大气污染治理工艺教程

h

高宽比：一=1.2—2.0bo不不小于600mm,高不受限制。

仄

4F

长度lo=0.15〜0.30do，do为当量直径，dQ=--M200〜350mm，不超过500mm。

q

①扩张管

出气管Fo=U0为18〜22m/s。

3600

第17次课2课时

上次课复习：

1.捕集效率

2.文丘里洗涤器

本次课题（或教材章节题目）：第六章除尘装置

第四节过滤式除尘器1.袋式除尘器的除尘原理

2.压力损失

教学规定：1、理解并掌握袋式除尘器除尘机理和特点；

2、理解袋式除尘器的压力损失

重点：1.袋式除尘器除尘机理

2.除尘器的压力损失

难点：袋式除尘器除尘机理

教学手段及教具：多媒体

讲授内容及时间分派：

1.袋式除尘器除尘机理

2.压力损失

讲课时间：2课时

课后作业

P2296.236.24

参照资料

教学内容

第四节袋式除尘器

布袋除尘器是占老而广泛采用的除尘措施，它是运用纤维织物口勺过滤作用进行除尘，是干式高效除尘器。合用于粒径

不不小于l1.im曰勺颗粒。

特点（长处）：伴随纤维布厚度的加厚，除尘效率是增长H勺。

1.除尘效率高，可达99%以上，回收一部分干料，净化气体可循环使用，节省能源；

2.适应性强，能处理不一样类型I勺颗粒污染物（包括电除尘器不易处理的高比电阻粉尘），袋滤器可大可小；

3.操作弹性大，入口气体含尘浓度变化较大时，对除尘效率影响不大；

4.构造简朴，使用灵活，便于回收干料。

缺陷：

1.不易处理湿度大，粘度大口勺气流，投资较高；

2.压力损失大，导致处理风量小，能耗大，压力降过大，粉尘导致局部穿孔，并导致滤布损失大；

3.其应用受到滤布耐温、耐腐等操作性能的限制，

4.一般滤布11勺使用温度应不不小于300C,烟气温度不能低于露点温度。

布袋除尘器所用的灌布多为圆柱形（d=125-500mm）,也有扁形的，滤袋长一般为几米，目前此法已在冶金、水泥、化工、

陶瓷、食品等不一样的）部门得到广泛叼应用。

教学内容

一、袋式除尘器时原理

（-）除尘机理

袋式除尘器是运用棉毛、人造纤维等织物进行过滤H勺一种除尘装置，滤料自身B勺网孔较大，约20〜5（）国1],绒布约5〜

10pm,却能除去粒径lum如下R勺颗粒，除尘效率很高。新滤料除尘效率不高。

其机理波及筛滤、惯性碰撞、滞留、扩散、降电、重力沉降。

I.筛过作用：当粉尘粒径不小于滤布孔隙或沉积在滤布上日勺尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。由于新滤布孔隙远不小

于粉尘粒径，因此阻留作用很小，但当滤布表面积沉积大量粉尘后，阻留作用就明显增大。

2.惯性碰撞：当含尘气流靠近过滤纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被

捕集，这种惯性碰撞作用，随粉尘粒径及流速的增大而增强。

a.惯性碰撞除尘机理

3.扩散和静电作用

不不小于WmW、J尘粒，在气流速度很低时，其除尘机理重要是犷散和静电作用，

如图b所示：

扩散：布朗运动引起，它随气速的减少，纤维和粉尘的直径的减小而增强。

电力：带电荷相反时

3.重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器内，粒径和密度大的尘粒也许因重力作用自然沉降下来。

