蔣展鵬-環(huán)境工程學(xué)課件：第六章顆粒污染物控制教學(xué)課件

1、 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 %100)1 ( oo ee T Q Q %100)1 ( oNoN eNeN T Q Q %100)1 ( oN eN T )1)(1)(1 (1 321 T （一）某凈化設(shè)備總捕集效率（一）某凈化設(shè)備總捕集效率 （二）多級凈化設(shè)備總捕集效率（二）多級凈化設(shè)備總捕集效率 %100)1 (K oN eN T 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 對顆粒施加外力使顆粒相對氣流產(chǎn)生一定 位移并從氣流中分離。 顆粒捕集過程中需要考慮的作用力： 外力、流體阻力、顆粒間相互作用力 外力：重力、離心力、慣性力、靜電力等 顆粒間相互作用力：顆粒濃度不高時(shí)可

2、以忽略 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 一、重力沉降一、重力沉降是利用含塵氣體中的顆粒受 重力作用而自由沉降的原理，將顆粒污染 物與氣體分離的過程。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、耗能小、便于維護(hù)、 壓力損失小，適于凈化密度大、粒徑粗的粉塵。 對于3050m的粉塵，去除效率達(dá)6080； 但對于小于5m的粉塵凈化效率幾乎等于0。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：除塵效率低(尤其對小顆粒)，占地面積大; 常為預(yù)除塵器。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 18 2 pp t gd u t u H v L 有關(guān)理想重力沉降室的假定：有關(guān)理想重力沉降室的假定： 1、沉降室入口斷面上粉塵分布均勻；、沉

3、降室入口斷面上粉塵分布均勻； 2、通過沉降斷面的水平氣流速度分布均勻，并呈層流狀態(tài)；、通過沉降斷面的水平氣流速度分布均勻，并呈層流狀態(tài)； 3、顆粒的水平速度與氣流速度相同。、顆粒的水平速度與氣流速度相同。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 ？ 1、理想重力沉降室中顆粒的沉降類型？、理想重力沉降室中顆粒的沉降類型？ 2、理想重力沉降室中加入（、理想重力沉降室中加入（n-1）塊橫隔板）塊橫隔板 后會(huì)對效率有何影響？其他影響（后會(huì)對效率有何影響？其他影響（ut、處理、處理 流量、沉降面積？流量、沉降面積？ 18 2 pp t gd u t u H v L 空心式降塵室空心式降塵室 裝有橫隔

4、板的降塵室裝有橫隔板的降塵室 1、殼體、殼體 2、灰斗、灰斗 3、排灰管接口、排灰管接口 4、隔板、隔板 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 裝有豎檔板的降塵室裝有豎檔板的降塵室 1、殼體、殼體 2、灰斗、灰斗 3、排灰管接口、排灰管接口 5、擋板、擋板 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 一、旋風(fēng)除塵一、旋風(fēng)除塵是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn) 生的離心力將顆粒污染物從氣流中分離出 來的過程。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、不需要特殊的附屬設(shè) 備、造價(jià)低廉、操作維護(hù)方便、除塵效率高，適應(yīng) 粉塵負(fù)荷變化性能好，能用于處理高溫、高壓及腐 蝕性氣體。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能捕集小于5m的粉塵粒子

5、，適于處理 515m的粉塵；常為預(yù)除塵器。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 （1）入口風(fēng)速）入口風(fēng)速 1220m/s，不小于，不小于10m/s （2）結(jié)構(gòu)尺寸）結(jié)構(gòu)尺寸 筒體、排氣管直徑，錐體長度筒體、排氣管直徑，錐體長度 （3）粒徑與密度）粒徑與密度 粒徑粒徑離心力離心力 密度密度離心力、切割直徑離心力、切割直徑 （4）氣體溫度）氣體溫度 氣體溫度影響氣體粘度氣體溫度影響氣體粘度 （5）灰斗氣密性）灰斗氣密性 漏氣量漏氣量15，捕集效率幾乎為，捕集效率幾乎為0 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒

