大气颗粒污染物的治理.ppt

第八章 大气颗粒污染物的治理 Shuixia/ZSU 颗料污染物的去除方法及设备 vv干法除尘（机械除尘）干法除尘（机械除尘）：采用机械力(重力、离心力等)将气 体中所含尘粒沉降。如重力除尘、惯性除尘、离心除尘等。 常用的没备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器 vv湿法除尘湿法除尘：用水或其他液体湿润尘粒，捕集粉尘和雾滴的除 尘方法。如气体洗涤、泡沫除尘等。常用的设备有：喷雾塔 、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等 vv过滤除尘过滤除尘：使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质将污 染物颗粒截留下来的除尘方法。如填充层过滤、布袋过滤等 。常用的设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器 vv静电除尘静电除尘：使含尘气体通过高压电场，在电场力的作用下使 其得到净化的过程。常用的设备有干式静电除尘器和湿式静 电除尘器 Shuixia/ZSU 重力沉降法 v重力沉降是利用含尘气体中颗粒本身的重力而自然沉降，从气流中分离 出来的过程。 v重力沉降设备重力沉降室 v设备简单、阻力小、操作费用低，可在广泛的温度、压力条件下操作， 但体积庞大，分离效率低，一般只有4070。只适于分离粒径在 75m以上的粗大尘粒，一般多做预除尘器使用 Shuixia/ZSU 惯性除尘 v原理：利用气流方向急剧改变时，尘粒因惯性力作用而从气体中分离出 来的一种除尘方法 v冲击式惯性除尘器：以含尘气体粒子冲击挡板来收集粉尘。此类除尘器 在气流运动方向上放置一级或多级挡板，因而有单级冲击式惯性除尘器 和多级冲击式惯件除尘器 v反转式惯性除尘器：通过改变含尘气体气流方向来回收粉尘。此类装置 可除去粒径为2030m的尘粒，含尘气体在冲击或方向转变前的速度 越高，方向转变的曲率半径越小，除尘效率则越高，但阻力也随之增大 反转式惯性除尘装置反转式惯性除尘装置 弯管型 百叶窗型多层隔板塔 Shuixia/ZSU 离心力除尘 v利用旋转的含尘气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体 中分离出来的过程 v当含尘气体带着固体颗粒旋转时，由于颗粒密度大于气体， 固体颗粒就会在离心力的作用下沿切线方向被甩出，使颗粒 在径向与流体发生相对运动而飞离中心。 v旋风除尘器： 受器壁约束自上而下做螺旋形运动 旋转过程中产生离心力，使得固体颗粒被甩向器壁与气流分离 因圆锥体的收缩面向除尘器的轴线靠近，气体在锥体下部某一位置 会以同样的旋转方向自下面上继续做螺旋运动，净化气体经上部的 排气管排出 Shuixia/ZSU 离心力除尘 v旋流除尘器： 含尘气体经叶片导流器产生向上 的旋流 二次空气的旋流方向与含尘气流 的旋流方向相同，从而增大了含 尘气体的旋流速度，增强对尘粒 的分离能力 尘粒迅速经尘粒导流板6进入贮 灰器7中 v应用较广泛的除尘设备，可做 为锅炉消烟除尘和多级除尘、 预除尘设备。除尘率高。 1. 外壳体；2. 排气管； 3. 二次空气喷嘴； 4. 叶片导流器 5. 进气管；6. 尘粒导流板； 7. 贮灰器 Shuixia/ZSU 过滤除尘 v过滤除尘是用多孔过滤介质来分离捕集气体中固体或液体粒 子的处理方法。此类方法多用于工业原料气的精制，固体粉 尘的回收，工业排放尾气或烟气中粉尘粒子的清除等 v滤尘过程是多种沉降过程联合作用的结果，包括惯性碰撞、 扩散、重力沉降、筛滤和静电吸引等几个过程 v袋式除尘器：含尘气体通过用棉、毛或合成纤维等制成的过 滤袋来滤去粉尘的分离装置。 具有除尘效率高(一般可达99%以上)、适用范围广、可处理不同类型 的颗粒污染物、操作弹性大，入口气体含尘量有较大变化时对除尘效 率影响很小、结构简单、运行可靠等优点，因而得到广泛应用。 Shuixia/ZSU 过滤除尘 v颗粒层除尘器：以硅砂、砾石、矿渣、焦炭等粒状颗粒物作为滤料，去 除含尘气体中粉尘粒子的一种内滤式除尘装置。 