蒋展鹏-环境工程学课件：第六章颗粒污染物控制教学课件

1、 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 %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）某净化设备总捕集效率（一）某净化设备总捕集效率 （二）多级净化设备总捕集效率（二）多级净化设备总捕集效率 %100)1 (K oN eN T 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 对颗粒施加外力使颗粒相对气流产生一定 位移并从气流中分离。 颗粒捕集过程中需要考虑的作用力： 外力、流体阻力、颗粒间相互作用力 外力：重力、离心力、惯性力、静电力等 颗粒间相互作用力：颗粒浓度不高时可

2、以忽略 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 一、重力沉降一、重力沉降是利用含尘气体中的颗粒受 重力作用而自由沉降的原理，将颗粒污染 物与气体分离的过程。 优点：优点：结构简单、造价低廉、耗能小、便于维护、 压力损失小，适于净化密度大、粒径粗的粉尘。 对于3050m的粉尘，去除效率达6080； 但对于小于5m的粉尘净化效率几乎等于0。 缺点：缺点：除尘效率低(尤其对小颗粒)，占地面积大; 常为预除尘器。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 18 2 pp t gd u t u H v L 有关理想重力沉降室的假定：有关理想重力沉降室的假定： 1、沉降室入口断面上粉尘分布均匀；、沉

3、降室入口断面上粉尘分布均匀； 2、通过沉降断面的水平气流速度分布均匀，并呈层流状态；、通过沉降断面的水平气流速度分布均匀，并呈层流状态； 3、颗粒的水平速度与气流速度相同。、颗粒的水平速度与气流速度相同。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 ？ 1、理想重力沉降室中颗粒的沉降类型？、理想重力沉降室中颗粒的沉降类型？ 2、理想重力沉降室中加入（、理想重力沉降室中加入（n-1）块横隔板）块横隔板 后会对效率有何影响？其他影响（后会对效率有何影响？其他影响（ut、处理、处理 流量、沉降面积？流量、沉降面积？ 18 2 pp t gd u t u H v L 空心式降尘室空心式降尘室 装有横隔

4、板的降尘室装有横隔板的降尘室 1、壳体、壳体 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 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 装有竖档板的降尘室装有竖档板的降尘室 1、壳体、壳体 2、灰斗、灰斗 3、排灰管接口、排灰管接口 5、挡板、挡板 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 一、旋风除尘一、旋风除尘是利用旋转的含尘气体所产 生的离心力将颗粒污染物从气流中分离出 来的过程。 优点：优点：结构简单、体积小、不需要特殊的附属设 备、造价低廉、操作维护方便、除尘效率高，适应 粉尘负荷变化性能好，能用于处理高温、高压及腐 蚀性气体。 缺点：缺点：不能捕集小于5m的粉尘粒子

5、，适于处理 515m的粉尘；常为预除尘器。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 （1）入口风速）入口风速 1220m/s，不小于，不小于10m/s （2）结构尺寸）结构尺寸 筒体、排气管直径，锥体长度筒体、排气管直径，锥体长度 （3）粒径与密度）粒径与密度 粒径粒径离心力离心力 密度密度离心力、切割直径离心力、切割直径 （4）气体温度）气体温度 气体温度影响气体粘度气体温度影响气体粘度 （5）灰斗气密性）灰斗气密性 漏气量漏气量15，捕集效率几乎为，捕集效率几乎为0 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒

6、污染物控制 是利用静电力从气流中分离悬浮 粒子（尘粒或液滴）的方法。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 除尘效率高。除尘效率高。设计合理，安装施工质量高时，可以达到设计合理，安装施工质量高时，可以达到 任何除尘效率的要求。目前，工业上应用的电除尘器，除任何除尘效率的要求。目前，工业上应用的电除尘器，除 尘效率达到尘效率达到99以上已属多见。以上已属多见。 净化烟气量大。净化烟气量大。在工业上净化在工业上净化105106m3h烟气的电烟气的电 防尘给已得到普遍应用。防尘给已得到普遍应用。 能去除的粒子粒径范围较宽。能去除的粒子粒径范围较宽。对于对于0.1m的粉尘粒的粉尘粒 子仍有较高的

7、除尘效率。子仍有较高的除尘效率。 可净化高温含尘烟气。可净化高温含尘烟气。用于净化用于净化350以下的烟气以下的烟气,用用 于净化更高温度烟气时，需要特殊设计。于净化更高温度烟气时，需要特殊设计。 能量消耗低。能量消耗低。 可实现微机控制、远距离操作。可实现微机控制、远距离操作。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 除尘效率受粉尘物理性质影响很大，除尘效率受粉尘物理性质影响很大，特别是粉尘的特别是粉尘的 比电阻的影响更为突出。比电阻的影响更为突出。 不适宜直接净化高浓度含尘气体。不适宜直接净化高浓度含尘气体。需先预处理。需先预处理。 钢材消耗量多。钢材消耗量多。据估算，平均每平方米收尘

