顆粒污染物控制技術(shù)

顆粒污染物控制技術(shù)大氣污染治理技術(shù)1大氣污染治理技術(shù)2

解：1kg燃油含：重量（g）摩爾數(shù)/mol需氧數(shù)/mol廢氣中組分/molC855 71.2571.25CO2：71.25H11311328.25H2O：56.5S100.31250.3125SO2：0.3125O201.25-0.6250N20.1401）理論需氧量71.25+28.25+0.3125-0.625=99.1875mol

設(shè)干空氣O2：N2體積比為1：3.78（0.79/0.21），則理論空氣量99.1875×4.78=474.12mol

即474.12×22.4×10-3=10.62m3。燃燒1kg重油所需的理論空氣量中N2的量為

3.78×99.1875=374.93mol。理論煙氣量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol。即502.99×22.4×10-3=11.27m3。第2頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)32）干煙氣量為502.99－56.50=446.49mol。SO2百分比濃度為：空氣燃燒時(shí)CO2存在最大濃度：3）過?？諝鉃?0%時(shí)(即空氣過剩系數(shù)為α=1.1)，所需空氣量為

1.1×10.62=11.68m3，產(chǎn)生煙氣量為11.27+0.1×10.62=12.33m3。第3頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)44顆粒污染物控制技術(shù)

第4頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)54顆粒污染物控制技術(shù)本章主要內(nèi)容：粉塵的性質(zhì)和除塵器性能指標(biāo)；慣性除塵器、過濾式除塵器、靜電除塵器、濕式除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)性能等基本知識(shí)。第5頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)64.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)4.1.1粉塵的粒徑及其分布粉塵的粒徑大小及分布對(duì)除塵機(jī)制、除塵器的設(shè)計(jì)及其運(yùn)行效果都有很大影響。（1）粉塵粒徑及粒徑分布顆粒是均勻球體，直徑代表粒徑。事實(shí)上顆粒大小不同，形狀各異。單一粒徑：代表單個(gè)顆粒大小平均粒徑：代表由不同大小的顆粒組成的粒子群的粒徑。第6頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)7（2）粒徑分布指某一粒子群中不同粒徑的粒子占的比例。粒數(shù)分布：粒子的個(gè)數(shù)所占的比例表示；質(zhì)量分布：粒子質(zhì)量表示。方法：列表法、圖示法和函數(shù)法。（3）測定方法顯微鏡法、篩分法、細(xì)孔通過法、液體沉降法等。第7頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)84.1.2粉塵的物理性質(zhì)（1）粉塵的密度堆積密度：自然堆積狀態(tài)下，包括粉塵、附著氣體及顆粒間氣體在內(nèi)的密度,ρb；真密度：排除吸附和內(nèi)部空氣后測得粉塵的密度,ρp

。空隙率與堆積密度和真密度關(guān)系。真密度研究塵粒在空氣中運(yùn)動(dòng)情況，堆積密度計(jì)算存?zhèn)}或灰斗的容積等。第8頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)9（2）粉塵的安息角將粉塵通過小孔連續(xù)自然堆放在水平面上，堆積錐體的母線與水平面的夾角。評(píng)價(jià)粉塵流動(dòng)性。多數(shù)粉塵安息角的平均值在35°～36°左右。同一種粉塵，粒徑愈小，安息角愈大；表面愈光滑和愈接近球形的粒子，安息角愈??；含水率愈大，安息角愈大。第9頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)10（3）粉塵的比表面積單位體積的粉塵具有的總表面積Sp，單位是cm2/cm3。粉塵粒子愈細(xì)，比表面積愈大，物理和化學(xué)活動(dòng)性顯著，如氧化、溶解、蒸發(fā)、吸附、催化等因細(xì)小顆粒比表面積大而被加速，引起粉塵的爆炸危險(xiǎn)性和毒性增加。（4）粉塵的潤濕性粉塵能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。親水性粉塵（如鍋爐飛灰、石英粉塵等）和疏水性粉塵（如石墨粉塵、炭墨等）。水泥、熟石灰等具有水硬性。第10頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)11（5）粉塵的黏附性粉塵顆粒相互附著或附著于固體表面上。影響因素：粒徑小、形狀不規(guī)則、表面粗糙、含水率高、潤濕性好及荷電量大易產(chǎn)生黏附現(xiàn)象。除塵系統(tǒng)把器壁面加工光滑，減少粉塵黏附。還要選擇適當(dāng)?shù)臍饬魉俣龋?）粉塵的荷電性粉塵因相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電以及接觸帶電體等原因而帶有一定的電荷。粉塵荷電量隨溫度增高、表面積增大、含水量減少增大。第11頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)12（7）粉塵的比電阻表示粉塵的導(dǎo)電性能。比電阻是指電流通過面積為1cm2、厚度為1cm的粉塵時(shí)具有的電阻值，單位是Ω?cm。電除塵器的比電阻最適宜范圍1×104～5×1010Ω?cm。（8）粉塵的爆炸性爆炸性粉塵：某些粉塵（如煤粉等）達(dá)到一定濃度，就會(huì)在高溫、明火、電火花、摩擦、撞擊等條件下引起爆炸。粉塵的粒徑越小，比表面積越大，粉塵和空氣的濕度越小，爆炸的危險(xiǎn)性就越大。第12頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)134.1.3除塵器的性能（1）含塵氣體處理量除塵器的進(jìn)出口氣體流量的平均值衡量除塵器處理能力。漏風(fēng)率δ為正值表示向外漏，δ為負(fù)值表示向內(nèi)漏。（2）除塵效率①除塵器總效率：指在同一時(shí)間內(nèi)除塵器捕集的粉塵質(zhì)量占進(jìn)入除塵器的粉塵質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。第13頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)14反映裝置凈化程度的平均值，為平均除塵效率，評(píng)定凈化裝置性能的重要技術(shù)指標(biāo)。②通過率：指在同一時(shí)間內(nèi)，穿過除塵器的粒子質(zhì)量與進(jìn)入的粒子質(zhì)量的比。第14頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)15③串聯(lián)運(yùn)行時(shí)的總除塵效率當(dāng)兩臺(tái)除塵裝置串聯(lián)使用時(shí)，已知第一級(jí)和第二級(jí)除塵器的除塵效率，可以求除塵系統(tǒng)總效率。④分級(jí)效率表示除塵裝置對(duì)不同粒徑粉塵或粒徑范圍粉塵的凈化效果。第15頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)16（3）除塵裝置的壓力損失壓力損失：含塵氣體經(jīng)過除塵裝置后會(huì)產(chǎn)生壓力降，單位是Pa。壓力損失的大小除了與裝置的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)之外，主要與流速有關(guān)。

除塵裝置的壓力損失越大，動(dòng)力消耗也越大，設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用越高。不同的除塵裝置壓力損失有很大不同，一般在500～2000Pa，文丘里除塵器可以達(dá)到9000Pa。第16頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)174.1.4除塵器的分類

