顆粒污染物治理技術(shù)

關(guān)于顆粒污染物治理技術(shù)第1頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日除塵裝置

濕式除塵器過濾式除塵器除塵器的選擇與發(fā)展掌握各類除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)及性能

能夠進行簡單除塵器的選擇和設計

第2頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)濕式除塵器使含塵氣體與液體

（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置

可以有效地除去直徑為0.1－20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子，亦能脫除氣態(tài)污染物

高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為0.2一1.5kPa，對10μm以上粉塵的凈化效率可達90－95%高能濕式除塵器的壓力損失為2.5－9.0kPa，凈化率可達99.5％以上第3頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日濕式除塵器第4頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日濕式除塵器根據(jù)濕式除塵器的凈化機理，大致分為重力噴霧洗滌器旋風洗滌器自激噴霧洗滌器板式洗滌器填料洗滌器文丘里洗滌器機械誘導噴霧洗滌器

第5頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日濕式除塵器主要濕式除塵裝置的性能和操作范圍裝置名稱氣體流速（m/s）液氣比（l/m3）壓力損失（Pa）分割直徑（μm）噴淋塔0.1－22－3100－5003.0填料塔0.5－12－31000－25001.0旋風洗滌器15－450.5－1.51200－15001.0轉(zhuǎn)筒洗滌器（300－750r/min）0.7－2500－15000.2沖擊式洗滌器10－2010－500－1500.2文丘里洗滌器60－900.3－1.53000－80000.1第6頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日濕式除塵器的優(yōu)點

在耗用相同能耗時，比干式機械除塵器高。高能耗濕式除塵器清除0.1m以下粉塵粒子，仍有很高效率可與靜電除塵器和布袋除塵器相比，而且還可適用于它們不能勝任的條件，如能夠處理高溫，高濕氣流，高比電阻粉塵，及易燃易爆的含塵氣體在去除粉塵粒子的同時，還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態(tài)污染物。既起除塵作用，又起到冷卻、凈化的作用第7頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日濕式除塵器的缺點

排出的污水污泥需要處理，澄清的洗滌水應重復回用

凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時，洗滌水具有一定程度的腐蝕性，因此要特別注意設備和管道腐蝕問題不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體寒冷地區(qū)使用濕式除塵器，容易結(jié)凍，應采取防凍措施

第8頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日噴霧塔洗滌器假定所有液滴具有相同直徑液滴進入洗滌器后立刻以終末速度沉降液滴在斷面上分布均勻、無聚結(jié)現(xiàn)象含塵氣體清潔氣體循環(huán)水含塵水第9頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日噴霧塔洗滌器噴霧塔結(jié)構(gòu)簡單、壓力損失小，操作穩(wěn)定，經(jīng)常與高效洗滌器聯(lián)用捕集粒徑較大的粉塵嚴格控制噴霧的組成，保證液滴大小均勻，對有效的操作是很有必要第10頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日旋風洗滌器干式旋風分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴，就構(gòu)成一種最簡單的旋風洗滌器噴霧作用發(fā)生在外渦旋區(qū)，并捕集塵粒，攜帶塵粒的液滴被甩向旋風洗滌器的濕壁上，然后沿壁面沉落到器底在出口處通常需要安裝除霧器第11頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日旋風水膜除塵器

噴霧沿切向噴向筒壁，使壁面形成一層很薄的不斷下流的水膜含塵氣流由筒體下部導入，旋轉(zhuǎn)上升，靠離心力甩向壁面的粉塵為水膜所粘附，沿壁面流下排走

第12頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日旋風洗滌器離心洗滌器凈化dp<5μm的塵粒仍然有效耗水量L/G=0.5-1.5l/m3適用于處理煙氣量大，含塵濃度高的場合可單獨使用，也可安裝在文丘里洗滌器之后作除塵器由于氣流的旋轉(zhuǎn)運動，使其帶水現(xiàn)象減弱可采用比噴霧塔更細的噴嘴第13頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器除塵器系統(tǒng)的構(gòu)成文丘里洗滌器除霧器沉淀池加壓循環(huán)水泵除塵過程文丘里除塵器：