（二）除尘过程

概括：含尘气——>滤料——>形成粉尘初层----->过滤、清灰（保持初层）

滤布的除尘过程：含尘气体通过滤袋，过一段时间后，表面积聚了一层粉尘层（称为粉尘初层），在后来的运行中，

粉尘除层成了重要过滤层，滤布只起着形成粉尘初层和支撑它U勺骨架作用，由于粉尘初层的影响，网孔较大"勺滤料也能获

得较高的除尘效率，伴随滤料上粉尘的积聚，除尘效率和压力损失都对应增长，当滤料两侧压差很大时会把已附着在滤料

上H勺细尘挤压过去，使效率减少。此外，阻力过而，处理风量明显下降，影响排放效果，故除尘器应控制一定的阻力，及

时清灰，但不能破坏粉尘初层。

教学内容

二、压力损失

压力损失决定着装置的能耗大小、除尘效率、清灰时间间隔。

除尘器的压力损失AP包括清洁滤料的压力损失小与=短4〃/和泥料上粉尘层的压力损失

APy=Rmpu（R=f

R为粉尘层的平均比阻力，Kg/m2,为产lPa・s,mfKg/m2时的粉尘阻力。

（G、

△P=△＜）+bP产勿匕=（易+Rm）/du（Pa）=Jo+RU~网/

fA/

g------气体粘度，Pa,s；

g—总阻力系数，l/m：

如一一清洁滤料的阻力系数，l/m；

Vf——过滤速度，m/s：

m-----滤料上依J粉尘负荷，Kg/m2；

R粉尘层平均比阻力，Kg/m2o

上式阐明：AP与过滤速度、气体粘度系数成正比。该特性与其他种类型口勺除尘器完全不一样。

♦=3O（TJdp一一尘粒比表面平均粒径，m；

d/m

。一一粉尘层平均孔隙率，%；

3

ps一一粉尘层平均密度，Kg/m0

或粉尘层平均阻力系数加=c（）〃/〃7则，8为入口含尘浓度，I为过滤时间。

清洁滤料的阻力APo很小，一般可忽视。其阻力系数在（|/m）,见书表5-4。

粉尘层平均比阻力随粉尘负荷和滤料特性不一样而变化。袋式除尘器日勺压力损失一般控制在

8OO-15OOPa,当阻力到达预定值时，需对滤袋清灰（清灰时间间隔），入口含尘浓度大，清灰时间变短，

清灰次数增长，滤料寿命缩短。

△P

秒（S）

R〃v；c。

第18次课2课时

教学内容

上次课复习：

1.袋式除尘器的除尘原理

2.压力损失

本次课题（或教材章节题目）：第六章除尘装置

第四节过滤式除尘器3.滤料

4.清灰

5.除尘器的选择、设计和应用

第五节除尘器的选择与发展

教学规定：1、理解袋式除尘器的滤料构造；

2、理解并掌握袋式除尘器的清灰措施

3、掌握除尘器的选择与设计措施

重点：1.袋式除尘器的清灰措施

2.除尘器的选择与设计措施

难点：除尘器的选择与设计措施

教学手段及教具：多媒体

讲授内容及时间分派：

1.滤料

2.清灰

3.除尘器的选择、设计和应用

4.除尘器的选择与发展

讲课时间：2课时

课后作业

P2296.256.26

参照资料

三、滤料

滤料性能对袋式除尘器的工作影响很大。性能良好口勺滤布应具有耐温、耐腐蚀、耐磨、效率高、

阻力低、使用寿命长、成本低等长处。此外与表面构造有关：

表面光滑：容尘小，清灰以便，适于低浓度粉尘，风速不易过大。

起绒毛：容尘量大，风速可较高，但必须及时清灰。

近年来出现了许多耐高温I内新型滤料，如聚四氨乙烯、芳香族聚酰胺等。各自特点见书，表7-5。

P31L7-2,P156O

四、清灰方式

清灰方式有两种：机械清灰和气流清灰。

I.机械清灰

运用机械传动使滤袋振动，迫使沉积在滤袋上的粉尘层落入灰斗。由三种方式：摆动（水平），

又分上部摆和腰部摆两种；振动（垂直）；扭动（机械转动）。

清灰风速一般在l-2m/s,压力损失在800-1200Pa。

2.气流清灰

运用反吹空气从反方向通过滤袋和粉尘层，借气流力使滤袋上的粉尘脱落。采用气流清灰，滤袋

必须有支撑构造，如撑典或网架等以免压扁滤袋。气流清灰有两种：逆气流清灰（Vt=2-3m/s）和

脉冲喷吹清灰（Vf=2-4m/s）。

五、袋式除尘器的选择设计和应用

1.选择设计

（1）选定型式、滤料和清灰方式；

（2）求过滤面积A,A=—&—Q——处理气量，m3/h；

60匕

V（----过滤风速，m/min。

（3）除尘器设计：确定游袋尺寸直径d和高度L,求单只滤袋面积，求滤袋只数，滤袋布置。

A

滤袋面积田二农〃，滤袋个数〃二——

町

例：某县硅石矿系统总流量为5000Nm3/h,气体构成近似于空气，温度50℃,粉尘重要成分硅石粉

浓度6g/m3,规定设计一袋式除尘器。

解：设计方案环节：

1）确定滤袋尺寸

滤袋采用DD—9#涤纶，滤袋形式：圆形。清灰方式：机械清灰，过滤风速为Vf=2m/min。

2）过滤面积A

教学内容

3)滤袋尺寸

取直径d=120mm,长度L=4m

4)求单只滤袋面积

a=7tdi=万x().12x4=1.5()〃/

4492

5)袋子只数n=—=—=32.8取33只

%1.51

6)计算压力损失

△P=(。+R〃z)匕〃Vf=2m/min=0.033m/s取m(粉尘负荷TO.lKg/n?