（1）機(jī)械式除塵采用重力、離心力等機(jī)械力將氣體中塵粒沉降，如重力除塵，慣性除塵、離心除塵等。常用設(shè)備：重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。（2）過濾除塵使含塵氣體通過具有很多毛細(xì)孔的過濾介質(zhì)將污染物顆粒截留下來的除塵方法，如填充層過濾，布袋過濾等。常用設(shè)備：顆粒層過濾器和袋式過濾器。第17頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)18（3）靜電除塵使含塵氣體通過高壓電場，在電場力的作用下使其得到凈化的過程。常用設(shè)備：干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。（4）濕法除塵用水或其他液體濕潤塵粒，捕集粉塵和霧滴的除塵方法，如氣體洗滌、泡沫除塵等。常用設(shè)備：噴霧塔、填料塔、泡沫除塵器、文丘里洗滌器等。本節(jié)作業(yè)：教材62頁練習(xí)題1、2、3第18頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)194.2機(jī)械式除塵器4.2.1重力沉降法重力沉降：利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降實(shí)現(xiàn)分離。借重力沉降從氣流中分離出塵粒的設(shè)備稱為沉降室，下圖是最常見的重力沉降室。重力沉降室示意圖第19頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)201.沉降原理含塵氣體進(jìn)入降塵室后，流道截面積擴(kuò)大而速度減慢，顆粒能夠在氣體通過沉降室的時(shí)間內(nèi)降至室底，便可從氣流中分離出來。斯拖克斯公式表示出沉降速度的大小與顆粒直徑的關(guān)系。大顆粒的沉降速度較大易分離，小顆粒的沉降速度較小難分離。氣體黏度越大，沉降速度越小。64頁公式4-20mrgr18)(2dgup-=第20頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)21使dmin下降的所有參數(shù)，都會(huì)使效率提高，因此提高重力沉降室的捕集效率可以采取以下措施：降低沉降室內(nèi)氣流速度u；降低沉降室的高度H；增大沉降室長度L。第21頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)222.沉降室的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，便于維護(hù)管理，壓力損失小，可以處理高溫氣體。缺點(diǎn)：沉降小顆粒效率低，只能除去50μm以上的大顆粒；除塵效率40%～70%；主要用于高效除塵裝置的前級(jí)除塵器。第22頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)233.重力沉降室設(shè)計(jì)與應(yīng)用及其他形式①沉降室尺寸確定的原則。以矮、寬、長為宜；②沉降室內(nèi)氣流速度的控制。為防止二次揚(yáng)塵，控制在0.3~3m/s；③為了捕集更小的塵粒，可以合理設(shè)置擋板或隔板，考慮到清灰方便，隔板間距一般最小40~100mm。第23頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)24多層重力除塵器第24頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)254.2.2擋板式除塵器1.擋板式除塵原理含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇改變；塵粒借助本身的慣性力作用與擋板撞擊方向發(fā)生改變，由于重力作用從氣流中分離。擋板式除塵器除慣性力作用外，還有離心力和重力作用。第25頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)262.慣性除塵器類型碰撞式：捕集氣流中較粗粒子,單級(jí)型和多級(jí)型；回轉(zhuǎn)式：通過改變氣流流動(dòng)方向而捕集較細(xì)粒子。彎管型、百葉箱型和多層隔板型。

單級(jí)型多級(jí)型第26頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)27A彎管型；b百葉窗型；c多層隔板塔型第27頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)283.特點(diǎn)氣流速度愈高，氣流方向轉(zhuǎn)角愈大，轉(zhuǎn)變次數(shù)愈多，凈化效率愈高，壓力損失也愈大。凈化對(duì)象：去除密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵效率較高。粘結(jié)性和纖維性粉塵，因易堵塞不宜用。壓力損失為100～1000Pa。凈化效率不高，捕集10—20μm以上的粗塵粒，一般用于多級(jí)除塵的第一級(jí)除塵。第28頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)294.2.3旋風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵：使含塵氣體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借作用于塵粒的離心力把塵粒從氣體中分離出來。4.2.3.1旋風(fēng)除塵原理組成：筒體、錐體、進(jìn)氣管、排氣管和灰斗。含塵氣體由進(jìn)口切向進(jìn)入，沿筒體內(nèi)壁由上向下做圓周運(yùn)動(dòng)。向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達(dá)錐體頂部附近時(shí)折轉(zhuǎn)向上，在中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)上升，最后由排氣管排出。塵粒在內(nèi)、外旋流的作用下到達(dá)外壁落到灰斗收集。第29頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)304.2.3.2旋風(fēng)除塵器的除塵效率進(jìn)入旋風(fēng)除塵器形成外旋流，塵粒受離心力和向心力作用。粒徑越大，粉塵離心力越大。臨界粒徑d，粉塵粒徑大于臨界粒徑時(shí)，粉塵受到的離心力大于向心力，塵粒被推至外壁面而被分離；相反，粉塵受到離心力小于向心力，塵粒被推人上升的內(nèi)旋渦中。第30頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)31分割粒徑：能夠被旋風(fēng)除塵器除掉50％的塵粒粒徑，用dc表示。

dc越小，除塵器除塵效率越高。計(jì)算旋風(fēng)除塵器的分級(jí)效率：第31頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)324.2.3.3影響旋風(fēng)除塵器性能因素影響因素：結(jié)構(gòu)形式、粉塵性質(zhì)、運(yùn)行操作條件等。（1）除塵器結(jié)構(gòu)①筒體直徑在相同的轉(zhuǎn)速下，筒體的直徑越小，塵粒受到的離心力越大，除塵效率就越高。筒體直徑過小，處理量顯著降低，流體阻力增大，易造成反混，使效率下降。筒體直徑一般＞150mm。為保證除塵效率，筒體的直徑≤1000mm。第32頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)33②筒體及錐體長度筒體和錐體高度增加，增加氣體在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，有利于分離塵粒。但會(huì)增加阻力，實(shí)際上筒體和錐體總高度＜5倍筒體直徑。第33頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)34③入口形式a.軸流式旋轉(zhuǎn)除塵器導(dǎo)流葉片使氣流在除塵器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，除塵效率比切流式低，處理量大。第34頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)35b.切流返轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器不同進(jìn)入型式：直入式和蝸殼式；除塵器入口斷面寬高比越小，徑向氣流越薄，越利于粉塵分離和沉降，除塵效率越高。因此，進(jìn)口斷面多采用矩形，高寬之比為2左右。第35頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)36④排氣口尺寸旋風(fēng)除塵器的排氣管口均為直筒形。過深，效率提高，但阻力增大；過淺，效率降低，阻力減小。短淺可能造成排氣管短路，塵粒來不及分離就排出。減小排氣管直徑會(huì)加大出口阻力，一般排氣管直徑為筒體直徑的0.4～0.65倍。第36頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)37（2）入口速度提高旋風(fēng)除塵器的入口風(fēng)速，將使粉塵受到的離心力增大，分割粒徑變小，除塵效率提高。但入口風(fēng)速過大，除塵器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)過于強(qiáng)烈，會(huì)把有些已分離的粉塵重新帶走，除塵效率反而下降，除塵器的阻力也急劇上升。進(jìn)口速度應(yīng)控制在12～25m/s之間為宜。第37頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)38（3）除塵器底部的嚴(yán)密性由于氣流旋轉(zhuǎn)作用，底部總是處于負(fù)壓狀態(tài)。除塵器底部不嚴(yán)密，漏風(fēng)就會(huì)把灰斗里的粉塵重新卷入內(nèi)旋渦并帶出除塵器，使除塵效率顯著下降。收塵量不大可在排塵口下設(shè)置固定灰斗，保證一定灰封，定期排灰。收塵量大使用鎖氣室。第38頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)39（4）粉塵的性質(zhì)當(dāng)粉塵的密度和粒徑增大時(shí)，除塵器效率明顯提高。氣體溫度和黏度增大時(shí)，除塵器效率下降。（5）入口含塵濃度增高，除塵效率有所提高。第39頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)404.2.3.4常見旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)和性能(自學(xué)為主)性能指標(biāo)：分離效率和壓強(qiáng)降。分離效率由廢氣中含塵量、含塵粒徑分布決定，粒度越小，離心力越小，效率低。氣體通過除塵器壓強(qiáng)降應(yīng)盡量小，是摩擦阻力、局部阻力及氣體旋轉(zhuǎn)動(dòng)能損失總和。常見旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式和型號(hào)名稱。第40頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)41旋風(fēng)除塵器名稱旋風(fēng)除塵器名稱根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來命名，用拼音的第一個(gè)字母來命名的，如XLT/A-2.0型表示：立式、筒狀、傾斜入口、筒體直徑200mm；XLP/B-4.2型表示：旋風(fēng)、立式、旁路、360度旁路渦殼、筒體直徑420mm。

