第四章— 颗粒污染物的去除.ppt

1、第四章粒子污染物的除去，大气污染控制工程，第四章粒子污染物的除去，本章学习内容：机械式吸尘器湿式吸尘器过滤式吸尘器的选择，第一节机械式吸尘器和机械式吸尘器是利用质量力(重力、惯性力和离心力等)分离粉尘的吸尘器，即重力沉降室、惯性吸尘器、旋风分离器等的重力沉降室由于重力作用而被粒子污染、重力沉降室模式图、一、重力沉降室、含尘气流从管道进入沉降室后，流速大大降低，大而重的尘埃在重力作用下沉降到底部。 1、沉降室的除尘效率沉降室的除尘效率主要取决于气流的流化态，一般分为层流式重力沉降和湍流式重力沉降两种。 层流式沉降包括未混合的活塞状流和未混合的层流两个流化态；湍流沉降包括横向混合的湍流和完全混合的

2、湍流。 另一方面，重力沉降室、未混合的活塞状流沉降室的除尘效率如下： (1)假定气流流化态保持在层流范围内，各截面的气流速度分布均匀；(2)粒子均匀地分布在吸尘器的入口截面；(3)粒子的运动轨迹以两个分速度合成，在水平方向上粒子和气体具有相同的速度v0 另一方面，设重力沉降室的沉降室的长度、宽度、高度分别为水平气流速度(m/s )，处理瓦斯气体产水量为(m3/s )，则沉降室内的气流的滞留时间为：另一方面，重力沉降室在时间t内，代入上式，则为，另一方面，相对于重力沉降室和斯托克斯区域，由沉降速度、 关于重力沉降室能够100%除去的最小粒径，由于沉降室内的气流紊乱和门混合的影响，在工程上使分级效

3、率的公式的一半为有效效率3360，一般在确定几何尺寸时，选择： (1)全部除去的最小粒径，计算其重力沉降速度vs*，则为：一(2)确定平均气流速度v0，根据选定的高度h求出最小长度l，或者根据选定的l求出最大高度h，然后根据粉尘粒径分布数据计算总除尘效率。 另一方面，提高重力沉降室、沉降室的效率降低主要路径沉降室内的气流速度降低沉降室的长度降低沉降室的高度多层沉降室3360设置了几个水平隔板挡板式沉降室3360，利用气流回旋流的惯性作用，另一方面，在重力沉降室， 作为重力沉降室优点结构简单、投资少、压力损失小(一般为50100Pa )、维护管理容易、缺点体积大、效率低的高效吸尘器的预除尘装置，

4、去除了大和重的粒子，另一方面，将重力沉降室、例4-1沉降室作为含尘气流的一次净化装置，粉尘真密度为2670 kg 我们来确认采集浓度为2670kg/m3的40m以上颗粒时的沉降室的尺寸。 解：确定沉降室尺寸首先修正dp=40m粒子的重力沉降速度vs*，另一方面，选择重力沉降室、气流速度v0=0.3m/s、沉降室高度H=1.2m，则沉降室长沉降室宽度、一、重力沉降室、惯性吸尘器为含尘、一惯性吸尘器的除尘反应历程、二、惯性吸尘器、二惯性吸尘器的冲击式气流冲击挡板捕集改变粗粒子旋转式气流方向捕集细粒子，(a )单段冲击式(b )多段冲击式(c )百叶式(d )旋转式，二、惯性除尘器、三惯性除尘器的应

5、用，惯性除尘器适用于密度和粒径大的金属或矿物性粉尘的净化。 由于其净化效率不高，只能用于多段除尘的第一段除尘，采集10-20m以上的粉尘，其压力损失差异大，一般为100-1000Pa。 二、惯性除尘器、一旋风除尘器的基本原理，旋风除尘器是使含尘气流旋转运动，通过离心力从气流中分离捕集尘粒的装置，是常用的除尘器。 一般的旋风分离器由吸气管、筒体、锥体和排气管等组成，三、旋风分离器，一般的旋风分离器内气流形式，气流沿着外壁从上向下旋转运动：外涡少量气体沿径向向中心区域：移动的旋转流旋转气流在锥体底部旋转并向上旋转到轴心：内涡气流运动是切线、切线包括轴向在内的旋风分离器内的气流和尘埃的运动，三、旋风