6、污染物控制 是利用靜電力從氣流中分離懸浮 粒子（塵粒或液滴）的方法。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 除塵效率高。除塵效率高。設(shè)計(jì)合理，安裝施工質(zhì)量高時(shí)，可以達(dá)到設(shè)計(jì)合理，安裝施工質(zhì)量高時(shí)，可以達(dá)到 任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器，除任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器，除 塵效率達(dá)到塵效率達(dá)到99以上已屬多見。以上已屬多見。 凈化煙氣量大。凈化煙氣量大。在工業(yè)上凈化在工業(yè)上凈化105106m3h煙氣的電煙氣的電 防塵給已得到普遍應(yīng)用。防塵給已得到普遍應(yīng)用。 能去除的粒子粒徑范圍較寬。能去除的粒子粒徑范圍較寬。對于對于0.1m的粉塵粒的粉塵粒 子仍有較高的

7、除塵效率。子仍有較高的除塵效率。 可凈化高溫含塵煙氣?？蓛艋邷睾瑝m煙氣。用于凈化用于凈化350以下的煙氣以下的煙氣,用用 于凈化更高溫度煙氣時(shí)，需要特殊設(shè)計(jì)。于凈化更高溫度煙氣時(shí)，需要特殊設(shè)計(jì)。 能量消耗低。能量消耗低。 可實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制、遠(yuǎn)距離操作?？蓪?shí)現(xiàn)微機(jī)控制、遠(yuǎn)距離操作。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，特別是粉塵的特別是粉塵的 比電阻的影響更為突出。比電阻的影響更為突出。 不適宜直接凈化高濃度含塵氣體。不適宜直接凈化高濃度含塵氣體。需先預(yù)處理。需先預(yù)處理。 鋼材消耗量多。鋼材消耗量多。據(jù)估算，平均每平方米收塵

8、面積所用據(jù)估算，平均每平方米收塵面積所用 鋼材大約為鋼材大約為3.5-4t3.5-4t。 設(shè)備龐大。設(shè)備龐大。 需高壓變電及整流控制設(shè)備。需高壓變電及整流控制設(shè)備。 一次性投資大。一次性投資大。 制造和安裝質(zhì)量要求較高。制造和安裝質(zhì)量要求較高。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 （1）氣體電離）氣體電離 （2）粒子荷電）粒子荷電 （3）荷電離子遷移和沉積）荷電離子遷移和沉積 （4）顆粒清除）顆粒清除 （以負(fù)電暈為例：）（以負(fù)電暈為例：） 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 EqF pe C d F p D 3 6 10 17. 0

9、1 p d C Adxddtadxdm dxvdt 0 x 0 Lx e )exp( 0 Q Ac e 1、顆粒的驅(qū)進(jìn)速度、顆粒的驅(qū)進(jìn)速度 2、除塵效率方程、除塵效率方程 多依奇方程多依奇方程 p p d ECq 3 d dx Av a )exp(11 0 Q Ac e 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 過濾除塵器是用多孔過濾介質(zhì)分離捕集 氣體中固體或液體粒子的凈化裝置。 是利用棉、毛或人造纖維等加 工的濾布捕集塵粒的過程。 濾料濾料 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 除塵效率高。對微米或亞微米級的粉塵粒子也有較 高效率，一般可達(dá)99，甚至可達(dá)9999以上。 適應(yīng)性強(qiáng)?？刹?/p>

10、集多種干性粉塵，特別是高比電阻 粉塵。 操作彈性大。含塵氣體濃度和煙氣量在相當(dāng)大的范 圍內(nèi)變化對袋式除塵器的除塵效率影響不大。 結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活。可作成小型的安裝在散塵設(shè) 備上或散塵設(shè)備附近，也可作成移動(dòng)式的安裝在車 上，特別適用于分散塵源的除塵。 運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問題，操作、 維護(hù)簡單。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 應(yīng)用主要受濾布的耐溫和耐腐蝕等性能影響。目 前，通常應(yīng)用的濾布可耐約250，如采用特別 濾布處理高溫含塵煙氣，將會(huì)增大投資費(fèi)用。 不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體。 一般濾布的使用溫度應(yīng)小于300。 煙氣溫度不能低于露點(diǎn)溫度。否則會(huì)產(chǎn)生結(jié)露