第41頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)42（1）XLT型旋風(fēng)除塵器第42頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)43（2）XLP型旋風(fēng)除塵器第43頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)44（3）XLK型旋風(fēng)除塵器第44頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)45（4）組合式多管旋風(fēng)除塵器第45頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)46（4）組合式多管旋風(fēng)除塵器第46頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)47（4）組合式多管旋風(fēng)除塵器第47頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)484.2.3.5旋風(fēng)除塵器特點(diǎn)①結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、體積小、操作維修方便，可用各種材料制造；②壓力損失中等，動(dòng)力消耗小，除塵效率高，可達(dá)85%左右，高效的可達(dá)90%左右；③適用于粉塵負(fù)荷變化大，高溫、高壓及腐蝕性的含塵氣體，可以直接回收干粉塵；④沒有運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行管理簡便。第48頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)494.2.3.6旋風(fēng)除塵器的選型根據(jù)含塵濃度、粉塵性質(zhì)、分離要求、允許壓力損失、除塵效率等，合理進(jìn)行選型；根據(jù)允許壓力降確定入口氣速；確定旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口截面積、入口寬度、入口高度；確定各部分的幾何尺寸。第49頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)504.2.3.7旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)(自學(xué)為主)①必須保證設(shè)備和管線的氣密性；②控制含塵氣體處理量的變化不應(yīng)該超過10%~12%氣量少，氣速低，效率下降；氣量增大，壓力損失增大，影響除塵效率；③保證排灰通暢，及時(shí)清除灰斗中的粉塵。灰斗積灰，底部旋流，錐體過度磨損；④防止貯灰斗和集灰系統(tǒng)中的粉塵結(jié)塊硬化。粉塵越細(xì)、越軟就越容易在器壁上結(jié)塊，潮濕或粘性粉塵容易結(jié)塊?？刂七M(jìn)口氣速15m/s以上，減少粉塵粘壁。本節(jié)作業(yè)：第50頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)514.3濕式除塵濕法除塵：通過液滴、液膜或鼓泡等方式使用液體來洗滌含塵氣體，使氣體凈化。4.3.1濕法除塵機(jī)理慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、粘附作用和凝聚等作用。1．慣性碰撞氣流遇到液滴會(huì)改變方向，產(chǎn)生繞流，塵粒由于慣性將保持原有運(yùn)動(dòng)方向，脫離氣流流線與液滴相碰，而進(jìn)入液滴或被液滴粘附分離。塵粒的密度及粒徑愈大，效率也愈高；氣體的粘度愈大則效率愈低。第51頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)522．?dāng)U散作用粒徑小于0.3μm微粒，由于流體湍動(dòng)和微粒不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，使塵粒與液滴接觸而被捕集。粒徑愈小，擴(kuò)散系數(shù)愈大，除塵效率愈高；液滴與氣流相對(duì)速度愈大，除塵效率愈低。第52頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)533．粘附作用當(dāng)塵粒半徑大于粉塵中心到液滴邊緣的距離時(shí)，則粉塵被液滴粘附而分離。第53頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)544．凝集作用進(jìn)入濕法除塵裝置氣體—般溫度較高，可以使洗滌液蒸發(fā)，蒸發(fā)使塵粒表面上的靜電力發(fā)生變化，使塵粒發(fā)生凝聚作用，形成較大的粒子，更利于碰撞作用，從而提高了捕集效率。第54頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)55第55頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)56濕式除塵器優(yōu)點(diǎn)：凈化廢氣中的固體顆粒污染物，又脫除氣態(tài)污染物（氣體吸收），還能使氣體降溫；設(shè)備投資少，構(gòu)造簡單，凈化效率高、運(yùn)行安全。適宜凈化高溫、易燃、易爆及有害氣體。缺點(diǎn)：容易受酸堿性氣體腐蝕，管道設(shè)備必須防腐；要消耗一定量的水，粉塵回收困難，污水和污泥要進(jìn)行處理；使煙氣抬升高度減小，冬季煙筒會(huì)產(chǎn)生冷凝水；在寒冷地區(qū)要考慮設(shè)備的防凍等。

第56頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)574.3.2濕法除塵設(shè)備1.重力噴霧洗滌器又稱噴霧塔或洗滌塔，最簡單的濕式洗滌器。按照塵粒與水流流動(dòng)方式不同重力噴霧洗滌器可分為：逆流式、并流式和橫流式。第57頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)58重力噴霧洗滌器示意圖第58頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)59重力噴霧洗滌器運(yùn)行參數(shù)：水流速度與氣流速度之比大致為0.015～0.075；氣體入口速度一般為0.6～1.2m/s；耗水量為0.4～1.35L/m3；重力噴霧洗滌器的壓力損失較小，250Pa以下。＜10μm塵粒捕集效率低，凈化大于50μm塵粒。重力噴霧洗滌器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、阻力小、操作方便，常與高效洗滌器聯(lián)合捕集粒徑較大顆粒。缺點(diǎn)：耗水量大，設(shè)備龐大，除塵效率低。使用：常用于電除塵器入口前的煙氣調(diào)質(zhì)，改善煙氣的比電阻。也用于處理含有害氣體的煙氣。第59頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)602．填料洗滌器除塵器中填充不同型式的填料，將洗滌水噴灑在填料表面，用覆蓋在填料表面的液膜來捕集粉塵粒子。特別適用伴有氣體冷卻和吸收有害氣體成分除塵過程。潔凈氣體洗凈水霧滴捕集器填料含塵氣體填料塔第60頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)61鮑爾環(huán)填料海爾環(huán)填料階梯環(huán)填料第61頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)623.旋風(fēng)洗滌除塵器旋風(fēng)洗滌除塵器與干式旋風(fēng)除塵器相比，附加了水滴的捕集作用，除塵效率明顯提高。含塵氣體入口氣速約15～45m/s；氣流壓力損失約500～750Pa；除塵效率達(dá)90%～95%，適用處理量大、煙塵濃度高。旋風(fēng)洗滌器適用于凈化大于5μm的粉塵。常用類型：立式旋風(fēng)水膜除塵器；臥式旋風(fēng)水膜除塵器；中心噴霧旋風(fēng)除塵器。第62頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)63（1）立式旋風(fēng)水膜除塵器立式旋風(fēng)水膜除塵器的除塵過程：含塵氣體從筒體下部進(jìn)風(fēng)口沿切線方向進(jìn)入后旋轉(zhuǎn)上升；塵粒受到離心力作用被拋向筒體內(nèi)壁；同時(shí)被沿筒體內(nèi)壁向下流動(dòng)的水膜所捕集；從下部錐體排出除塵器。

