9-湿式除尘+除尘装置选择-5.ppt

湿式除尘,除尘原理,湿式除尘器是利用洗涤液来捕集粉尘，通过液滴、液膜或鼓泡等方式使用液体来洗涤含尘气体，使气体净化,湿法除尘机理惯性碰撞、扩散效应、粘附作用和凝聚等作用1惯性碰撞气流遇到液滴会改变方向，产生绕流，尘粒由于惯性将保持原有运动方向，脱离气流流线与液滴相碰，而进入液滴或被液滴粘附分离。尘粒的密度及粒径愈大，效率也愈高；气体的粘度愈大则效率愈低。,尘粒直径和密度确定以后，对于一个已定的湿式除尘系统，要提高惯性碰撞数值，必须提高气液相对运动速度和减小液滴直径。目前工程上常用的各种湿式除尘器基本上是围绕这两个因素发展起来的。,2扩散作用粒径小于0.3m微粒，由于流体湍动和微粒不规则热运动，使尘粒与液滴接触而被捕集。粒径在0.1m左右时，扩散是尘粒运动的主要因素粒径对除尘效率的影响，扩散和惯性碰撞相反扩散除尘效率随液滴直径，气体粘度、气液相对运动速度的减小而增加,3粘附作用当尘粒半径大于粉尘中心到液滴边缘的距离时，则粉尘被液滴粘附而分离,4凝聚作用排烟中常含有水蒸汽、气态有机物等。随着温度降低，这些凝结成分就会被吸附在粉尘表面，使尘粒彼此凝聚成较大的二次粒子，易于被液滴捕集。,湿式除尘器的分类,工程上使用的湿式除尘器型式很多，大体分为低能、高能两类。低能压力损失0.2-1.5Kpa，包括喷雾塔、旋风洗涤器等。一般耗水量（L/G比）0.5-3.0l/m3，对10m以上的可达90-95%,常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑的除尘;高能湿式除尘器P=2.5-9.0Kpa，可达95%以上,如文丘里洗涤器。,一、低能耗湿式除尘器1、水浴除尘器,使含尘气体在水中进行充分水浴作用的除尘器优点：结构简单，可在现场用砖或钢筋混凝土构筑，造价较低，适合中小型工厂采用缺点：效率不高，泥浆清理比较困难,含尘气体以一定速度从喷头高速喷出，冲入液体中，激起大量泡沫和水滴。粗大的尘粒直接在水池内沉降，细小的尘粒在上部空间和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。,喷头的埋入深度与气体的冲击速度,2、喷淋式除尘器,缺点：比较古老，设备体积大、耗水量大，效率不高优点：结构简单，便于采取防腐措施，阻力较小，动力消耗较低，不易被灰尘阻塞，操作方便，常与高效洗涤器联合捕集粒径较大颗粒。使用：常用于电除尘器入口前的烟气调质，改善烟气比电阻。也用于处理含有害气体的烟气喷雾塔或洗涤塔,进气段：进气管以下至底部的部分，烟气在此间得以缓冲均布于喷淋的整个截面，有时将进气管伸到中心向下弯，使四方扩散喷淋段：在此段接触，主要区段脱水段：分离随气体向上的细小液滴，装有除雾器,重力喷雾洗涤器示意图,重力喷淋式洗涤器,喷雾塔洗涤器,严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有效的操作是很有必要的喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘,喷嘴,功能：将洗涤液喷散为细小液滴构造合理的喷嘴能使洗涤液充分雾化，增大气液接触面积反之，除尘器虽庞大，但气液接触面积小，影响效率理想喷嘴：喷出液滴细小喷出液体的锥角大所需的给液压力小喷洒能力大,除雾,如除雾达不到效果，损失洗涤液，增加水的消耗，飞逸出的液滴加重周围的污染程度，降低除尘效率填充层除雾器较疏松填料，如瓷环、木格、尼龙网降速除雾器除尘器上部直径扩大，气流速度降低，阻力最小折板除雾器曲折板组成的曲折通路，碰撞和惯性力作用旋风除雾器因离心力将液滴甩到器壁旋流板除雾器固定叶片使气流产生旋转，离心力作用下使水滴分离,除尘效率与操作条件,水气比Kg/m30.5以下时，净化效率随水气比明显增加，水量不足增大到一定程度，再增加无必要，会使气流夹带量增加0.70.9为宜含尘气体浓度，浓度增加，除尘效率明显下降,3、旋风水膜除尘器,含尘烟气沿切线方向进入除尘器筒体，粉尘因离心力作用而初步分离，接着被除尘器壁从上部淋下的水膜所粘附，随水流至筒体底部排出干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器优点：结构简单，运行简单，维护管理方便。