11、， 堵塞濾布孔隙。 據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)：1、袋式除塵器凈化大于17000m3h含 塵煙氣量所需投資要比電除塵器高； 2、而用其凈化小于17000m3h含塵煙 氣量時(shí)，投資費(fèi)用比電除塵器省。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 1、除塵過程、除塵過程 粉塵初層粉塵初層 粉塵層粉塵層 2、除塵機(jī)理、除塵機(jī)理 直接攔截直接攔截 （粉塵粒徑、濾布孔隙）（粉塵粒徑、濾布孔隙） 慣性碰撞慣性碰撞 （粉塵粒徑、氣流速度）（粉塵粒徑、氣流速度） 擴(kuò)散和靜電作用擴(kuò)散和靜電作用 （粉塵粒徑、濾布孔隙、（粉塵粒徑、濾布孔隙、 氣流速度）氣流速度） 重力沉降重力沉降 （粉塵粒徑、粉塵密度）（粉塵粒徑、粉塵密度） 氣流

12、運(yùn)氣流運(yùn) 動(dòng)方向動(dòng)方向 內(nèi)濾式過濾器內(nèi)濾式過濾器 外濾式過濾器外濾式過濾器 進(jìn)氣方式進(jìn)氣方式 上進(jìn)氣過濾器上進(jìn)氣過濾器 下進(jìn)氣過濾器下進(jìn)氣過濾器 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 內(nèi)濾式袋式除塵器內(nèi)濾式袋式除塵器外濾式袋式除塵器外濾式袋式除塵器 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 清灰方式清灰方式 機(jī)械振動(dòng)清灰機(jī)械振動(dòng)清灰 脈沖清灰脈沖清灰 機(jī)械清灰袋式除塵器機(jī)械清灰袋式除塵器脈沖清灰袋式除塵器脈沖清灰袋式除塵器第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 是利用洗滌液與含塵氣體充分接 觸，將塵粒洗滌下來而使氣體凈化的方法。 除塵效率

13、高。在相同能耗下，濕式除塵器比干式機(jī)械除 塵器的除塵效率高。 結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，占地面積小，操作維修方便。 濕式除塵器對凈化高溫、高溫、高比阻、易燃、易爆的 含塵氣體具有較高的除塵效率。 既除塵又冷卻、凈化。濕式除塵器在去除粉粒的同時(shí)， 還去除水蒸氣及某些有毒有害的氣態(tài)污染物。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 比一般干式除塵器操作費(fèi)用高。 需要對洗滌后的含塵污水、污泥進(jìn)行處理。 除塵系統(tǒng)應(yīng)采取防腐措施。凈化腐蝕性氣態(tài)污染物 時(shí)，洗滌水(液)具有一定程度的腐蝕性。 不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體； 采用防凍措施。寒冷地區(qū)應(yīng)用濕式除塵器易結(jié)凍。 第六章第六章 顆粒污染物控制顆

14、粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 1、氣泡表面、氣泡表面 泡沫式除塵器泡沫式除塵器 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 2、液膜、液膜 濕式填料塔濕式填料塔 3、液滴、液滴 利用機(jī)械力、慣性力、摩擦力的濕式洗滌器利用機(jī)械力、慣性力、摩擦力的濕式洗滌器 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 第六章第六章 顆粒污染物控制顆粒污染物控制 1、粒徑分布、頻數(shù)分布、頻度分布、篩上（下）累積分布、粒、粒徑分布、頻數(shù)分布、頻度分布、篩上（下）累積分布、粒 徑分布函數(shù)、總捕集效率、串聯(lián)捕集效率、分級效率徑分布函數(shù)、總捕集效率、串聯(lián)捕集效率、分級效率 2、重力沉降有效捕集粒徑范圍、多層沉降理論、重力沉降有效捕集粒徑范圍、多層沉降理論 3、旋風(fēng)除塵（除塵器結(jié)構(gòu)、除塵過程、兩三元流場、上灰環(huán)、旋風(fēng)除塵（除塵器結(jié)構(gòu)、除塵過程、兩三元流場、上灰環(huán)、 二次返混、捕集效率的