第63頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)64立式旋風(fēng)水膜除塵器的除塵效率隨氣體的入口速度增加和筒體直徑減小而提高。氣速過高，阻力損失大增，還會(huì)破壞器壁的水膜，使除塵效率下降。運(yùn)行參數(shù)：入口氣速一般控制在15～22m/s。減少尾氣夾帶液滴，凈化氣出口氣速應(yīng)＜10m/s水氣比取0.4～0.5L/m3為宜；一般除塵效率90%～95%；設(shè)備阻力損失為500～750Pa。入口含塵濃度不宜過大，最大允許濃度為2g/m3用于處理含塵濃度大的廢氣，應(yīng)設(shè)預(yù)除塵裝置。第64頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)65（2）臥式旋風(fēng)水膜除塵器組成：除塵器外筒和內(nèi)筒橫向水平放置，內(nèi)筒和外殼之間裝螺旋導(dǎo)流葉片使內(nèi)筒和外殼的間隙呈一螺旋通道，除塵器下部為集水槽。臥式旋風(fēng)除塵器綜合了旋風(fēng)、沖擊水浴和水膜三種除塵形式，除塵效率90%以上，最高達(dá)98%。第65頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)66經(jīng)驗(yàn)表明：槽內(nèi)水位至內(nèi)筒底距離100～150mm為宜；螺旋形通道內(nèi)的斷面平均風(fēng)速為11～17m/s。臥式旋風(fēng)水膜除塵器的阻力損失大約800～1000Pa；平均耗水0.05～0.15L/m3。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；設(shè)備壓力損失??；除塵效率高；負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)；運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低；耗水量小等。在機(jī)械、冶金等行業(yè)使用較多。第66頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)67（3）中心噴霧旋風(fēng)除塵器工作過程：含塵氣流由除塵器下部沿切線方向進(jìn)入；塵粒在離心力的作用下被甩向器壁；水通過軸向安裝的多頭噴嘴噴入，形成水霧；水滴與塵粒的碰撞作用和器壁水膜對(duì)塵粒的黏附作用而除去塵粒。第67頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)68中心噴霧旋風(fēng)除塵器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備造價(jià)低，操作運(yùn)行穩(wěn)定可靠。中心噴霧旋風(fēng)除塵器對(duì)粒徑在0.5μm以下粉塵的捕集效率可達(dá)95%以上。原因：塔內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的路程比重力噴霧塔長；塵粒與液滴之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大；因而使粉塵被捕獲的概率大。參數(shù)：平均風(fēng)速為1.2～24m/s。阻力損失大約500～2000Pa；平均耗水0.4～1.3L/m3。第68頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)69大小相同的干、濕旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率的比較第69頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)70４.自激噴霧除塵器自激噴霧式除塵器：依靠氣流自身的動(dòng)能，沖擊液體表面而激起水滴和水霧的除塵器。分為沖擊式和自激式兩大類。

沖擊式除塵器示意圖

第70頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)71自激式除塵器示意圖

自激式除塵器入口風(fēng)速15～20m/s；進(jìn)氣室下降流速3～4m/sS通道內(nèi)的氣流速度18～35m/s；除塵效率可達(dá)95%；設(shè)備阻力1000～1600Pa耗水量0.04L/m3。自激式除塵器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，耗水量少。缺點(diǎn)：價(jià)格較貴，壓力損失大。第71頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)72５.泡沫除塵器又稱泡沫洗滌器，簡稱泡沫塔，分為無溢流泡沫除塵器和有溢流泡沫除塵器。第72頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)736.文丘里洗滌器1）原理待處理氣體經(jīng)過文丘里管的喉管時(shí)，產(chǎn)生高速氣流。液體從喉管接入，高速氣流的剪切力使液體分裂為很多細(xì)小的液滴，增大了氣液接觸面。塵粒則和液滴相互撞擊和潤濕并結(jié)成大的顆粒，進(jìn)入旋風(fēng)分離器內(nèi)除去。第73頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)74分散液體的情況2）結(jié)構(gòu)由文丘里管、噴水裝置和旋風(fēng)分離器組成。喉部氣速大，工程上保證50～80m/s→提高塵粒與水滴的碰撞效率.水噴射速度控制在6m/s。運(yùn)行中要保持適當(dāng)?shù)乃畾獗取５?4頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)75優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，占地少，不易堵；可處理含易燃、易粘著、易潮解粉塵的氣體和高溫氣體。缺點(diǎn)：壓力損失大，操作費(fèi)用高。引起壓力降的原因：氣體在管道中的局部阻力和摩擦阻力；霧化液體時(shí)傳遞給霧滴的動(dòng)能損失，后者所占比重極大。第75頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)767.脫水裝置防止水霧進(jìn)入大氣影響周圍環(huán)境?？梢栽O(shè)置在除塵器內(nèi)部，也可單獨(dú)設(shè)置。類型：（1）重力脫水器第76頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)77（2）慣性脫水器在低能濕式除塵器中廣泛應(yīng)用。第77頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)78（3）旋風(fēng)脫水器去除較小液滴，脫水效率高。第78頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)79（4）旋流板脫水器固定葉片使氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，離心力作用下使水滴分離。第79頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)808.濕式除塵器運(yùn)行維護(hù)定期檢查和清洗噴嘴，防止堵塞；保證噴淋、泥漿處理、輔助設(shè)備和管線系統(tǒng)完好保證最佳供水條件，特別是沖擊式和旋風(fēng)水膜除塵器，液位對(duì)除塵效率影響很大，氣液充分接觸保證最佳供氣條件。填料塔考慮堵塞使壓力損失增大；保證泥漿不斷排出；注意噴淋液再生和泥漿利用設(shè)施正常運(yùn)行。第80頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)814.4過濾式除塵器兩類代表：顆粒層除塵器和袋式除塵器。4.4.1顆粒層除塵器機(jī)理：利用顆粒狀物料作為填料層的一種內(nèi)濾式除塵裝置,如:硅石、礫石(SiO2含量高)等。除塵過程中粉塵粒子主要在慣性碰撞、截留、擴(kuò)散、重力沉降和靜電力等作用下分離出來。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、過濾能力不受灰塵比電阻影響、能夠凈化易燃易爆的含塵氣體、維修方便、耐高溫、耐腐蝕、效率高等。廣泛應(yīng)用于高溫?zé)煔獾某龎m。第81頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)82有移動(dòng)床顆粒層除塵器和梳耙式顆粒層除塵器。1.移動(dòng)床顆粒層除塵器平行流和交叉流式。交叉流式用的更多，潔凈顆粒濾料均勻、穩(wěn)定地向下移動(dòng)，含塵氣流經(jīng)過氣流分布擴(kuò)大斗水平運(yùn)動(dòng)，均勻分布于床層。第82頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)832.梳耙式顆粒層除塵器最常用帶梳耙反吹清灰旋風(fēng)式顆粒層除塵器。第83頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)84性能指標(biāo)：除塵效率、床層阻力和過濾風(fēng)速。影響因素：床層顆粒粒徑、厚度和過濾風(fēng)速