收縮管，

喉管，

擴散管就其斷面形狀圓形文丘里除塵器矩形文丘里除塵器第14頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器除塵過程

含塵氣體由迸氣管進入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽茉诤砉苋肟谔?，氣速達到最大，一般為50－180m/s洗滌液

（一般為水）通過沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進入，液滴被高速氣流霧化和加速充分的霧化是實現(xiàn)高效除塵的基本條件

第15頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器幾何尺寸進氣管直徑D1按與之相聯(lián)管道直徑確定收縮管的收縮角α1常取23o－25o喉管直徑DT按喉管氣速vT確定，其截面積與進口管截面積之比的典型值為1：4vT的選擇擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學性質(zhì)、對洗滌器效率和阻力的要求等因素L112ConvergingsectionthroatDivergingsectionDTD1D2L2第16頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器幾何尺寸（續(xù)）擴散管的擴散角α2一般為5o一7o出口管的直徑Dz按與其相聯(lián)的除霧器要求的氣速確定

L112ConvergingsectionthroatDivergingsectionDT第17頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器壓力損失高速氣流的動能要用于霧化和加速液滴，因而壓力損失大于其它濕式和干式除塵器卡爾弗特等人基于氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴的假定，發(fā)展了計算文丘里洗滌器壓力損失的數(shù)學模式第18頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器除塵效率

卡爾弗特等人作了一系列簡化后提出下式以計算文丘里洗滌器的通過率

和－分別為洗滌液和粉塵的密度g/cm3；－氣體粘度，10－1Pa.s；－文丘里洗滌器壓力損失，cmH2O。－粉塵粒徑，μm；一經(jīng)驗常數(shù)，在該表達式中為0.1－0.4。

第19頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器文丘里洗滌器性能氣流速度、液氣比之間的關(guān)系第20頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器例題：以液氣比為1.0l/m3的速率將水噴入文丘里洗滌器的喉部，氣體流速為122m/s，密度和粘度分別為1.15kg/m3和

2.08×10－5kg/（m/s），喉管橫斷面積為0.08m2，參數(shù)f取為0.25，對于粒徑為1.0μm、密度為1.5g/m3的粒子，試確定氣流通過該洗滌器的壓力損失和粒子的通過率解:由式（6－53）現(xiàn)在運用海斯凱茨提出的式（6－54），得第21頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日文丘里洗滌器例題（續(xù)）利用式（6－55）估算粒子的通過率：

第22頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第四節(jié)過濾式除塵器使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置分類空氣過濾器濾紙或玻璃纖維顆粒層除塵器砂、礫、焦炭等顆粒物袋式除塵器纖維織物第23頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日除塵器工作原理工作原理截留、慣性碰撞第24頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日除塵器工作原理工作原理擴散、電沉積第25頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日除塵器工作原理工作原理篩分第26頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器采用纖維織物作濾科的袋式除塵器（主要討論），在工業(yè)尾氣的除塵方面應用較廣

除塵效率一般可達99%以上效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應用第27頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的工作原理含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料表面脫落，落人灰斗中粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層第28頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的工作原理新鮮濾料的除塵效率較低粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袈兩側(cè)的壓力差增大，會把己附在濾料上的細小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降

除塵器壓力過高，還會使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達到一定數(shù)值后，要及時清灰清灰不應破壞粉塵初層第29頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的工作原理袋式除塵器的分級效率曲線

第30頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器除塵效率的影響因素粉塵負荷過濾速度煙氣實際體積流量與濾布面積之比，也稱氣布比過濾速度是一個重要的技術(shù)經(jīng)濟指標。選用高的過濾速度，所需要的濾布面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會減小，但除塵器的壓力損失卻會加大。一般來講，除塵效率隨過濾速度增加而下降過濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關(guān)第31頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的除塵效率丹尼斯

（Dennis）和克萊姆（Klemm）提出了一系列方程，以預測袋式除塵器的粉塵出口濃度和穿透率

－粉塵出口濃度，g/m3－無量綱常數(shù)－表面過濾速度，m/s－粉塵入口濃度，g/m3－脫落濃度（常數(shù)），g/m3－粉塵負荷，g/m2

DennisandKlemm取=0.5第32頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的壓力損失