6、分离器、切向速度决定气流质点的离心力的大小，粒子在离心力的作用下逐渐向外壁移动，到达外壁的尘埃在气流和重力的作用下沿着壁面落入灰斗的涡流在从除尘器的顶部向下高速旋转时， 一些气流带有细小的尘埃，沿筒壁旋转向上旋转，最后从排出管排出的三、旋风分离器、旋风分离器内气流切向速度和压力分布，三、旋风分离器、切向速度外旋涡的切向速度分布： n是旋涡指数内旋涡的切向速度在半径内外旋涡的界面上气流切向速度的最大边界圆柱面直径dI=(0.61.0 ) de， de是被称为排气管径的径向速度假定外涡流均匀地通过边界圆柱面进入内涡流，平均径向速度轴向速度外涡流的轴向速度朝向下内涡流的轴向速度向上涡流，轴向速度向上

7、逐渐增大，在排出管底部达到最大值，三、旋风吸尘器， 2 .旋风除尘器的除尘效率和影响因素在旋风除尘器内，粒子的沉降主要取决于离心力FC和向心运动气流作用于尘粒的阻力(2)FCFD，粒子被向心气流驱动而进入内涡流，最后从排出管排出(3)FC=FD，作用于尘粒的外力之和等于零三、旋风除尘器、除尘效率为50%的粒径为除尘器的分割直径，用dc表示。 由于FC=FD，球形粒子可以从斯托克斯定律中得到： dc越小，除尘效率越高，性能越好。三、旋风分离器、dc确定后，可以通过雷斯里热模式修正其他粒子的分级效率：三、旋风分离器对于规定的旋风分离器，伴随着瓦斯气体产水量的增加、粒子密度的增大、瓦斯气体黏性系数的

8、减少(或瓦斯气体温度的降低)的旋风吸尘器的除尘效率是进口旋风吸尘器的结构风格对吸尘器的除尘效率有很大影响。 例如，出口管径d变小时，除尘效率提高，锥体适度变长，有利于除尘效率的提高。 如果锥底和下部的灰斗不严格，外部空气泄漏掉落到灰斗的粉尘会再次被带走，除尘效率会显着降低。 三、旋风除尘器、三旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失控制范围一般为500-2000Pa。用压力损失系数表示的旋风分离器压力损失修正公式，三、旋风分离器、四旋风分离器的结构式旋风分离器的结构式根据气流进入方式而不同，切线进入式：直入式、滚动式轴向进入式：逆流式、直流式、三、旋风分离器、可分为并联吸尘器的压力损失为单体的

9、约1.1 多管吸尘器：采用将多个小型旋风分离器(称为旋风分离器)组合在一个框体内并列使用的整体组合方式，更有效地捕获配置更紧凑、外形尺寸小、处理瓦斯气体量更多的510m的粉尘收集并联式旋风除尘器、三旋风除尘器、五旋风除尘器、五旋风除尘器的设置/修改，设置/修改资料(1)收集灰尘瓦斯气体特性、成分、温度、大气湿度、腐食性、产水量等，(2)粉尘特性、浓度、成分、密度、粒径分布、黏性系数、含水率、纤维性和爆炸性等，(3)防尘性能要求，除尘效率和压力损失等粉尘回收利用的方式及价值(5)各种吸尘器的特点、除尘效率、压力损失、价格、金属消费量、营运成本及维护管理的便利性等(6)水源、电源、通风机、致冷机、

10、安装现场及相关设备材料的供给状况等其他资料。 三、旋风除尘器和旋风除尘器的选择/设置/校正方法：(1)计算入口含尘量和出口含尘量(或排放标准)要求的除尘效率，(2)根据流体的性质和设置场所等选择旋风除尘器的结构模式，(3)根据选择的除尘器的分级效率d和粉尘的粒子粒径分布， 吸尘器可达到的除尘效率t进行补正，如果是t，说明设定补正满足要求，否则，选择更高性能的旋风分离器或者变更运转残奥表。 (4)修正运转条件下的阻力损失p。 三、旋风除尘器、经验值：(1)校正所要求的除尘效率(2)选定吸尘器的构造形式(3)根据所选择的吸尘器的-vi试验曲线确定入口风速vi (4)根据处理瓦斯气体量q和入口风速V