對(duì)單層旋風(fēng)顆粒層除塵器，顆粒粒徑以2～5mm為宜，小于3mm粒徑顆粒應(yīng)占1/3以上顆粒層厚度一般為100～200mm，常用表面粗糙的硅石（粒徑為1.5～5mm），耐磨性和耐腐蝕性很強(qiáng)。過濾風(fēng)速取30～40m/min，除塵器總阻力約1000～1200Pa，對(duì)0.5μm以上的粉塵，過濾效率＞90%。第84頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)85袋式除塵：利用棉、毛或人造纖維等加工的濾布捕集塵粒的過程。4.4.2袋式除塵原理1.除塵過程圖示典型袋式除塵器。室內(nèi)懸吊著濾袋，粉塵被濾袋捕集，凈化后的氣體從出口排出。經(jīng)過一段時(shí)間開啟空氣反吹系統(tǒng)，反吹清灰。袋式除塵器第85頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)86過濾棉纖維濾層粉塵微粒橋①清潔濾布，纖維起捕塵作用，孔隙率大，除塵效率低；②捕集粉塵量不斷增加，一部分嵌入濾布內(nèi)部，一部分覆蓋表面形成粉塵層，含塵氣體過濾主要依靠粉塵層，大大提高除塵效率。③粉塵層增厚，除塵效率增加，但阻力增加。用各種清灰方式將粉塵排出除塵器。第86頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)872．除塵機(jī)理濾布網(wǎng)孔較大20-50μm，表面起絨的油布約5-10μm，但能除去1μm以下的塵粒，主要機(jī)理：①篩濾：粉塵粒徑大于濾布孔隙，粉塵被截留下來。新濾布孔隙遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，阻留作用很小。當(dāng)濾布表面沉積大量粉塵后，阻留作用顯著增大。②慣性碰撞：含塵氣流接近濾布纖維，氣流將繞過纖維，塵粒由于慣性作用繼繼直線前進(jìn)，撞到纖維上被捕集。慣性碰撞作用，隨粉塵粒徑及流速的增大而增強(qiáng)。第87頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)88③擴(kuò)散：在氣流速度很低時(shí)，小于1μm的塵粒在氣體分子的撞擊下脫離流線，象氣體分子一樣作布朗運(yùn)動(dòng)，如果在運(yùn)動(dòng)過程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來。④靜電作用：粉塵和濾布表面都可能帶有電荷，電荷相反時(shí)，粉塵易吸附在濾布上；反之粉塵將受到排斥。如有外加電場，可強(qiáng)化靜電效應(yīng)，提高除塵效率。⑤重力沉降：當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣流進(jìn)入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒，可能因重力作用自然沉降下來。第88頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)89

慣性碰撞除塵機(jī)理擴(kuò)散和靜電力除塵機(jī)理第89頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)903.袋式除塵器的術(shù)語及涵義濾袋:在袋式除塵器中起濾塵作用的織物過濾元件，以條計(jì)；濾料單重：單位面積濾料的重量，以g/m2計(jì)；過濾面積：起濾塵作用的濾料有效面積，m2；過濾速度：含塵氣體通過濾料有效面積速度，以m/min計(jì)；處理風(fēng)量(人口風(fēng)量)：進(jìn)入袋式除塵器的含塵氣體工況流量以m3/h或m3/min計(jì)；壓力損失(設(shè)備阻力)：氣流通過袋式除塵器的流動(dòng)阻力，即入口與出口處氣流的平均全壓之差，以kPa計(jì)；第90頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)91漏風(fēng)率：漏入或漏出袋式除塵器本體的風(fēng)量與入口風(fēng)量(均折算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)風(fēng)量)的比率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)；耐壓強(qiáng)度：以不引起箱體有可見變形為條件，袋式除塵器箱體能承受的正壓或負(fù)壓限度，kPa；入口粉塵濃度：以g/Nm3干氣體或mg/Nm3干氣體計(jì)；出口粉塵濃度：以g/Nm3干氣體或mg/Nm3干氣體計(jì)；試驗(yàn)粉塵：供袋式除塵器性能試驗(yàn)用的粉塵；第91頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)92試驗(yàn)粉塵的粒徑分布(空氣動(dòng)力徑)：累積分布(篩上或篩下累積)和頻率分布兩種。粒徑以μm表示，分布率以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示；試驗(yàn)粉塵的中粒徑：粉塵粒徑分布曲線上，累積分布率為50%點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的粒徑；除塵率η(除塵效率)

：袋式除塵器捕集的粉塵量與入口總粉塵量的比率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)；穿透率p(通過率)

：＝1-η；清灰方法：清除濾袋所捕集粉塵種種方法。

注：Nm3表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃，101.3kpa)立方米。第92頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)934.4.3袋式除塵器除塵效率的影響因素（1）過濾風(fēng)速指氣體通過濾布時(shí)的平均速度。在工程上是指單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積濾布的含塵氣體的流量。一般選用范圍為0.6～1.0m/min。提高過濾風(fēng)速可以減少過濾面積，提高濾料的處理能力。風(fēng)速過高把濾袋上的粉塵壓實(shí)，阻力加大，頻繁清灰。風(fēng)速低，阻力也低，除塵效率高，但處理量下降。第93頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)94（2）壓力損失袋式除塵器的壓力損失△p是由清潔濾料的壓力損失△p0和過濾層的壓力損失△pd組成。袋式除塵器的壓力損失與過濾速度和氣體黏度成正比，而與氣體密度無關(guān)。800~1500Pa范圍內(nèi)。（3）濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)濾布是袋式除塵器的主要部件。選擇濾布，考慮因素：第94頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)95容塵量大，清灰后能保留一定的粉塵層，除塵效率仍較高；透氣性好，過濾阻力低；抗皺折、耐高溫、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長；吸濕性小，易于清除粘附在上面的粉塵粒子；成本低，濾布材料可用天然纖維(棉毛織品)、無機(jī)纖維(陶瓷玻璃纖維)和合成纖維。中國生產(chǎn)的濾料有三大類，即玻璃纖維濾料、聚合物濾料和覆膜濾料。第95頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)964.4.4袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式和分類（1）袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式①上進(jìn)風(fēng)式和下進(jìn)風(fēng)式為了安裝、操作方便，減少積灰對(duì)正常運(yùn)行的影響，多采用下進(jìn)氣方式。②圓袋式和扁袋式扁袋指平板形、梯形、楔形以及非圓筒形。③吸入式和壓入式吸入式風(fēng)機(jī)除塵器之后，除塵器負(fù)壓工作。壓入式風(fēng)機(jī)除塵器之前，除塵器為正壓工作。④內(nèi)濾式和外濾式第96頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)97第97頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)98⑤清灰方式袋式除塵器的清灰方式有簡易清灰、逆氣流反吹清灰、氣環(huán)反吹清灰、脈沖噴吹清灰、機(jī)械振動(dòng)與反氣流聯(lián)合清灰及聲波清灰等。幾種典型的清灰機(jī)理示意圖。第98頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)99

