Развитие зелёного литейного производства и технические инновации экологических пылеуловителей на спеченных пластинах 

Развитие зелёного литейного производства и технические инновации экологических пылеуловителей на спеченных пластинах

Ю Бинфу, Цзян Нан, Ван Цзюньцзе, Чэнь Сяофан

ООО Уси Цзинь Экологическое оборудование

Аннотация

На основе многолетнего опыта научно-технических разработок и типовых инженерных проектов в области вентиляции и пылеочистки литейной промышленности, данная статья рассматривает проблемы устранения загрязнения PM2.5 при литейном производстве. Представлен новый пылеуловитель на спеченных пластинах, впервые разработанный и внедрённый компанией в литейной отрасли.Оборудование основано на микропористой фильтрационной технологии с покрытием PTFE, обладает сверхвысокой эффективностью пылеудаления, длительным сроком службы, энергосбережением, экологичностью и высокой надёжностью. Оно широко применяется для очистки высококонцентрированной, сверхмелкой, вязкой, слабокоррозионной, влажной и маслосодержащей пыли в литейной, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности.

Ключевые слова

Зелёное литейное производство; пылеуловитель на спеченных пластинах; экологические технологии; очистка промышленной пыли

Состояние развития литейной промышленности и экологического загрязнения в Китае

Производственные мощности литейной промышленности Китая постоянно растут. За период 2001–2012 гг. выпуск отливок увеличился с 14,89 млн тонн до 42,5 млн тонн, то есть в 2,85 раза за десять лет, удерживая первое место в мире на протяжении 12 лет подряд;Бурное развитие автомобильной промышленности в тот период дополнительно стимулировало рост выпуска отливок и обострило противоречие между расширением производственных мощностей и отставанием мероприятий по охране окружающей среды.

В настоящее время в стране функционирует около 33 тысяч литейных предприятий. За исключением небольшой группы компаний мирового уровня, большинство отличаются малым размером, низкой автоматизацией технологического оборудования, высоким энергопотреблением, интенсивным загрязнением и нерациональным расходом ресурсов.Объём инвестиций в природоохранные мероприятия на литейных предприятиях развитых стран составляет 20–30% от общих капитальных вложений в оборудование, в Китае этот показатель всего 5–8%, а у множества производителей – менее 3%.По расчётам, годовой выброс отраслевых отходных газов достигает 38 млрд кубических метров, выброс пыли – около 1,9 млн тонн. Дымовые газы имеют сложный состав: помимо пыли содержат сульфиды, оксиды азота и другие вредные вещества. У большинства предприятий выбросы нестабильно соответствуют государственным экологическим нормативам.Контроль и очистка атмосферных загрязнителей стали ключевой задачей, определяющей дальнейшее существование и развитие литейной отрасли.

Обзор развития технологий пылеочистки в стране и за рубежом

Современное состояние технологий пылеочистки

В настоящее время на промышленных предприятиях повсеместно используются рукавные и электрофильтры. В отечественной литейной отрасли наибольшее распространение получили импульсные рукавные пылеуловители.Данное оборудование соответствует действующим нормам выбросов, но имеет недостатки: большая площадь размещения и высокие эксплуатационные расходы. Поскольку размер пор фильтрующих рукавов превышает 10 микрометров, оно не обеспечивает эффективную задержку сверхмелкой пыли PM2.5 с размером частиц ≤2,5 мкм.Пылеуловители на спеченных пластинах с размером фильтрующих пор 0,03–0,3 мкм, обеспечивающие сверхвысокую очистку и длительный срок службы, пока находятся в стадии разработки и экспериментов в китайской литейной промышленности.

Отраслевые тенденции и государственная политика

С 2013 года экология и энергосбережение стали приоритетными направлениями экономического развития Китая. Принимается комплекс нормативных актов, ужесточающих контроль промышленных загрязнений, в первую очередь по показателям PM2.5:Министерство промышленности и информационных технологий утвердило «Условия допуска предприятий литейной отрасли»; почти треть кандидатов не прошла проверку из-за несоответствия экологическим нормативам;В рамках XII пятилетнего плана определены приоритетные направления развития экологического оборудования для борьбы с атмосферным загрязнением;Программы по борьбе с загрязнением воздуха в ключевых регионах установили чёткие целевые показатели снижения концентрации PM2.5.Для высокозагрязняющих и энергоёмких отраслей, включая литейную промышленность, ускоренное решение проблемы загрязнения PM2.5 стало неотложной задачей.