壓力損失：重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，不僅決定著能量消耗，而且決定著除塵效率和清灰間隔時間等

—粉塵或濾料的滲透率（permeability），由實驗測定

—粉塵或濾料的厚度

—

通過潔凈濾料的壓力損失，100~130Pa;

—

通過粉塵層（dustcake）的壓力損失；兩者均可以達西定律表示第33頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的壓力損失滲透率K是沉積粉塵層性質(zhì)，如孔隙率、比表面積、孔隙大小分布和粉塵粒徑分布等的函數(shù)對于給定的濾料和操作條件，濾料的壓力損失基本上是一個常數(shù)通過袋式除塵器的壓力損失主要由決定第34頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的壓力損失在時間t內(nèi)，沉積在濾袋上的粉塵質(zhì)量m可以表示為因此粉塵層的壓力損失令，定義為顆粒層的比阻力系數(shù)，因此－濾袋的過濾面積一煙氣中粉塵濃度第35頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日粉塵的比阻力系數(shù)第36頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的濾料對濾料的要求容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低使用壽命長，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機械強度表面光滑的濾料容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過濾速度，但必須及時清灰

第37頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的濾料濾料種類

按濾料材質(zhì)分天然纖維棉毛織物，適于無腐蝕、350-360K以下氣體無機纖維主要指玻璃纖維，化學穩(wěn)定性好，耐高溫；質(zhì)地脆合成纖維性能各異，滿足不同需要，擴大除塵器的應用領(lǐng)域第38頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的濾料濾料種類

按濾料結(jié)構(gòu)分濾布（編織物）毛氈－工藝簡單；致密，除塵效率高；容塵量小，易于清灰第39頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的濾料濾料名稱直徑（μm）耐溫性能（K）吸水率（％）耐酸性耐堿性強度長期最高棉織物（植物短纖維）10－20348－3583688很差稍好1蠶絲（動物長纖維）18353－36337316－22

羊毛（動物短纖維）5－15353－36337310－15稍好很差0.4尼龍

348－3583684.0－4.5稍好好2.5奧綸

398－4084236好差1.6滌綸（聚脂）

4134336.5好差1.6玻璃纖維（用硅酮樹脂處理）5－8523

4.0好差1芳香族聚酰胺（諾梅克斯）

4935334.5－5.0差好2.5聚四氟乙烯

493－523

0很好很好2.5

第40頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰

清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類的常用的清灰方式有三種機械振動式

逆氣流清灰脈沖噴吹清灰第41頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰機械振動清灰

機械振動袋式除塵器的過濾風速一般取1.0－2.0m/min，壓力損失為800－1200Pa第42頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰機械振動清灰此類型袋式除塵器的優(yōu)點是工作性能穩(wěn)定，清灰效果較好缺點是濾袋常受機械力作用損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大清潔氣體出口灰斗濾袋清潔氣體一側(cè)含塵氣體入口固定孔板典型機械振動式布袋除塵器第43頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰逆氣流清灰

過濾風速一般為0.5－2.0m/min，壓力損失控制范圍1000－1500Pa

這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況第44頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰脈沖噴吹清灰

利用4一7atm的壓縮空氣反吹，壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動，粉塵層脫落必須選擇適當壓力的壓縮空氣和適當?shù)拿}沖持續(xù)時間

（通常為0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一個脈沖，全部濾袋完成一個清灰循環(huán)的時間稱為脈沖周期，通常為60s第45頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰脈沖噴吹清灰清潔氣體脈沖氣體集流箱脈沖管濾袋含塵氣體入口隔膜閥管板進氣柵板支撐框典型脈沖噴灰式布袋除塵器第46頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的清灰脈沖噴吹清灰

脈沖噴吹耗用壓縮空氣量脈沖噴吹清灰實現(xiàn)了全自動清灰，凈化效率達99%；過濾負荷較高，濾袋磨損輕，運行安全可靠一濾袋總數(shù)，條一脈沖周期，min一安全系數(shù)，取1.5一每條濾袋噴吹一次耗用的壓縮空氣量