8、面积所用据估算，平均每平方米收尘面积所用 钢材大约为钢材大约为3.5-4t3.5-4t。 设备庞大。设备庞大。 需高压变电及整流控制设备。需高压变电及整流控制设备。 一次性投资大。一次性投资大。 制造和安装质量要求较高。制造和安装质量要求较高。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 （1）气体电离）气体电离 （2）粒子荷电）粒子荷电 （3）荷电离子迁移和沉积）荷电离子迁移和沉积 （4）颗粒清除）颗粒清除 （以负电晕为例：）（以负电晕为例：） 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 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、颗粒的驱进速度、颗粒的驱进速度 2、除尘效率方程、除尘效率方程 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 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 过滤除尘器是用多孔过滤介质分离捕集 气体中固体或液体粒子的净化装置。 是利用棉、毛或人造纤维等加 工的滤布捕集尘粒的过程。 滤料滤料 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 除尘效率高。对微米或亚微米级的粉尘粒子也有较 高效率，一般可达99，甚至可达9999以上。 适应性强。可捕

10、集多种干性粉尘，特别是高比电阻 粉尘。 操作弹性大。含尘气体浓度和烟气量在相当大的范 围内变化对袋式除尘器的除尘效率影响不大。 结构简单，使用灵活。可作成小型的安装在散尘设 备上或散尘设备附近，也可作成移动式的安装在车 上，特别适用于分散尘源的除尘。 运行稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作、 维护简单。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 应用主要受滤布的耐温和耐腐蚀等性能影响。目 前，通常应用的滤布可耐约250，如采用特别 滤布处理高温含尘烟气，将会增大投资费用。 不适于净化含粘结和吸湿性强的含尘气体。 一般滤布的使用温度应小于300。 烟气温度不能低于露点温度。否则会产生结露

11、， 堵塞滤布孔隙。 据粗略统计：1、袋式除尘器净化大于17000m3h含 尘烟气量所需投资要比电除尘器高； 2、而用其净化小于17000m3h含尘烟 气量时，投资费用比电除尘器省。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 1、除尘过程、除尘过程 粉尘初层粉尘初层 粉尘层粉尘层 2、除尘机理、除尘机理 直接拦截直接拦截 （粉尘粒径、滤布孔隙）（粉尘粒径、滤布孔隙） 惯性碰撞惯性碰撞 （粉尘粒径、气流速度）（粉尘粒径、气流速度） 扩散和静电作用扩散和静电作用 （粉尘粒径、滤布孔隙、（粉尘粒径、滤布孔隙、 气流速度）气流速度） 重力沉降重力沉降 （粉尘粒径、粉尘密度）（粉尘粒径、粉尘密度） 气流

12、运气流运 动方向动方向 内滤式过滤器内滤式过滤器 外滤式过滤器外滤式过滤器 进气方式进气方式 上进气过滤器上进气过滤器 下进气过滤器下进气过滤器 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 内滤式袋式除尘器内滤式袋式除尘器外滤式袋式除尘器外滤式袋式除尘器 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 清灰方式清灰方式 机械振动清灰机械振动清灰 脉冲清灰脉冲清灰 机械清灰袋式除尘器机械清灰袋式除尘器脉冲清灰袋式除尘器脉冲清灰袋式除尘器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 是利用洗涤液与含尘气体充分接 触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。 除尘效率

13、高。在相同能耗下，湿式除尘器比干式机械除 尘器的除尘效率高。 结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便。 湿式除尘器对净化高温、高温、高比阻、易燃、易爆的 含尘气体具有较高的除尘效率。 既除尘又冷却、净化。湿式除尘器在去除粉粒的同时， 还去除水蒸气及某些有毒有害的气态污染物。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 比一般干式除尘器操作费用高。 需要对洗涤后的含尘污水、污泥进行处理。 除尘系统应采取防腐措施。净化腐蚀性气态污染物 时，洗涤水(液)具有一定程度的腐蚀性。 不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体； 采用防冻措施。寒冷地区应用湿式除尘器易结冻。 第六章第六章 颗粒污染物控制颗

14、粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 1、气泡表面、气泡表面 泡沫式除尘器泡沫式除尘器 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 2、液膜、液膜 湿式填料塔湿式填料塔 3、液滴、液滴 利用机械力、惯性力、摩擦力的湿式洗涤器利用机械力、惯性力、摩擦力的湿式洗涤器 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制 1、粒径分布、频数分布、频度分布、筛上（下）累积分布、粒、粒径分布、频数分布、频度分布、筛上（下）累积分布、粒 径分布函数、总捕集效率、串联捕集效率、分级效率径分布函数、总捕集效率、串联捕集效率、分级效率 2、重力沉降有效捕集粒径范围、多层沉降理论、重力沉降有效捕集粒径范围、多层沉降理论 3、旋风除尘（除尘器结构、除尘过程、两三元流场、上灰环、旋风除尘（除尘器结构、除尘过程、两三元流场、上灰环、 二次返混、捕集效率的