11、I计算必要的吸尘器的入口面积a。 (5)从旋风分离器的类型系数K=A/D2求出吸尘器的筒体直径d，可以从手册中找到所需的吸尘器的类型规格。三、旋风吸尘器、切线入口旋风吸尘器的标准尺寸比例、旋风吸尘器的构造设定修订、三、旋风吸尘器、例4-2拉式吸尘器的标准尺寸比例，根据化学基试着设定一般旋风吸尘器，处理瓦斯气体量Q=4608m3/h； 流体温度t=20； 流体的含尘量为cj=10g/m3； 粉尘密度p=2600kg/m3； 空气密度=1. 29公斤/m 3； 烟黏性系数可近似空气处理，=1.8110-5 Pas。 涡旋壳体的偏心角=1800，偏心距离e=0.10m。流体中的粉尘粒度分布如下表所示

12、：三、旋风分离器、解：1.确定旋风分离器的几何尺寸：入口面积为a，入口速度v=16 m/s，因此根据拉动的标准尺寸比率，取h=2b时为(1)入口宽度b，三(2)入口高度h h=2b=0.4m (3) 修正筒体直径D D=4b=0.8m (4)排气管径d d=0.5D=0.4m (5)脱灰口径dxdx=0.25d=即(8)排气管长度l3 l3=0.625D=0.5m、三、旋风吸尘器、二除尘效率(1)来修正涡指数取内外涡边界圆柱直径d0=0.7d，根据式(1)，分级效率由式(4-12 )给出，分级除尘效率的修正结果由三、旋风吸尘器、总除尘率：3修正电阻损失，由式(4-14 )给出，电阻损失由式(4

13、)给出的湿式吸尘器的结构简单适用于净化非纤维性和非水硬性的各种粉尘，特别是高温、可燃性、爆炸性瓦斯气体。 在选择湿式除尘器的时候，必须特别注意管道和设备的腐蚀，污水和污泥的处理，烟的升起高度的减少，冬天的排气瓦斯气体产生冷凝水雾等问题。 一、湿式除尘原理、一湿式除尘反应历程主要取决于惯性碰撞和隔断作用，布朗扩散、热泳和静电的作用一般是次要的。2湿式吸尘器的除尘效率和能源消费、湿式吸尘器的总能量消耗Et等于气体的能源消费EG与装液体的能源消费EL之和：湿式吸尘器的总除尘效率是气液两相间的接触率的函数，一是湿式除尘原理，一是湿式除尘原理高能量的湿式吸尘器的压力损失为2.59.0kPa， 净化效率可

14、达99.5以上，根据湿式吸尘器的反应历程，可大致分为7大类：喷雾塔洗涤塔旋风洗涤塔； 自激喷雾洗涤塔； 泡沫洗涤塔； 填料塔洗涤塔； 文丘里洗涤塔； 机械诱导浇注蕾丝花边洗涤器。 二、湿式吸尘器的分类与性能、湿式气体洗涤器的性能与操作范围表、二、湿式吸尘器的分类与性能、三、喷雾塔洗涤塔、气液两相逆向流动，通过塔内接触、惯性碰撞、阻隔、扩散等作用，雾沫可捕获微粒。 液体从塔顶经过雾化喷嘴喷出后，向塔底自由沉降的含尘瓦斯气体从塔底进入，流向塔顶。 喷雾塔洗涤塔Stairmand研究了灰尘和水滴大小对喷雾塔除尘效率的影响。 如图4-9所示，以液气比的时间节点，水滴直径在0.51mm的范围时，对于各种

15、尺寸的灰尘能够得到最高的除尘效率。 喷雾塔碰撞捕集效率、三、喷雾塔洗涤塔、最佳液滴直径喷雾塔的除尘效率取决于液滴直径与气流的相对运动速度，喷雾量的时间节点越细，液滴的数量越多，捕集尘埃的概率越高。 但是，如果细液滴的沉降速度小，则与气体的相对运动速度大，比液滴小，因此由于惯性碰撞捕获尘埃的概率随着液滴直径变小而变小。 由于这两个对立的反应历程，存在着最佳的液滴直径。 三、喷雾塔洗涤塔必须考虑如果液滴更细，液滴向塔的下降时间和气流可能带走。 这取决于液滴的沉降速度和空塔空气速度v0。实际上，v0的值大约是液滴沉降速度vSD的50%。 这样，液滴直径为500m时vSD为1.8m/s，v0为0.9m/s是适当的。 严格控制喷雾液滴大小对提高除尘效率很重要。 三、喷雾塔洗涤塔、优势喷雾塔结构简单压力损失小(500pa )操作稳定工艺中一般用于排气瓦斯气体预处理严格控制喷雾过程，保证液滴大小均匀，有效操作所需，缺点除尘效率低的是10m粉尘除尘效率70%左右，三、喷雾塔洗涤塔、 在四壁面上形成薄薄且不间断