振動(dòng)型逆氣流型吹灰圈型脈沖反吹型第99頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)100（2）分類(自學(xué)為主)根據(jù)清灰方法分類：機(jī)械振動(dòng)類、分室反吹類、噴嘴反吹類、脈沖噴吹類和聯(lián)合（振動(dòng)、反吹）清灰。第100頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)101反吹風(fēng)袋式除塵器

第101頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)102過濾、反吹、沉降三狀態(tài)袋式除塵器

第102頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)103噴嘴類回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器第103頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)104脈動(dòng)噴吹袋式除塵器

第104頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)105（3）袋式除塵器的命名命名原則：以清灰方法分類與最有代表性的結(jié)構(gòu)特征相結(jié)合。袋式除塵機(jī)組：將風(fēng)機(jī)和袋式除塵器組成一個(gè)整機(jī)的形式，命名原則不變。命名格式：分室結(jié)構(gòu)、非分室結(jié)構(gòu)和袋式除塵機(jī)組三種。見教材101頁實(shí)例。第105頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1064.4.5常見袋式除塵器(自學(xué)為主)（1）機(jī)械振動(dòng)清灰袋式除塵器第106頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)107第107頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)108（2）氣環(huán)反吹清灰袋式除塵器第108頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)109（3）脈沖噴吹袋式除塵器第109頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)110第110頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)111第111頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)112第112頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)113（4）回轉(zhuǎn)反吹扁袋式除塵器第113頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)114(5)脈沖反吹風(fēng)袋式除塵器第114頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)115（6）聯(lián)合清灰袋式除塵器第115頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)116（7）旁插扁袋除塵器第116頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)117（8）濾筒式除塵器第117頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)118第118頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1194.4.6袋式除塵器特點(diǎn)1）特點(diǎn)：除塵效率高，特別是細(xì)粉，達(dá)99％以上；適應(yīng)性強(qiáng)，能處理不同類型的顆粒污染物(包括電除塵器不易處理的高比電阻粉塵),且可大可小。操作彈性大，含塵濃度變化大，對(duì)除塵效率影響不大。除塵效率對(duì)氣流速度變化也有穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)簡單，便于回收干料，沒污泥處理。2）袋式除塵器應(yīng)用條件受濾布的耐溫、耐腐等操作性能限制；濾布的使用溫度要小于300℃；袋式除塵器不適于粘結(jié)性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的塵粒，否則會(huì)致使濾袋堵塞，破壞正常操作。第119頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)120第120頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)121

袋式除塵設(shè)備第121頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)122

內(nèi)濾式機(jī)械振打袋式除塵器第122頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)123

