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訾春波|畜禽舍排气处理(除臭)滤料的选择

来源:畜牧环境与通风 2020-07-22 15:42:39| 查看:

 

过滤材料是畜禽舍排气净化(除臭)设备里的核心部分,它的作用一是过滤废气中的粉尘,二是增大气体和液体的接触面积,促进液体和气体的混合。

滤料如何区分好坏呢?通常需要通过比较几个几何特性数据来确定,这些特性数据包括必表面积、空隙率、填料因子等参数。

比表面积:是指单位体积滤料的表面积,以a表示,其单位是㎡/m³。滤料的比表面积越大,所提供的气液传质的面积越大。因此,比表面积是评价滤料性能好坏的一个重要指标。

孔隙率:单位体积滤料里的空隙体积称为空隙率,以e表示,其单位是m³/m³,或以 % 表示,滤料的空隙率越大。气体通过的能力越大,压损就越小。因此,空隙率是滤料性能好坏的又一个重要指标。

滤料因子:是指滤料的比表面积与空隙率三次方的比值,即a/e3,用f表示,其单位是1/m,这个参数代表的是滤料的流体力学性能,f值越小,表明流动阻力就越小。

在相同的操作条件下,滤料的比表面积越大,气液分布越均匀,表面湿润性也越好,传质效率越高;滤料的空隙率越大,结构越开敞,则通量越大,压降也越低。那么一款好的滤料就要有以下几个方面的优点:

1、有较大的比表面积

2、液体在滤料表面有较好的均匀分布性能

3、气流能在滤料层中均匀分布

4、滤料具有较大的空隙率

再回到我们的畜禽舍排气净化(除臭)设备,因为处理对象的特殊性,在选择滤料上除了上述的几个参数,另外还要根据工艺考虑以下几个方面:

1、养殖场的通风量都很大,首先要考虑滤料的通量要大,在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的过滤材料。

2、传质效率要高,对臭气的净化程度越高,一般来说,规整滤料的传质效率高于散装滤料。

3、养殖场所用的风机的全压一般较工业风机小很多,因此,需要滤料层的压降要低。

4、畜禽舍排放的废气中含有大量的粉尘,需要滤料必须具有抗污堵能力。

下面我们就比较一下我们目前国内用于畜禽舍排气净化(除臭)设备(设施)上的滤料。

 1、遮阳网

 

把遮阳网用于养殖场的排气过滤充分显示出劳动人民的聪明才智,搭建简单,费用低,搭配一套喷雾系统,就可以运行了。单层的遮阳网只能叫做过滤网,无法用滤料的参数来衡量。如果多层合在一起用是可以起到作用的,但实际使用中,多数都是单层使用,刚开始使用可能对除臭有效,但时间长了,由于粉尘的粘挂,除臭效果就大打折扣,而且更换起来很麻烦,因此这种过滤材料,不建议长期使用。

2、纸制水帘

纸制水帘是我们养殖舍里常见的降温湿帘,把纸制水帘用于畜禽舍排气过滤在国外也有使用的,纸制水帘的比表面积可达330㎡/m³,空隙率70%,而且压降也不大。但纸水帘的缺点是粉尘附着率高,不耐腐,使用一段时间后就成下面图片这个状态。

在国外的除臭设备中,也有把这层纸水帘放在多级过滤的最后一级,因为纸是有机质,可以用作生物滤墙,提高臭气的去除率,但使用期间需要控制工艺参数及不定时经常维护。

 3、聚丙烯(PP)空心球

PP空心球是工业上废气处理的一种填料,实际工程应用的场合并不多。PP空心球内部是空心的,可以允许气流和液体通过,由于球体结构的对称性,滤料装填均匀,不易产生空穴和架桥,所以气液分散性能较好。把PP空心球装填成一面墙,用于猪舍排气过滤净化,也是一种尝试。由于空心球墙体受自重和球体刚度限制,堆积的高度和厚度受到制约,而且,喷淋水不能充分冲洗,球体内部会积累污垢,进而堵塞空隙,造成墙体过滤不均,通风阻力加大。

4、塑料降温水帘

        

塑料降温水帘采用的是共聚PP(聚丙烯)材料,是用来作为畜禽舍的蒸发降温使用的,因为其耐老化、不腐烂、寿命长、易清洗的优点,近几年使用的比较多,用于替代传统纸质水帘。

这种塑料水帘的比表面积为270㎡/m³,空隙率为95%,从几何参数上看,用于除臭水帘理论上是很好的,但因为水帘的厚度只有150mm厚度,气流穿透的时间短,气相液相接触时间短,虽然可以过滤掉大量粉尘,但对氨气、Vocs气体的去除率较低,因此虽然这种塑料水帘应用的效果比前面的几种滤料要好,但却不是最适合的一种。

 5、除臭专用塑料滤料
 

这种滤料是专门为了应用于养殖领域的一种滤料,材质也采用共聚PP,耐老化,易清洁,具有良好的气液分布,比表面积为125㎡/m³,空隙率为97%,优点时风阻非常小,900mm厚度,1.5m/s过帘风速时的压降小于15Pa,并且抗堵塞能力强,设备运行期间免维护,使用寿命15年以上。目前,这种滤料在欧洲国家的畜禽舍排气净化设备中在大量的使用。

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