与干式旋风相比，附加水滴的捕集作用，除尘效率明显提高，达9095%，适用处理量大、烟尘浓度高缺点：耗水量比较大,大小相同的干、湿旋风除尘器分级效率的比较,立式旋风水膜除尘器；卧式旋风水膜除尘器；中心喷雾旋风除尘器材质：钢质塔体，多用于工业麻石塔体，多用于锅炉含尘烟气除尘普通麻石水膜除尘器文丘里麻石水膜除尘器,（1）立式旋风水膜除尘器立式旋风水膜除尘器的除尘过程：含尘气体从筒体下部进风口沿切线方向进入后旋转上升；尘粒受到离心力作用被抛向筒体内壁；同时被沿筒体内壁向下流动的水膜所捕集；从下部锥体排出除尘器。,立式旋风水膜除尘器的除尘效率随气体的入口速度增加和筒体直径减小而提高。气速过高，阻力损失大增，还会破坏器壁的水膜，使除尘效率下降。入口含尘浓度不宜过大，最大允许浓度为2g/m3用于处理含尘浓度大的废气，应设预除尘装置。,（2）卧式旋风水膜除尘器组成：除尘器外筒和内筒横向水平放置，内筒和外壳之间装螺旋导流叶片使内筒和外壳的间隙呈一螺旋通道，除尘器下部为集水槽。,气流进入后沿螺旋通道作旋转运动，在离心力作用下，尘粒被甩向器壁。当气流以高速冲击水面时，部分尘粒因惯性作用落入水中，同时气流冲击水面激起的水滴与尘粒相碰，也能把尘粒捕集。携带水滴的气流继续作旋转运动，水滴被离心力甩向外壁，在外壁形成3-5mm后的水膜，将沉积于水膜的尘粒粘附。,卧式旋风除尘器综合了旋风、冲击水浴和水膜三种除尘形式，除尘效率90%以上，最高达98%。优点：结构简单；设备压力损失小；除尘效率高；负荷适应性强；运行维护费用低；耗水量小等。在机械、冶金等行业使用较多。,（3）中心喷雾旋风除尘器工作过程：含尘气流由除尘器下部沿切线方向进入；尘粒在离心力的作用下被甩向器壁；水通过轴向安装的多头喷嘴喷入，形成水雾；水滴与尘粒的碰撞作用和器壁水膜对尘粒的黏附作用而除去尘粒。,中心喷雾旋风除尘器优点：结构简单，设备造价低，操作运行稳定可靠。中心喷雾旋风除尘器对粒径在0.5m以下粉尘的捕集效率可达95%以上。原因：塔内气流旋转运动的路程比重力喷雾塔长；尘粒与液滴之间相对运动速度大；因而使粉尘被捕获的概率大,麻石是花岗岩的一种，表面呈麻点状花斑，以黑白、红黑斑点等居多，密度较大，质地较坚硬，常用作建筑装饰、雕刻雕塑麻石因其耐酸碱的特性，常用于工业防腐领域，如防腐地坪、酸槽、硫酸池、设备防腐衬里等，也广泛应用于脱硫除尘设备的建造,麻石水膜除尘器,4、泡沫除尘器（板式洗涤器）,以液体泡沫洗涤含尘气体的除尘设备优点：结构简单，维护工作量少，净化效率高，耗水量小，防腐蚀性能好等。使用于净化亲水性不强的粉尘缺点：不能用于石灰、白云石熟料等水硬性粉尘，以免堵塞筛孔,板式塔,含尘气体以较小速度通过筛板液层时，在孔眼处形成气泡气泡本身浮力超过气泡与板间的附着力时，离开孔眼上升三个区域：鼓泡区、运动的气泡区、溅沫区气泡提供巨大的气液接触面积，气泡不断更新，分离尘粒,5.自激式除尘器,自激式除尘器内先要贮存一定量的水，它利用气流与液面的高速接触，激起大量水滴，使尘粒从气流中分离。优点：把除尘器和风机组合在一起，具有结构紧凑、占地面积小、维护管理简单等自激式除尘器用的水在除尘器内部自动循环，称为水内循环湿式除尘器。和水外循环相比，节省了循环水泵的投资和运行费用，减少了废水处理量缺点：与其它的湿式除尘器相比，阻力较高，价格较贵,含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲激在液面上，部分粗大的尘粒直接沉降在泥浆斗内。随后含尘气体高速通过S型通道，激起大量水滴，使粉尘与水滴充分接触。在正常情况下，对5m的粉尘，效率可达93。冲激式除尘器下部装有刮板运输机自动刮泥，也可以人工定期排放,6填料洗涤器除尘器中填充不同型式的填料，将洗涤水喷洒在填料表面，用覆盖在填料表面的液膜来捕集粉尘粒子特别适用伴有气体冷却和吸收有害气体成分除尘过程,鲍尔环填料海尔环填料阶梯环填料,填料塔,填料洗涤塔,7.