平均比阻力R=1.5X10lf,nVKgg=1.96XlOXf/m・s^=4.8X107l/m

AP=(4.8xlO7+1.5xlO,ox0.1)X0.033xl.96xIO-5=1012Pa

7)估算清灰周期T

取HOOPa^△5/=R/V沁t

f=—竺—=_______IL_____________=623秒=]04分

MAXR〃V”Q1.5xlOloxl.96xlO-5x(O.33)2x6xlO-3

取10分钟

8)其他设计内容

①滤袋布置，袋子吊挂方式

②壳体设计、箱体、进出气管、灰斗、入孔、操作平台等

③清灰机构的设计

④粉尘输送

⑤管道、阀门、风机等

2.应用

袋式除尘器不适宜处理具有油雾、凝结水、粘性大H勺粉尘气流，不耐高温，此设备效率高，广泛

用于各工业生产的除尘器中，尤其对细小干燥的粉尘更合适。

六、除尘效率

丹尼斯(Dennis-klemm)提出效率公式：

〃=]」的+(o.叫+

♦J

-7

Pn=1.5x10exp[l2.7(1-产，)]

-34

tz=3.6xlOxV/+0.094

教学内容

cR---脱除浓度，g/m\取OSmg/rrP；

m---粉尘负荷，g/nr；Pn----无因次参数。

由上式可见，粉尘层越厚，m越大，效率越高。

颗粒层除尘器

颗粒层除尘器是运用颗粒状物料（如硅石、砰石等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置。滤沉

机制与袋式除尘器相似。

五、袋式除尘器的I选择、设计和应用

净化妆置H勺选择关键是净化效率.、处理能力和动力消耗间的平衡问题。净化效率高的装置往往动

力消耗大，或设备费较高，为此应在全面衡量装置的技术指标和经济指标的基础上进行选择。

一般考虑的原因：风量、效率、粒径分布、压力损失、能否达排放原则、气体性质（T、P、p等）、

粉尘性质（3、成分、d、pp、回收价值等）、初投资、运转费用、维护费用。

全面比较装置H勺技术指标和经济指标，选定合适日勺净化妆置.，确定出装置的型号规格和运行参数。

笫19次课2课时

上次课里习：1.滤料构造

2.清灰措施

3.除尘器的诜择与设计

4.除尘器的发展

本次课题（或教材章节题目）：第七章气态污染物控制技术基础

第一节气体吸取

教学规定：理解并掌握气体吸取原理及计算；

重点：1.气体吸取原理及吸取计算

难点：吸取原理

教学手段及教具：多媒体

讲授内容及时间分派：

1.气体吸取原理及计算

讲课时间：2课时

课后作业

P30I7.37.47.5

参照资料

第七章气态污染物控制技术基础

第一节气体吸取

一、吸取机理

1.双膜模型（应用最广）

假定：

（1）界面两侧存在气膜和液膜，膜内为层流，传质阻力只在膜内

（2）气膜和液膜外湍流流动,无浓度梯度，即无扩散隹力

（3）气液界面上/（液达溶解平衡即:CAi=HPAi

（4）膜内无物质积累却达稳态.

2.渗透模型

假定：

（1）气液界面上的液体微元不停被液相主体中浓度为CAL的微元置换

（2）每个微表面元与气体接触时间都为「

（3）界面上微表面元在暴露时间z■内H勺吸取速率是变化的

3.表面更新模型

假定：

（1）各表面微元具有不一样的暴露时间40-8

（2）各表面元的暴露时间（龄期）符合正态分布

4.其他模型

如：表面更新模型的修正；基于流体力学的传质模型：界面效应模型。

5.双膜理论

(1)双膜模型

气相分传质速率

NA=ky(yA-yAi)

NA=ky(PA-pAj)

液相分传质速率

NA=ks(XAi-XA)

NA=ky(cAj-CA)

总传质速率方程

NA=Ky(yA-yy)NA=K、(XA*-XA)

NA=Kai(PA-f)AX)

(2)气液平衡

常见气体平衡溶解度

40

星

芝

图

余

g

a

奚

r

(

夏

她

比

压成正

平衡分

溶质的

气相中

解度与

的溶

溶质

液中

稀溶

度下，

一定温

律：

亨利定

系数

吸取

（3）

图:

见下

形式

一样

的不

系数

吸取

程

衡方

相平

/H

p=c

nx

y=t

率方程

传质速

气相分

5二%

PA.）

，A-

心（

NA=

）

A一»

A6

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率方程

传质速

液相分

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传质速

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传质速

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