作为除尘对象的尘粒直径(简称粒径),一般在100~0.01um之间。100um以上的尘粒,由于重力作用很快将降落殆尽,不成为除尘对象。10um以上尘粒易于分离,问题不大。成为问题的是10~0.1um尘粒,特别是1um以下的微尘粒分离较为困难,也有害于人体,是目前主要研究范围。
除尘操作在化工生产中的应用可分为:
(1) 净化分散介质 如催化反应的原料气中如有固体微粒,会严重影响催化剂的效能,必须在原料气进入反应器之前把它除掉。
(2) 回收分散物质 如流化床反应器进出的气体中一般夹带着许多催化剂微粒,为降低成本,也为保护环境,这些催化剂必须加以回收。又如从干燥等工艺过程的气流中回收固体产品等等。
(3) 净化排放气 在生产中排放废气之前,要尽量分离出其中的固体微粒,以便开展综合利用和保护环境。
(4) 消除爆炸危险 某些含碳物质及金属细粉与空气混合能形成爆炸混合物。因此在混合之前应把能爆炸的物质除掉。
除尘设备在化工生产中应用极为广泛,而在某些基本化学工业如硫酸、合成氨等,除尘器历来被作为关键设备。随着化学工业的迅速发展,特别是装置日益大型化,在能量回收、气体净化、催化剂回收及防大气污染等工程中,高效除尘器则成为关键设备之一。
从环境保护的角度来看,粉尘是人体健康的大敌。尤其是粒径在0.5~5um之间的飘尘(即长期甚至几年飘浮在大气中的粉尘),对人的危害最大。大于5um的尘粒,由于惯性作用可被鼻毛与呼吸道粘液排除;小于0.5um的尘粒,也可因气体扩散作用被粘附在上呼吸道表面而随痰排出。唯独0.5~5um的飘尘则可通过呼吸道直接到达肺部而沉积,危害人体。据分析,有些飘尘微粒表面还附有致癌性很强的芳香族碳氢化合物,尤其是煤的粉尘是大气中各种毒物的元凶,所以世界各国都十分重视大气中粉尘的防护。