه هاي فایبرگالس Fiber باالیی که دارند انتخاب می شوند. و جهت غبارگیري با پیشرفت تكنولوژي در حرارتهاي بالا) glassبا پوششی از جنس PTFE که مقامت بالایی در برابر حرارت دارند استفاده می گردد . بیشتر بخوانید :فن انتقال مواد چیست؟
مزايای استفاده از فیلترهای کیسه ای در صنعت سیمان
بازدهی زیاد جمع آوري ذرات ریز و درشت
هزینه نگهداري کم
عدم حساسیت به تغییرات جریان گاز و خطرات مرتبط با ولتاژ جریان برق
معايب فیلتر های کیسه ای در صنعت سیمان
هزینه نگهداري و تامین جایگزینی کیسه ها بالا است.
عمر الیاف با افزایش دما و حضور ذرات اسیدي و قلیایی کوتاه می شود.
غلظت برخی غبارات در جمع کننده ممكن است خطر آتش سوزي و انفجار را ایجاد کند.
در دماي بالاتر از نیاز به فیلترهایی از جنس مواد خاص است که هزینه هاي مربوطه را افزایش می دهد.
وجود مواد جاذب رطوبت و مواد چسبنده منجر به سخت شدن و گرفتگی فیلتر می شود.
الکتروفیلترها در صنعت سیمان
در این سیستمها، ذرات گرد و غبار باردار الکتریکی میشوند و سپس به صفحات یا الکترودهای باردار مخالف جذب میشوند. این روش برای حذف ذرات بسیار ریز موثر است.
کاربرد سیکلونها در فیلتراسیون کارخانه سیمان
سیکلون ها از نیروی گریز از مرکز برای جدا کردن ذرات گرد و غبار از جریان هوا استفاده میکنند. ذرات سنگینتر به دیواره سیکلون برخورد کرده و به پایین سقوط میکنند، در حالی که هوا از بالای سیکلون خارج میشود. براي حذف ذرات بزرگتر از 0.5 میكرون، از سیكلون استفاده می شود. این سیستم یک جمع کننده ثابت است که هیچ جزء متحرکی ندارد. گاز حاوي ذرات سنگین در اثر ورود به سیكلون حرکت چرخشی پیدا کرده که در اثر آن ذرات در اثر خاصیت اینرسی به خارج از جریان چرخشی پرتاب می شوند و به دیواره سیلندر سیكلون برخورد می کنند. در اثر برخورد، ذرات به پایین قسمت مخروطی سقوط نموده و از آنجا از طریق لوله اي که در زیر مخروطی سیكلون تعبیه شده به مسیر پخت هدایت می شوند. به طور کلی سیكلون ها براي حذف ذرات غبار درشت به کار رفته و موجب افزایش راندمان در تجهیزات فیلتراسیون بعدي ( الكتروفیلتر و فیلترهاي کیسه اي) میگردد. و براي حذف ذرات کوچكتر از 0.5 میكرون راندمان کافی ندارد. همچنین بخوانید: محاسبه و طراحی فیلتراسیون صنعتی
ويژگي و مزايای سیکلون در فیلتراسیون کارخانه سیمان
هزینه ساخت فضاي مورد نیاز کم
سادگی تجهیزات و نگهداري آسان
افت فشار نسبتاً پایین در زمان بهره برداري
جمع آوري و دفع آلاینده هاي ذره اي به صورت خشک
معایب سیکلون در غبارگیری صنعت سیمان
راندمان نسبتاً پایین براي کل ذرات به ویژه ذرات کم تر از 0.5 میكرون
عدم توانایی در کنترل ذرات چسبنده
اسکرابرها در صنعت سیمان
این دستگاههای وت اسکرابر و غبارگیر تر از مایعات برای شستشوی ذرات گرد و غبار از هوا استفاده میکنند. هوا از میان محلول مایع عبور میکند و ذرات گرد و غبار به محلول مایع جذب میشوند. همچنین بخوانید: اسکرابر ونتوری چیست؟
جمعبندی
روشهای مختلفی برای غبارگیری در صنعت سیمان وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب روش مناسب بستگی به عوامل مختلفی مانند نوع و اندازه ذرات معلق، شرایط عملیاتی، هزینههای نصب و نگهداری و نیازهای خاص فرآیند تولید دارد. استفاده از ترکیبی از این روشها میتواند به بهبود کارایی سیستمهای غبارگیری و کاهش تأثیرات منفی زیستمحیطی و بهداشتی کمک کند.