大气污染控制工程-过滤式除尘器

第六章除尘(chúchén)装置§4过滤式除尘器教学内容：一、袋式除尘器的原理二、袋式除尘器的压力损失三、袋式除尘器的滤料四、袋式除尘器的清灰五、袋式除尘器的选择、设计和应用六、颗粒层除尘器教学要求：1、袋式除尘器的除尘原理2、袋式除尘器的滤料结构及选型教学重点(zhòngdiǎn)：理解袋式除尘器的除尘原理教学重点:袋式除尘器的选型与设计1共四十三页§4过滤(guòlǜ)式除尘器使含尘气流通过过滤材料(cáiliào)将粉尘分离捕集的装置分类空气过滤器滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒物2共四十三页

布袋(bù dài)除尘器示意图3共四十三页

食堂油烟(yóuyān)废气净化图4共四十三页5共四十三页

一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理6共四十三页一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理截留、惯性(guànxìng)碰撞气流流线粒子靶拦截惯性碰惯性碰撞7共四十三页一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理扩散(kuòsàn)、电沉积靶粒子气流流线电沉积扩散8共四十三页一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理筛分(shāifēn)

气流流线

粒子筛分已收集粒子9共四十三页

一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要(zhǔyào)讨论），在工业尾气的除尘方面应用较广除尘效率一般可达99%以上效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用10共四十三页

一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散(kuòsàn)等作

用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层11共四十三页

一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理新鲜滤料的除尘(chúchén)效率较低粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降

除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰清灰不应破坏粉尘初层含尘气体粉尘层清洁气体中间层流线流线厚度12共四十三页

一、袋式除尘器的工作(gōngzuò)原理袋式除尘器的分级效率(xiàolǜ)曲线

13共四十三页

袋式除尘器除尘效率的影响(yǐngxiǎng)因素粉尘负荷过滤速度过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要的滤布面积(miànjī)小，除尘器体积、占地面积(miànjī)和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关14共四十三页

袋式除尘(chúchén)器的除尘(chúchén)效率丹尼斯

（Dennis）和克莱姆（Klemm）提出(tíchū)了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率

15共四十三页

二、袋式除尘器的压力(yālì)损失

压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且(érqiě)决定着除尘效率和清灰间隔时间等

16共四十三页

二、袋式除尘器的压力(yālì)损失渗透率K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数对于给定的滤料和操作(cāozuò)条件，滤料的压力损失基本上是一个常数通过袋式除尘器的压力损失主要由决定ΔP主要由颗粒层渗透率K和厚度XP决定17共四十三页

二、袋式除尘器的压力(yālì)损失在时间t内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为因此粉尘层的压力损失(sǔnshī)令，定义为颗粒层的比阻力系数，因此18共四十三页

二、袋式除尘器的压力(yālì)损失对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，与粉尘浓度C和过滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比19共四十三页

粉尘(fěnchén)的比阻力系数20共四十三页

三、袋式除尘器的滤料1.对滤料的要求容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高表面起毛(qǐmáo)（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰

21共四十三页

三、袋式除尘器的滤料2.滤料种类

按滤料材质分天然纤维棉毛织物，适于无腐蚀、350～360K以下气体无机纤维主要指玻璃纤维，化学(huàxué)稳定性好，耐高温；质地脆合成纤维性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域22共四十三页

三、袋式除尘器的滤料2.滤料种类

按滤料结构(jiégòu)分滤布（编织物）毛毡－工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰23共四十三页

三、袋式除尘器的滤料滤料名称直径/μm耐温性能/K吸水率/％耐酸性耐碱性强度长期最高棉织物（植物短纤维）10～20348～3583688很差稍好1蚕丝（动物长纤维）18353～36337316～22

羊毛（动物短纤维）5～15353～36337310～15稍好很差0.4尼龙

348～3583684.0～4.5稍好好2.5奥纶

398～4084236好差1.6涤纶（聚脂）

4134336.5好差1.6玻璃纤维（用硅酮树脂处理）5～8523

4.0好差1芳香族聚酰胺（诺梅克斯）

4935334.5～5.0差好2.5聚四氟乙烯

493～523

0很好很好2.5

24共四十三页

四、袋式除尘器的清灰

清灰是袋式除尘器运行(yùnxíng)中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的常用的清灰方式有三种机械振动式