它适于净化高温、易腐 蚀、易燃、易爆的含尘 气体，除尘效率高，并 且可同时除去气体中的 S02等多种气态污染物 。颗粒层除尘器的缺点 是阻力损失大，且不适 于过滤粘性大的粉尘 。 Shuixia/ZSU 静电除尘 v利用静电力的作用分离气体中固体与液体粒子的净化过程。 v工作原理： 气体的电离和电晕放电。将两电极之间的电位差提高到一定值时， 两极间气体发生电离，由绝缘状态转变为传导状态，这种导电现象 称为电击穿或气体放电，如电晕放电，火花放电等。电晕放电是一 种不完全的电击穿，两极间电流很小。 粉尘粒子荷电。高压电晕放电使气体离子与粉尘粒子碰撞，使离子 附着在粒子上而荷电。 荷电粒子的迁移和捕集。荷电粒子电场力作用下，分别向极性不同 的电极运动，并沉降在相应的电极上。荷电的粉尘向集尘极运动， 达到极板，由于电吸引力使尘粒附在极板上，形成尘粒层，负电荷 从尘粒移向极板产生电中和，失去吸引力，尘粒则由于本身的重力 落入灰斗而被除去。在电晕区的气体正离子向电晕极运动的路程极 短，只能与极少数尘粒碰撞而荷电并沉积在电晕极上。 被捕集粉尘的清除。 Shuixia/ZSU Shuixia/ZSU v电除尘器几乎可以捕集一切细微粉尘及雾状液滴，其捕集粒 径范围在0.01100m之间。当粉尘粒径大干0.1m时，除 尘效尘可达99%以上；它还具有节省能源，阻力小，处理气 体量大，适用温度范围广(最高可达500)等优点。 Shuixia/ZSU 湿法除尘 v利用喷淋液体，通过液滴、液膜或鼓泡通过液层等方式来洗 涤含尘气体，使气体得以净化的方法。 优点是除尘效率较高，适于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气 体，对雾滴也有很好的去除效果 在除尘的同时能去除部分气态污染物 缺点是能耗大，废水和泥浆需要处理；洗涤水有一定的腐蚀性 v湿法除尘是一个较为复杂的过程，它是惯性碰瞳，扩散、凝 聚、吸引等几种过程共同作用的结果 Shuixia/ZSU 湿法除尘设备 v湿法除尘设备的分类 喷洒式除尘器 含尘气体是连续相，液体可以是分散相，也可以是连 续相，相接触面有限，分离效率不高。淋洒式洗涤塔、旋风水膜式 洗涤器，填料塔洗涤器都是属于这一类型。 泡沫洗涤除尘器 气体呈分散相，液体是连续相和分散相共存，泡沫 的形成是由于气体的鼓泡作用，故湍动程度和相际接触面积大，除 尘效率高。 压力喷射除尘器 气体和液体在压力作用下，喷射形成微粒分散在另 一相中(多是液相分散在气相中)，湍动程度和相接触面均很高，冲击 强度也高，故除尘效率好。喷雾洗涤塔、喷射洗涤器、文丘里洗涤 器等都是这一类型。 Shuixia/ZSU 常用的湿法除尘设备 v喷淋式洗涤器 这种洗涤器是一塔式设备，顶部设有喷水 器(也有在塔身中下部分分几排装置喷淋器 )，液气比一般为45L1000m3 适用于清除粒径为5100m粒子 v填料洗涤器 在除尘器中填充不同型式的填料，并将洗 涤水喷晒在填料表面，用覆盖在填料表面 的液膜来捕集粉尘粒子 这种洗涤器特别适用于伴有气体冷却和吸 取气体中有些有害气体的除尘过程。 Shuixia/ZSU 常用的湿法除尘设备（续） v泡沫除尘器 气体通过水平多孔筛板上的液层，发生三种不同的气液混合状态： v气速较小时，气体以小气泡形式通过液层称鼓泡状态。 v气速增大时，由于气泡的增多和搅动剧烈，则在鼓泡层上形成泡沫层。 v气速更大时，已形成泡沫不能稳定存在而破裂并随气体带走，形成雾沫 夹带现象，产生雾沫层 v三种状态一般是共存的 溢流式泡沫除尘器 泡沫除尘器的效率， 决定于尘粒的多少及 物理性质、泡沫层高 度、塔板数。一般用 三层塔板即可保证 5m以上微粒可全部 除净 Shuixia/ZSU 常用的湿法除尘设备（续） v文丘里除尘器 当待处理气体经过文丘里管的喉管时，产生高速气流，与从喉管中 喷入的水相撞，使水雾化并充分混合，尘粒则和液滴相互撞击和润 湿并结成大的颗粒进入旋风分离器内而除去 1-收缩管；2-喉管；3-喷水装置；4-扩张管；5-雾沫分离器 Shuixia/ZSU 除尘装置的选择 v粉尘的性质和粒径分布 如比重小的粉尘，捕集较困难，易产生二次飞扬； 粘附性大的粉尘易粘结在除尘器表面，不宜采用干法除尘； 比电阻过大或过小的粉尘不宜采