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1、第六章 除尘装置,讲授人 彭艳,3 湿式除尘器,一、概述 原理 P199 可以有效地除去直径为0.120m的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物 高能和低能湿式除尘器 低能湿式除尘器 eg.喷雾塔、旋风洗涤器 高能湿式除尘器 eg.文丘里洗涤器,二、喷雾塔洗涤器,假定 所有液滴具有相同直径 液滴进入洗涤器后立刻以终末速度沉降 液滴在断面上分布均匀、无聚结现象,二、喷雾塔洗涤器,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 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,湿式除尘器,湿式除尘器,板式塔,填料塔,三、旋风洗涤器,干式旋风分离器内部以环形方
2、式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器 喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底 在出口处通常需要安装除雾器,四、旋风水膜除尘器,喷雾沿切向喷向筒壁，使壁面形成一层很薄的不断下流的水膜 含尘气流由筒体下部导入，旋转上升，靠离心力甩向壁面的粉尘为水膜所粘附，沿壁面流下排走,湿式除尘器,旋风水膜除尘,五、文丘里洗涤器,除尘器系统的构成 文丘里洗涤器 除雾器 沉淀池 加压循环水泵 除尘过程 文丘里除尘器： 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,文丘里洗涤器,五、文丘里洗涤器,1.除尘过程 含尘气体由进
3、气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能 在喉管入口处，气速达到最大，一般为50180m/s 洗涤液 （一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速 充分的雾化是实现高效除尘的基本条件,五、文丘里洗涤器,2.压力损失 高速气流的动能要用于雾化和加速液滴，因而压力损失大于其它湿式和干式除尘器 卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管内加速液滴的假定，发展了计算文丘里洗涤器压力损失的数学模式,四、湿式除尘器的除尘机理,湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种。主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等作用。,湿式除尘器的优点,在耗用相同能耗
4、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,排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用 净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，因此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,湿式除尘器的设计举例,湿式除尘器的设计步骤
5、一般为 (1)收集需处理的废气的有关资料，包括废气流量、废气温度、废气密度、废气中粉尘的浓度、粉尘的密度、粒尘的粒径分布等;当地政府对该污染源下达的粉尘排放标准。 (2)确定要达到的处理效率。 (3)根据废气和粉尘的特点、性质及需要达到的处理效率，选取恰当的湿式除尘设备。,湿式除尘器的设计举例,湿式除尘器的设计步骤一般为 (4)根据工程经验，选取设备的有关参数。 (5)计算各种粒径的粉尘的分级效率，由此得到总去除率，并与要求的除尘效率比较，如达到要求，则继续向下计算，如达不到要求，则重新选择设备参数，再计算分级效率和总除尘效率，直至达到要求为止。 (6)计算设备的其它结构参数。 (7)计算设备
6、的阻力降。,4过滤式除尘器,使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置 分类,空气过滤器 滤纸或玻璃纤维,砂、砾、焦炭等颗粒物,布袋除尘器示意图,一、袋式除尘器的工作原理,一、袋式除尘器的工作原理,截留、惯性碰撞,气流流线,粒子,靶,拦截,惯性碰,惯性碰撞,一、袋式除尘器的工作原理,扩散、电沉积,靶,粒子,气流流线,电沉积,扩散,一、袋式除尘器的工作原理,筛分,气流流线,粒子,筛分,已收集粒子,一、袋式除尘器的工作原理,采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨论），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,一、袋式除尘器的
7、工作原理,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、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层,一、袋式除尘器的工作原理,新鲜滤料的除尘效率较低 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
8、度,袋式除尘器除尘效率的影响因素,粉尘负荷 过滤速度 烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比 过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要的滤布面积小，除尘器体积、占地面积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,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（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
9、速度，但必须及时清灰,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、350360K以下气体 无机纤维 主要指玻璃纤维，化学稳定性好，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,三、袋式除尘器的滤料,2.滤料种类 按滤料结构分 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,四、袋式除尘器的清灰,清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，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,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一般取1.0
10、2.0m/min，压力损失为8001200Pa,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，滤袋检修与更换工作量大,四、袋式除尘器的清灰,2.逆气流清灰 过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围10001500Pa 这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况,四、袋式除尘器的清灰,3.脉冲喷吹清灰 利用47atm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 （通常为0.1-0.2
11、s） 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60s,五、袋式除尘器的选择、设计和应用,设计流程 选择过滤介质：与温度和气体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,五、袋式除尘器的选择、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确定清灰方式,五、袋式除尘器的选择、设计
12、和应用,1.选择与设计 清灰方式,五、袋式除尘器的选择、设计和应用,选择与设计 滤料的比较,五、袋式除尘器的选择、设计和应用,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=0.200.75m/min 机械振动清灰: vF=1.02.0m/min 逆气流反吹清灰: vF=0.52.0m/min 脉冲喷吹清灰: vF=2.04.0m/min,五、袋式除尘器的选择、设计和应用,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:a=dl 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
13、间的净距一般取5070mm,五、袋式除尘器的选择、设计和应用,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，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,六、颗粒层除尘器,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。运行正常，除尘效率可达99。它属于效率较高的除尘设备之一。 它的除尘机理与袋式除尘器相似，当含尘气体通过颗粒层时，由于碰撞、筛滤、扩散等作用，使粉尘沉积于颗粒层内。,5除尘器选择与发展,一、除尘器的合理选择 选择除尘
14、器必须考虑的因素 除尘效率 压力损失 一次投资 维修管理,除尘器的合理选择,除尘器的合理选择,1.满足排放标准规定的排放要求 2.粉尘颗粒的物理性质 3.气体的含尘浓度 气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒 4.气体温度和其它性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素 高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器 烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题 5.选择除尘器时，必须同时考虑捕集粉尘的处理问题,除尘器的合理选择,6其他因素 设备的位置，可利用的空间，环境条件 设备的一次投资 （设备、安装和工程等）以及操作和维修费用,除尘设备的发展,1.除尘设备趋向高效率 2.发展处理大烟气量的除尘设备 3.着重研究提高现有高效除尘器的性能 4.发展新型除尘设备 宽间距或脉冲高压电除尘器 环形喷吹袋式除尘器 顺气流喷吹袋式除尘器 带电水滴湿式洗涤器 带电袋式除尘器等 5.重视除尘机理及理论方面的研究,本章小结,掌握机械除尘器的原理与应用 掌握电除尘器的原理、选型与设计 掌握湿式除尘器的原理、选型与设计 掌握过滤式除尘器的原理、选型与设计 了解除尘器的选择与发展现状,