圓筒脈沖袋式除塵器第123頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1244.4.7袋式除塵器的選型1.過濾風(fēng)速的選擇主要考慮因素：含塵氣流的濃度、氣體溫度、粉塵特性、含水量、濾料等。過濾風(fēng)速選用范圍滌綸濾料一般為0.6～1.0m/min，玻璃纖維濾料一般為0.4～0.5m/min。2.計(jì)算過濾面積根據(jù)氣體處理量大小，選擇適當(dāng)過濾速度，計(jì)算過濾面積。若面積太大，則設(shè)備投資大；若面積過小，則過濾阻力大，操作費(fèi)用高，濾布使用壽命短。第124頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)125確定過濾面積后，可以按照粉塵的性質(zhì)、氣量大小等參數(shù)，直接選用合適的除塵器類型。如果自行設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行下面的步驟。3.濾袋袋數(shù)的確定濾袋直徑由濾布規(guī)格確定，一般100～300mm，濾袋的長度一般取3～5m，有時(shí)高達(dá)10~12m。濾袋的排列形式有三角形排列和正方形排列。4.壓力損失的選擇壓力損失大小受多種因素影響，所以確定了壓力損失也就確定了操作的主要的參數(shù)，如清灰方式等。采用一級(jí)除塵時(shí)，一般壓力損失在980～1470Pa；采用二級(jí)除塵時(shí)，一般壓力損失在490～784Pa。第125頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1265.過濾材料的選擇在選擇過濾材料時(shí)，要根據(jù)氣體的溫濕度等物理化學(xué)性質(zhì)；粉塵的粒度、化學(xué)組成、酸堿性、吸濕性、荷電性、爆炸性、腐蝕性等，選擇適當(dāng)?shù)臑V布。①含水量較小，無酸性時(shí)可根據(jù)含塵氣體溫度選用。當(dāng)溫度低于130℃時(shí)，滌綸針刺氈；當(dāng)溫度低于250℃時(shí)，宜選用芳綸諾梅克斯針刺氈，有時(shí)采用玻璃纖維針刺氈和緯雙重玻璃纖維織物，或氟鎂斯（FMS）高溫濾料。第126頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)127②含水分較大，粉塵濃度也較大時(shí)，宜選用防水、防油濾料（或稱抗結(jié)露濾料）或覆膜濾料。③當(dāng)含塵氣體含酸、堿性且氣體溫度低于190℃，常選用萊通針刺氈。若氣體溫度低于240℃，耐酸堿性要求不太高時(shí)，可選用聚酰亞胺針刺氈。④當(dāng)含塵氣體為易燃易爆氣體時(shí)，選用防靜電滌綸針刺氈；當(dāng)含塵氣體既有一定的水分又為易燃易爆氣體時(shí)，選用防水、防油、防靜電（三防）滌綸針刺氈。第127頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1286.清灰方式的選擇袋式除塵器各種清灰方式、濾袋的形狀所用濾料的選擇見教材108頁表4-13。袋式除塵器是目前運(yùn)用最廣泛的除塵裝置，幾乎運(yùn)用到任何的工業(yè)部門和場合，具體針對(duì)不同的粉塵選用的濾料和清灰方式參見教材108頁表4-14。第128頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1297.國內(nèi)常見的袋式除塵器的型號(hào)和性能規(guī)格主要項(xiàng)目：名稱；形式；清灰方法；過濾面積；濾袋（數(shù)量、材質(zhì)、尺寸等）；本體外形尺寸；質(zhì)量。性能主要項(xiàng)目：①試驗(yàn)粉塵名稱、粒徑分布、中位徑、真密度；②工作溫度；③過濾速度，處理風(fēng)量；④設(shè)備阻力；⑤入口粉塵濃度；⑥除塵率，穿透率，漏風(fēng)率；⑦耐壓強(qiáng)度；⑧反吹風(fēng)機(jī)的型號(hào)、功率；⑨壓縮空氣流量。第129頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)130（1）LD18型機(jī)械振打袋式除塵器的技術(shù)性能見教材116頁表4-10。（2）CXS型玻璃纖維袋式除塵器分為小、中和大型，分別用CXS-X-n、CXS-Z-n、CXS-D-n表示。入口含塵濃度<80g/m3;入口體溫度<260℃;設(shè)備阻力<1176.8Pa;除塵效率>99.9%。第130頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1314.4.8袋式除塵器的運(yùn)行維護(hù)(自學(xué)為主)運(yùn)行之前要檢查濾袋全部完好,且固定、拉緊方法正確，粉塵的輸送、回收及綜合系統(tǒng)完好，確保除塵器完好無損；運(yùn)行過程中確保濾袋不損壞，濾袋和清灰系統(tǒng)正常運(yùn)行；注意氣體溫度和濕度變化，避免過熱；根據(jù)氣體及粉塵物化性質(zhì)，選擇濾料，嚴(yán)格控制使用溫度，煙氣含塵濃度超過5g/m3時(shí)應(yīng)該進(jìn)行預(yù)除塵。本節(jié)作業(yè)：教材112頁練習(xí)題1。第131頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1324.5靜電除塵器靜電除塵：利用靜電力從氣流中分離懸浮粒子。與慣性、旋風(fēng)除塵根本區(qū)別：分離能量通過靜電力直接作用于塵粒上，不是整個(gè)氣流，能耗很低，氣壓損失小。4.5.1靜電除塵的基本原理靜電除塵器主要由放電電極和集塵電極組成。放電電極（電暈極）是一根曲率半徑很小的纖細(xì)裸露電線，上端與直流電源的一極（負(fù)極）相連，下端由一吊錘固定其位置；集塵電極具有一定面積的管板與電源正極相連。第132頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)133靜電除塵器的基本原理示意圖第133頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)134第134頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)135其除塵原理包括：1．電暈放電空氣中存在極少量的正、負(fù)離子，當(dāng)向陰陽兩極施加電壓時(shí)，離子便向電極移動(dòng)，形成電流，產(chǎn)生電暈放電，使氣體電離，放出電子生成離子。當(dāng)兩極間的電壓繼續(xù)升高到某一點(diǎn)時(shí)，電流迅速增大，電暈極產(chǎn)生一個(gè)接一個(gè)的火花，稱為火花放電。在火花放電之后，電壓繼續(xù)升高至某一值時(shí)，電場擊穿，出現(xiàn)持續(xù)的放電，產(chǎn)生強(qiáng)烈的弧光并伴有高溫，這種現(xiàn)象就是電弧放電。由于電弧放電會(huì)損壞設(shè)備，使電除塵器停止工作，因此在電除塵器操作中應(yīng)避免這種現(xiàn)象。第135頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1362．塵粒荷電離子的產(chǎn)生使氣流中的塵粒帶電。塵粒帶電形式：電子直接撞擊塵粒使其帶電（電場荷電）；電子由于熱運(yùn)動(dòng)與粉塵顆粒表面接觸使粉塵荷電（擴(kuò)散荷電）；氣體吸附電子而成為負(fù)氣體離子，撞擊塵粒使塵粒帶電。荷電方式與粒徑有關(guān)，電場荷電：粒徑大于0.5μm，擴(kuò)散荷電：小于0.2μm為主。工程中電除塵器所處理粉塵的粒徑一般大于0.5μm。3．荷電塵粒的遷移和捕集帶電塵粒在電場力作用下，朝著與其電性相反的集塵極移動(dòng)。帶電塵粒到達(dá)集塵極，塵粒上的電荷與集塵極上電荷中和，塵?；謴?fù)中性而沉積在集塵極。驅(qū)進(jìn)速度：靜電力和阻力相等時(shí)，塵粒的勻速運(yùn)動(dòng)速度。第136頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1374．顆粒的清除氣流中塵粒在集塵級(jí)上連續(xù)沉積，極板上的塵粒層厚度不斷增大。比電阻大的粉塵還容易出現(xiàn)反電暈，影響除塵效率，必須及時(shí)清灰。