Учитывая отраслевые технические проблемы, компания много лет развивает технологии вентиляции и пылеочистки для литейного производства, реализовала типовые проекты очистки дыма шахтных печей, газов формовочных линий на смоляном песке, дымовых выбросов среднечастотных индукционных печей;Устранив основные недостатки рукавных фильтров, на основе микропористой фильтрации был разработан пылеуловитель на спеченных пластинах, который решил проблему очистки сверхмелкой пыли PM2.5.

Инновации сухой промышленной пылеочистки – разработка и внедрение пылеуловителей на спеченных пластинах

Фильтрующие элементы пылеуловителя изготовлены из высокопрочного полимерного композита на основе полиэтилена по уникальной технологии спекания с нанесением микропористого покрытия PTFE.Разработка основана на результатах государственных научно-технических программ XI пятилетнего плана. После экспериментальной доработки создана серийная продукция с восемью объектами интеллектуальной собственности, разработаны корпоративные стандарты и производственные линии. Технологии соответствуют ведущему национальному и передовому мировому уровню и обеспечивают эффективную очистку от пыли PM2.5.

Оборудование впервые внедрено на линии ручной зачистки литейного завода в Уси. По результатам проверки экологической станции в декабре 2012 года концентрация выбросов частиц составила всего 1,35 мг/нм³, что значительно ниже отечественных и зарубежных нормативов. Очищенный воздух соответствует санитарным нормам и может повторно использоваться для рециркуляции в производственном цехе.

Конструктивные особенности пылеуловителя на спеченных пластинах

Вместо традиционных рукавов применяются цельноспеканные волнообразные фильтрующие пластины.Площадь одной пластины стандартного размера 1047×63×1550 мм достигает 9 м², что эквивалентно площади девяти фильтрующих рукавов типа MC;Используется оригинальная модульная компоновка пластин, позволяющая гибко комбинировать элементы по горизонтали и вертикали, упрощая монтаж и техническое обслуживание.

Основные эксплуатационные преимущества

Сверхвысокая эффективность очистки: размер фильтрующих пор 0,03–0,3 мкм, степень задержки пыли PM2.5 – 99,999%. Обеспечивает фильтрацию класса HEPA, улавливает частицы от 0,1 мкм, стабильный выброс ≤1 мг/нм³.

Длительный срок службы: жёсткая цельная конструкция исключает износ, характерный для тканевых рукавов. Высокая прочность, коррозионная и износостойкость гарантируют эксплуатацию более 10 лет с минимальным техническим обслуживанием.

Стабильная работа: поверхностная фильтрация за счёт PTFE-покрытия сохраняет постоянное аэродинамическое сопротивление независимо от срока эксплуатации и слоя пыли;Успешно обрабатывает пыль концентрацией до 500 г/м³ без предварительной очистки. Интеллектуальная система обратной продувки сжатым воздухом обеспечивает качественную очистку при низком энергопотреблении.

Широкая сфера применения: специальная обработка поверхности придаёт пластинам водоотталкивающие свойства. Оборудование стабильно работает при высокой влажности, конденсате, наличии масел и слабых кислотно-щелочных сред, обладает антистатическим эффектом.

Экономия площади и энергии: компактный корпус занимает в 2–4 раза меньше места, чем рукавные и электрофильтры. Рециркуляция очищенного воздуха сокращает расходы на вентиляцию и климат контроль.

Простое обслуживание: горизонтальная установка пластин ускоряет монтаж и замену, достаточно закрепить два болта на элемент. Интегрированная система интеллектуального контроля обеспечивает полностью автоматизированную работу.

Заключение

Внедрение пылеуловителей на спеченных пластинах, а также комплексов очистки газов промышленных печей, формовочных линий и плавильных агрегатов вывело экологическую безопасность китайской литейной отрасли на новый уровень.Данные технологии способствуют энергосбережению и снижению выбросов при активном росте производства, формируют техническую базу для зелёных отраслевых стандартов, ускоряют переход к интенсивному и специализированному производству и обеспечивают полностью экологичное литейное производство.