棉紡車間空氣污染造成煤灰紗的成因分析與防治

時間：2024-08-16 04:24:14 理工畢業論文我要投稿

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摘要：煤灰紗嚴重影響紡織產品質量，同時也是難以解決的技術問題。本文通過對煤灰紗成因的分析，試圖找到煤灰紗形成的特征性規律，從而找到切實可行的技術解決途徑。
關鍵詞：棉紡車間煤灰紗煤灰紗是指被空氣中煤煙塵污染的細紗。由于煙塵型污染，空氣進入紡紗車間后，生產出來的潔白管紗會變成灰黑色，在管紗下部猶為嚴重。用煤灰紗織出的白坯布面上形成有不規則的黑條，不能用于漂白和淺色加工。煤灰紗的發生具有以下特點：1、時間長，春秋季節會不同程度地發生，霉雨天氣，霧天最為厲害。2、影響面積大，如不采取有效防治措施，往往會出現大量的煤灰紗。3、產生機理復雜，影響因素多，至今還無十分有效的防治措施。 1 產生原因 1.1 室內空氣中煙塵顆粒的存在室內空氣中存在的煙塵顆粒由室內外兩個污染源產生，即侵入室內的室外空氣中煙塵顆粒和紡織機械滋生的油煙顆粒。室外空氣中的煙塵顆粒未經有效過濾即進入車間是煤灰紗的形成的條件之一。侵入途徑有：當室外新風進入空調間時，大氣中的煙塵在沒有經過有效過濾的情況下就與回風混合進入車間；由于風壓和熱壓的作用使車間呈負壓，室外含煙塵空氣經過門窗縫隙直接滲透進入車間。處于高速旋轉狀態的紡織機械零件所產生的高溫，會使機油析出細小顆粒甚至炭黑，造成室內環境污染。 1.2 靜電吸附作用被排放出來的煤煙灰，在其產生和運動過程中，由于相互摩擦、碰撞、接觸帶電體等原因，幾乎總帶有一定的電荷。另一方面，由于紡織纖維均為不良導體，在牽伸、卷繞過程中，纖維與纖維之間、纖維與皮輥之間、纖維與鋼絲圈之間的摩擦極易產生靜電。再則，紗穗在細紗機上，由于加捻和纏繞的需要，線速度很高，與空氣形成一對等值的反向摩擦力，它的荷電性和粘附性更強。正負電荷相互作用形成煤灰紗。紗的支數越高，紗穗在機上與空氣接觸的時間愈長，線速度愈大，因而媒灰紗現象也愈嚴重。一般紡40支以上產品時，容易產生煤灰紗。總之，煤灰紗的產生是煙塵顆粒存在和靜電吸附共同作用的結果。 2 大氣對煙塵顆粒的輸運作用煤灰紗形成時大氣背景的惡化究其原因，與大氣對流層出現逆溫層，風力輸運，氣壓分布，日照時間等條件有關。因此，分析煙塵顆粒在大氣層中的流動情況，即可清楚地了解煤灰紗形成的氣象條件。 2.1 逆溫層中的熱泳作用由于煙氣內含有水汽，屬濕絕熱膨脹，有汽化熱放出，并繼續上升，以湍流形式流向高空。這樣煙塵顆粒擴散良好，附近紡織工廠紡紗過程中形成煤灰紗的幾率不大。若至夜晚，由于地面不再受到陽光照射，地表溫度逐漸下降，而地面上空的空氣由于接近完全透明體，沒有多少輻射能散失，這樣會形成地表溫降快，而高空溫降慢，地表溫度低于其上面空氣的溫度。所以在晴朗的夜晚，會形成離地高度愈高，溫度亦愈高的現象，即形成逆溫層。一旦逆溫層高于煙囪排氣口一定距離，因為煙囪排出煙氣絕熱膨脹發生溫降，而其上空氣溫度比煙囪煙氣溫度高，則煙囪排出的煙氣不能很好的擴散，由于熱泳作用溫度較低的煙氣發生下沉。加上未燃盡的炭粒和煤灰較空氣重，亦向下沉，故煙囪附近空氣污染嚴重，易發生煤灰紗。在氣候惡劣時，如冷空氣與熱濕空氣交鋒時，熱濕空氣爬到上方亦會形成逆溫層。在這種情況下，也易形成煤灰紗。清晨時，陽光照射地面，地面吸收太陽輻射能溫度上升，但近地面一部分空氣溫度低于地表面溫度，煙囪口上部仍為逆溫層，煙氣不能擴散，往下沉，產生漫煙流，對周圍空氣的污染最為嚴重，紡織工廠此時煤灰紗亦最嚴重。 2.2 風力輸運作用風對煙塵顆粒有極強的裹挾輸運作用，總是將與空氣密度大體相近的煙塵輸送到遠方。風向決定了被煤煙灰污染的區域（總是在污染源的下風方向）。風向是忽上忽下、忽左忽右的，風速也是時強時弱的，這種大氣湍流運動的結果，造成流場各部分之間強烈的混合。風速愈大，湍流愈強，煤煙灰擴散的速度就越快，稀釋的就愈好，空氣中的濃度也就愈低。但本地區空氣中煤煙灰的濃度低，即有可能造成其它地區煤煙灰的濃度升高。反之，即使本地區空氣質量良好，也有可能由于風力輸入了其它地區的煙塵，從而形成煤灰紗。 2.3 氣壓分布的作用效應空氣污染還與大氣壓有著密切的關系，低氣壓域內，空氣有上升運動，而且通常風速較大，大氣處于不穩定狀態，有利于煤煙灰的擴散稀釋；相反，在較高的大氣壓域內，天氣晴朗，風速較小，空氣有較大范圍的下沉運動，形成逆溫，阻止向上湍流空氣的擴散。如果有連續幾天的微風和逆溫，便呈現

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