逆气流清灰脉冲喷吹清灰25共四十三页

四、袋式除尘器的清灰1.机械振动清灰

机械振动袋式除尘器的过滤风速(fēnɡsù)一般取1.0～2.0m/min，压力损失为800－1200Pa26共四十三页四、袋式除尘器的清灰1.机械振动清灰此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较快，滤袋检修(jiǎnxiū)与更换工作量大清洁气体出口灰斗滤袋清洁气体一侧含尘气体入口固定孔板典型机械振动式布袋除尘器27共四十三页

四、袋式除尘器的清灰2.逆气流清灰

过滤风速一般为0.5～2.0m/min，压力损失控制范围1000～1500Pa

这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘(fěnchén)粘性小，玻璃纤维滤袋的情况28共四十三页

四、袋式除尘器的清灰3.脉冲喷吹清灰

利用4～7atm的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间

（通常(tōngcháng)为0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为60s29共四十三页

四、袋式除尘器的清灰3.脉冲(màichōng)喷吹清灰清洁气体脉冲气体集流箱脉冲管滤袋含尘气体入口隔膜阀管板进气栅板支撑框典型脉冲喷灰式布袋除尘器30共四十三页

四、袋式除尘器的清灰脉冲喷吹清灰

脉冲喷吹耗用压缩空气量脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达99％；过滤负荷较高，滤袋磨损(mósǔn)轻，运行安全可靠31共四十三页五、袋式除尘器的选择、设计(shèjì)和应用设计流程选择过滤介质：与温度和气体(qìtǐ)与粉尘的其他性质相适应选择清灰方式：与滤布相适应计算气布比计算穿透率计算需要的过滤面积和袋室数目提出风机和管道的技术要求经济核算32共四十三页五、袋式除尘器的选择(xuǎnzé)、设计和应用

1.选择与设计

（1）选定除尘器型式、滤料及清灰方式根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备定货的情况等，选定除尘器类型根据含尘气体特性，选择合适的滤料根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等便可初步(chūbù)确定清灰方式33共四十三页五、袋式除尘器的选择、设计(shèjì)和应用1.选择与设计(shèjì)清灰方式应用气布比主要清灰方式主要滤布种类粉尘粒径密度谷物加工12～14RAF大低石灰石（采石场）6～8PJF大中氧化铅1.5～2SW小高煤飞灰（采暖锅炉）2～3RAW小中煤飞灰（工业锅炉）4～5PJW/F中中水泥（窑炉）2～3RAW中中注：RA——空气反吹；PJ——脉冲喷吹；S——振打清灰；F——毡制；W——纺织34共四十三页五、袋式除尘器的选择(xuǎnzé)、设计和应用选择与设计(shèjì)滤料的比较

滤料相对费用/US$温度/℉聚酯6275诺梅克斯14400特氟隆45450玻璃纤维布25500Hugglas30500*除玻璃纤维布(G/C=2:1)外,假定

G/C=5:135共四十三页五、袋式除尘器的选择、设计(shèjì)和应用1.选择(xuǎnzé)与设计气布比对穿透率的影响某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某小型民用锅炉除尘器气布比与穿透率的关系36共四十三页五、袋式除尘器的选择、设计(shèjì)和应用1.选择与设计（2）计算过滤面积一般情况下的过滤气速归纳如下简易清灰:vF=0.20～0.75m/min机械振动清灰:vF=1.0～2.0m/min逆气流(qìliú)反吹清灰:vF=0.5～2.0m/min脉冲喷吹清灰:vF=2.0～4.0m/min37共四十三页五、袋式除尘器的选择、设计(shèjì)和应用选择与设计（3）除尘器设计确定滤袋尺寸:直径d和高度l计算每条滤袋面积(miànjī):a=πdl

计算滤袋条数:n=A/a在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取50～70mm38共四十三页五、袋式除尘器的选择、设计(shèjì)和应用2.应用袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业部门的尾气除尘比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定(wěndìng)，可以回收高比电阻粉尘与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜

39共四十三页

六、袋式除尘器的运行(yùnxíng)

最佳操作(cāozuò)

最佳费用，即长期的最低费用

建设投资费用运行费用项目投资比例/%项目所占比例/%袋滤室33.6电力15.6管道27.3劳务39.0基建和安装11.8厂内杂项开支32.5风机和马达10.5滤布13.0处理设备4.2

设计4.2

试车4.2

测试仪表2.1

运输费2.1

40共四十三页

八、颗粒(kēlì)层除尘器颗粒层除尘器是以砂粒(或其他颗粒)为过滤介质来分离烟气中粉尘的设备。过滤介质的粒径为2—5mm。过滤层可以是固定的，也可以是活动的，但不管哪一种，过滤层必须厚薄均匀，否则将严重影响(yǐngxiǎng)除尘效率。