用振打方法（機(jī)械、壓縮空氣）或其它清灰方式（噴淋水）將塵粒層強(qiáng)制破壞，使其落入灰斗。原因：最靠近集塵極的顆粒把大部分電荷傳導(dǎo)給極板，集塵極與這些顆粒間的靜電引力減弱，有脫離的趨勢。但顆粒層有電阻，靠近顆粒層外表面的顆粒沒失去電荷，它們與極板所產(chǎn)生的靜電力足以使靠極板的非帶電顆粒被”壓”在極板上。第137頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1384.5.2除塵效率及影響因素粉塵特性、煙氣特性、結(jié)構(gòu)因素和操作因素。1.粉塵特性主要有粉塵的粒徑分布、密度、黏附性和比電阻等，最主要是粉塵比電阻。比電阻范圍在1×104～2×1010Ω·cm最適合。比電阻Rb＜104Ω·cm，粉塵在電極上會(huì)很快放出電荷，失去吸引力，易產(chǎn)生二次飛揚(yáng)。第138頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)139Rb＞1011Ω·cm，粉塵很久不放電并產(chǎn)生反電暈，粉塵不能充分荷電，除塵效率下降。影響粉塵比電阻因素很多，最主要：氣體溫度和濕度。比電阻值偏高的粉塵通過改變溫度和濕度的具體方法：向煙氣中噴水，增加煙氣濕度和降低煙氣溫度；為了降低煙氣的比電阻，也可以向煙氣中加入SO3、NH3以及Na2CO3等化合物，使塵粒的導(dǎo)電性增加。第139頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1402.煙氣特性煙氣特性主要包括：煙氣溫度、壓力、成分、濕度、含塵濃度、斷面氣流速度和分布。（1）氣體的溫度和濕度含塵氣體溫度對(duì)除塵效率影響表現(xiàn)為影響比電阻。低溫范圍，粉塵表面的吸附物和水蒸氣影響，粉塵比電阻較??；隨著溫度升高，粉塵比電阻增加。高溫范圍，由于粉塵內(nèi)部的導(dǎo)電（粉塵比電阻取決于物質(zhì)的化學(xué)組成），也會(huì)使比電阻下降。溫度低于露點(diǎn)時(shí)，濕度會(huì)嚴(yán)重影響除塵效率。原因：隨著濕度增加，沉積粉塵容易結(jié)塊黏結(jié)在降塵極和電暈極上，難于振落使除塵效率下降。第140頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)141（2）含塵濃度荷電粉塵形成的空間電荷會(huì)對(duì)電暈極產(chǎn)生屏蔽作用，從而抑制電暈放電，含塵濃度提高，會(huì)出現(xiàn)電暈阻止效應(yīng)，甚至電暈封閉而失去除塵能力。進(jìn)入電除塵器氣體的含塵濃度應(yīng)小于20g/m3；氣體含塵濃度過高，選用曲率大的芒刺形電暈電極，還可以加設(shè)預(yù)處理裝置，進(jìn)行多級(jí)除塵。第141頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)142（3）除塵器斷面氣流速度降低除塵器的斷面氣流速度，增加了粉塵在荷電區(qū)的停留時(shí)間，使粉塵荷電的機(jī)會(huì)增多，除塵效率也會(huì)提高。氣流速度增大，除塵效率大幅度下降。0.6～1.5m／s（4）斷面氣流分布斷面氣速分布不均勻，在流速較低的區(qū)域，就會(huì)存在局部氣流停滯，造成的效率增加，不能彌補(bǔ)高速區(qū)造成的效率下降。氣流速度過大，還會(huì)造成二次揚(yáng)塵。除塵器斷面上的氣流速度差異越大，除塵效率越低。我國生產(chǎn)的除塵器，斷面風(fēng)速一般＜2m／s。第142頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1433.結(jié)構(gòu)因素主要包括：電暈線的幾何形狀、直徑、數(shù)量和線間距；收塵極的形式、極板斷面形狀、極間距、極板面積、電場數(shù)、電場長度；供電方式、振打方式、氣流分布裝置、外殼嚴(yán)密程度、灰斗形式和出灰口鎖風(fēng)裝置等。最重要的結(jié)構(gòu)因素為極間距，一般要求極間距要距離合適（200～350mm），保持均勻。第143頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1444.操作因素為保證其高效率，必須使供電功率高、供電壓力大，供電電流穩(wěn)定。供電壓力大小一般通過控制火花頻率來實(shí)現(xiàn)，一般要求最佳火花頻率在30～150次/min。集塵極和電暈極上堆積粉塵厚度的不斷增加，運(yùn)行電壓會(huì)逐漸下降，使除塵效率降低。必須通過清灰保持較高的除塵效率。第144頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1454.5.3靜電除塵器的結(jié)構(gòu)形成和主要部件1.靜電除塵器的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)集塵極的形式，分為管式和板式；根據(jù)氣流的流動(dòng)方式，分為立式和臥式；根據(jù)粉塵在電除塵器內(nèi)的荷電方式及分離區(qū)域布置的不同，分為單區(qū)和雙區(qū)電除塵器。根據(jù)清灰時(shí)是否用水分為干式和濕式電除塵器。第145頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)146⑴管式和板式電除塵器電暈極放圓管中心，內(nèi)壁作為集塵極，圓形或六角形。管徑一般為150～300mm，管長2～5m，電暈線重錘懸吊在中心。管式電除塵器的電場強(qiáng)度高且變化均勻，但清灰較困難。多用于凈化含塵氣量較小或含霧的氣體。第146頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)147第147頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)148板式電除塵器：多塊鋼板組合成集塵極，在通道中設(shè)置電暈電極。極板間距一般為200～400mm，極板高度為2～15m。極板總長度可根據(jù)對(duì)除塵效率高低的要求而定，通道數(shù)視氣量而定。第148頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)149第149頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)150⑵立式和臥電除塵器立式電除塵器：管式，垂直安裝氣流垂直運(yùn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，在高度較高時(shí)，可不另設(shè)煙囪，但檢修不如臥式方便。臥式電除塵器：多為板式，氣體水平通過。優(yōu)點(diǎn)：安裝靈活、維修方便，適于煙氣量大。⑶單區(qū)和雙區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器：集塵極和電暈極裝在同一區(qū)域;用于工業(yè)除塵和煙氣凈化。雙區(qū)電除塵器：集塵極系統(tǒng)和電暈極系統(tǒng)分別裝在兩個(gè)不同區(qū)域。防止反電暈，用于空調(diào)送風(fēng)凈化系統(tǒng)。第150頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)151⑷干式和濕式電除塵器干式電除塵器：整個(gè)清灰過程干燥狀態(tài)完成。優(yōu)點(diǎn)：清灰方式簡單，便于粉塵綜合利用，回收有經(jīng)濟(jì)價(jià)值粉塵，工業(yè)上應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：易造成二次揚(yáng)塵，降低除塵效率。濕式電除塵器：采用溢流或均勻噴霧方式使集塵極表面保持一層水膜，清除被捕集粉塵。優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高，避免二次揚(yáng)塵，沒有振打裝置運(yùn)行比較穩(wěn)定。缺點(diǎn)：腐蝕設(shè)備，二次污染，污水處理復(fù)雜。第151頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)152（5）組合式高壓靜電除塵器DC-2型組合式高壓靜電除塵器：內(nèi)外圓筒雙旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)。第152頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)1532.靜電除塵器的主要部件結(jié)構(gòu)組成：除塵器主體、供電裝置和附屬設(shè)備。除塵器主體：電暈電極、集塵極、清灰裝置、氣流分布裝置和灰斗等。（1）電暈電極要求：起始電暈電壓低，電暈電流大，機(jī)械強(qiáng)度高。第153頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)154第154頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)155類型特點(diǎn)：圓形、麻花形、星形電極，沿線全長放電；芒刺形、鋸齒形，尖端放電，放電強(qiáng)度更高，起始電暈電壓低。圓形電暈極直徑越小，起暈電壓越低、放電強(qiáng)度越高，機(jī)械強(qiáng)度也低，振打容易損壞；星形電暈極適用于含塵濃度較低的場合；芒刺形和鋸齒形電暈極適合含塵濃度高的場合。注意：相鄰電暈極之間距離太大會(huì)減弱電場強(qiáng)度；極距過小會(huì)因屏蔽作用降低放電強(qiáng)度；最優(yōu)間距為200～300mm。第155頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)156第156頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)157（2）集塵電極要求：易于塵粒沉積；避免塵粒二次飛揚(yáng)；便于清灰；具有足夠的剛度和強(qiáng)度；氣流通過極板空間時(shí)阻力小等。

第157頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)158類型：平板形易于清灰、簡單，但塵粒二次飛揚(yáng)嚴(yán)重、剛度較差；Z形、C形、波浪形有利于塵粒沉積，二次飛揚(yáng)少有足夠剛度，應(yīng)用較多。特點(diǎn)：極板加工成槽溝。氣流通過時(shí)，緊貼極板表面處形成一層渦流區(qū)，流速較主氣流流速要小，粉塵易沉積。極板間距對(duì)電除塵器的電場性能和除塵效率影響較大，極板間距一般取200～350mm。注意：集塵極和電暈極制作和安裝質(zhì)量對(duì)電除塵器性能影響很大。極板撓曲和極距不均勻會(huì)導(dǎo)致工作電壓降低和除塵效率下降。第158頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)159第159頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)160第160頁,共177頁，2024年2月25日，星期天大氣污染治理技術(shù)161（3）清