湍球除尘器,由填充式除尘器发展的一种除尘器，填充层不是静止的填充物，而是一些受气流冲击上下翻腾的轻质小球球层可以是一段或两三段，乃至数段，每段有上下筛板两块，下筛板起支撑球层的作用，上筛板起拦球的作用，筛板可以是孔板，也可以是栅条球层上部有喷液装置，翻动的球面湿润，形成气液接触传质界面,湍球塔,烟气穿过塔底速度比填充式和喷淋式快，处理同样烟气，所需体积较小无规则堆放小球，填充方便结构简单，制造成本低球体不断冲刷，相互碰撞，消除了填料层堵塞的现象，保持压力平衡,高能耗湿式除尘器1、文氏管除尘器,湿式除尘器要得到较高的除尘效率，必须造成较高的气液相对运动速度和非常细小的液滴目前主要用于冶金、化工等行业高温烟气净化，如吹氧炼钢转炉烟气。烟气温度最高可达16001700，含尘浓度为2560gm3，粒径大部分在1m以下,除尘器系统的构成文丘里洗涤器:收缩管，喉管，扩散管就其断面形状圆形文丘里除尘器矩形文丘里除尘器除雾器沉淀池加压循环水泵,含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，在喉管入口处气速达最大，一般为50180m/s；从喷嘴喷射出来的水滴，在高速气流冲击下雾化，能量由高速气流供给，充分的雾化是实现高效除尘的基本条件在喉口处气体和水充分接触，并达到饱和，尘粒被水湿润，发生激烈的凝聚,在扩散管中，气流速度减小，以尘粒为凝结核的凝聚作用形成，凝聚成粒径较大的含尘水滴，更易于被捕集。粒径较大的含尘水滴进入脱水器后，在重力、离心力等作用下，干净气体与水、尘分离高速气流动能用于雾化和加速液滴，压力损失大于其它湿式和干式除尘器,优点：构造简单，占地少，不易堵；可处理含易燃、易粘着、易潮解粉尘的气体和高温气体。缺点：压力损失大，操作费用高。引起压力降的原因：气体在管道中的局部阻力和摩擦阻力；雾化液体时传递给雾滴的动能损失，后者所占比重极大。,主要湿式除尘装置的性能和操作范围,湿式除尘器的优点,在耗用相同能耗时，比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘器清除0.1m以下粉尘粒子，仍有很高效率可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用,湿式除尘器的缺点,排出的污水污泥需处理，澄清的洗涤水应重复回用净化含腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，要特别注意设备和管道腐蚀问题不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施,运行管理,各类湿式除尘装置启动前应先供水，而后再启动除尘系统的引风机，系统停机时则应先停系统引风机，然后再停止供水在正常运行期间应保持连续不断地供水，在严寒地区使用时应避免将设备安置在室外；确实需在室外安置时，必须采取切实可行的防冻措施，确保设备正常运行根据各除尘器的特点和要求，调整和控制好供水系统的供水压力和水量或水槽内的水位，使除尘器在最佳状态下运行,定期清洗喷嘴、筛板、排污阀及除雾装置等，防止堵塞定期检查洗涤液酸碱度，控制pH在6-9之间，若超出此范围应排放、防止洗液对设备的腐蚀或堵塞除尘装置停机大修时，应全面检查除尘器本体、筛板、填料板、塑料小球、喷嘴、除雾装置及供水水泵等设备的腐蚀、破损或堵塞情况除尘器长期不使用时，应对设备内的各部件进行彻底的清洗，放空除尘器内及有关容器和管路的贮水后封存,除尘装置的选择,1.排放标准达到粉尘排放标准是选择除尘器的首要条件。除尘效率要求高时，优先选用高效率除尘器。2.粉尘的性质和粒径分布比重小的粉尘，捕集较困难，不宜用重力除尘黏附性大的粉尘，不宜用干法除尘磨损性粉尘，旋风除尘器内壁衬耐磨材料处理带火星的粉尘，不宜用袋式除尘器；比电阻过大或过小的粉尘，不宜用静电除尘憎水性粉尘和水硬性粉尘，不宜用湿式除尘不同除尘设备对不同粒径的粉尘除尘效率不同（P211）,3.气体的含尘浓度