第47頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用設計流程選擇過濾介質(zhì)：與溫度和氣體與粉塵的其他性質(zhì)相適應選擇清灰方式：與濾布相適應計算氣布比計算穿透率計算需要的過濾面積和袋室數(shù)目提出風機和管道的技術(shù)要求經(jīng)濟核算第48頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用

選擇與設計

（1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式根據(jù)對除塵效率的要求、廠房面積、投資和設備定貨的情況等，選定除塵器類型根據(jù)含塵氣體特性，選擇合適的濾料根據(jù)除塵器型式、濾料種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失等便可初步確定清灰方式第49頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用選擇與設計清灰方式應用氣布比主要清灰方式主要濾布種類粉塵粒徑密度谷物加工12-14RAF大低石灰石（采石場）6-8PJF大中氧化鉛1.5-2SW小高煤飛灰（采暖鍋爐）2-3RAW小中煤飛灰（工業(yè)鍋爐）4-5PJW/F中中水泥（窯爐）2-3RAW中中注：RA——空氣反吹；

PJ——脈沖噴吹；S——振打清灰；F——氈制；W——紡織第50頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用選擇與設計濾料的比較

濾料相對費用（US$）溫度（℉）聚酯6275諾梅克斯14400特氟隆45450玻璃纖維布25500Hugglas30500*除玻璃纖維布

(G/C=2:1)外,假定

G/C=5:1第51頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用選擇與設計氣布比對穿透率的影響某工業(yè)鍋爐除塵器氣布比與穿透率的關(guān)系某小型民用鍋爐除塵器氣布比與穿透率的關(guān)系第52頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用選擇與設計（2）計算過濾面積一般情況下的過濾氣速歸納如下簡易清灰:vF=0.20－0.75m/min機械振動清灰:vF=1.0－2.0m/min逆氣流反吹清灰:vF=0.5－2.0m/min脈沖噴吹清灰:vF=2.0－4.0m/min第53頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用選擇與設計（3）除塵器設計確定濾袋尺寸:直徑d和高度l計算每條濾袋面積:a=πdl計算濾袋條數(shù):n=A/a在濾袋條數(shù)多時，根據(jù)清灰方式及運行條件將濾袋分成若干組，每組內(nèi)相鄰兩濾袋之間的凈距一般取50－70mm第54頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用應用袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業(yè)部門的尾氣除塵比電除塵器結(jié)構(gòu)簡單、投資省、運行穩(wěn)定，可以回收高比電阻粉塵與文丘里洗滌器相此，動力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用對于微細的干燥粉塵，采用袋式除塵器捕集是適宜

第55頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的選擇、設計和應用袋式除塵器和靜電除塵器對細粒子的捕集性能比較第56頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的測定

測定除塵器的性能穿透性壓力損失：U型管壓力計測量位置：系統(tǒng)的總壓降（為風機技術(shù)條件所需要）法蘭盤連接袋濾器的壓降濾袋兩側(cè)的壓降濾袋出現(xiàn)孔洞時的檢驗對濾袋或小塊過濾介質(zhì)進行測試透氣性耐腐蝕性抗張試驗等第57頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的運行

最佳操作

最佳費用，即長期的最低費用

建設投資費用運行費用項目投資比例（%）項目所占比例（%）袋濾室33.6電力15.6管道27.3勞務39.0基建和安裝11.8廠內(nèi)雜項開支32.5風機和馬達10.5濾布13.0處理設備4.2

設計4.2

試車4.2

測試儀表2.1

運輸費2.1

第58頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日袋式除塵器的運行費用與清灰頻率之間的關(guān)系第59頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日顆粒層除塵器

顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料

（如硅石、礫石、焦炭等）作填料層的一種內(nèi)部過濾式除塵裝置顆粒層除塵器的除塵機理與袋式除塵器類似，主要靠慣性截留及擴散作用等第60頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第五節(jié)除塵器選擇與發(fā)展

除塵器的比較某標準粉塵的粒徑分布第61頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日（1）分級效率的比較第62頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日（2）捕集顆粒的粒徑比較第63頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日（3）性能比較第64頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日除塵器的合理選擇1.選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排放