流體及粒子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程

1、 本章培訓(xùn)目標(biāo)1.熟知常用非均相混合物分離操作過(guò)程的名詞及基本術(shù)語(yǔ)；掌握常用非均相混合物分離操作的基本原理。2.知道重力沉降和離心沉降的適用情況及影響因素；了解沉降設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理及基本操作。3.根據(jù)公式計(jì)算重力沉降速度、沉降時(shí)間、生產(chǎn)能力、沉降面積。4.知道過(guò)濾的適用情況及影響因素；了解常用過(guò)濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本操作、常見(jiàn)故障及處理。5.知道常用氣體凈制設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及適用情況，會(huì)基本操作。概述 流體與固體粒子相對(duì)運(yùn)動(dòng)的操作包括沉降、過(guò)濾以及固體流態(tài)化等基本單元操作。幾個(gè)概念 相：體系中具有相同組成，相同物理性質(zhì)和相同化學(xué)性質(zhì)的均勻物質(zhì)。相與相之間有明確的界面。 均相：凡物系

2、內(nèi)部各處物理料質(zhì)均勻而不存在相界面者，稱為均相混合物或均相物系。溶液及混合氣都是均相混合物。 非均相：凡物系內(nèi)部有隔開(kāi)兩相的界面存在，而界面兩側(cè)的物料性質(zhì)截然不同者，稱為非均相混合物或非均相物系?；どa(chǎn)中常遇到的混合物可分為兩大類混混合合物物均相均相氣態(tài)氣態(tài)空氣、天然氣空氣、天然氣液態(tài)液態(tài)乙醇乙醇水、石油水、石油非均相非均相氣氣固固煙道氣煙道氣氣泡氣泡液體液體氣氣液液霧滴霧滴氣體氣體液液固固泥水、硫銨泥水、硫銨+母液母液液液液液牛奶、油牛奶、油水水固固固固煤矸石、金屬礦煤矸石、金屬礦非均相物系分離的目的 將原料或產(chǎn)品進(jìn)行分離與提純，如從母液中分離出晶粒；如從催化反應(yīng)器出來(lái)的氣體中，往往帶有催

3、化劑顆粒，必須把這些有價(jià)值的顆?；厥绽?。 回收混合物中的有用物質(zhì)，如回收干磨系統(tǒng)尾氣中的礦粉。 勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)等；對(duì)三廢：廢氣、廢液、廢渣的處理，地球由于被污染加劇,環(huán)保越來(lái)越受到人們的重視。綜上所述,非均相物系分離的目的是除害收益。 總之：以滿足工藝要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源及提高經(jīng)濟(jì)效益。 常用分離方法 重力沉降：微粒借本身的重力在介質(zhì)中沉降而獲得分離。 離心分離：利用微粒所受離心力的作用將其從介質(zhì)中分離。亦稱離心沉降。此法適用于較細(xì)的微粒懸浮體系。 過(guò)濾：使懸浮體系通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，將微粒截留在過(guò)濾介質(zhì)上而獲得分離。 濕法凈制：使氣相中含有的微粒與水充分接觸而

4、將微粒除去。 電除塵：使懸浮在氣相中的微粒在高壓電場(chǎng)內(nèi)沉降。 顆粒和流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力 流體以一定的速度繞過(guò)靜止顆粒時(shí)，或者固體顆粒在靜止流體中移動(dòng)時(shí)，流體對(duì)顆粒的作用力阻力Fd 22uAFdA顆粒在運(yùn)動(dòng)方向上的投影，dp2u相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度阻力系數(shù)， =（Re）=（dpu/）（實(shí)驗(yàn)測(cè)定）層流區(qū)：Re2， =24/Re Stokes區(qū)過(guò)渡區(qū)：Re=2500， Allen區(qū)湍流區(qū)：Re=500-2105，0.44 Newton區(qū)Re10 固體壁面對(duì)流體流動(dòng)產(chǎn)生阻力。流體與固體顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)流體對(duì)顆粒產(chǎn)生作用力曳力。 固體顆粒靜止，流體對(duì)其作繞流；流體靜止，顆粒作沉降運(yùn)動(dòng)；兩者都運(yùn)動(dòng)但保持一定

5、的相對(duì)速度。但就流體對(duì)顆粒的作用力來(lái)說(shuō)，僅僅是相對(duì)運(yùn)動(dòng)而已，上述三者之間并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。4.1沉降 將混合物置于某個(gè)力場(chǎng)的作用下，利用不同物質(zhì)的密度差異、使之發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而分離的過(guò)程，稱為沉降。 沉降操作用的力可以為重力或離心力，故沉降可以分為重力沉降和離心沉降。沉降4.1.1重力沉降 微粒在流體中受重力作用慢慢降落而從流體中分離出來(lái)的過(guò)程稱為重力沉降。重力沉降的沉降速度36gsFdg36bFdg2242duFd整理后得： 23()4sssdugudtddu/dt=0，u=ut 4 ()3stdgu由牛頓第二定理 F=ma Fg-Fb-Fd=mdu/dt FbFdFg浮力：阻力：重力：阻力系數(shù)

6、實(shí)踐證明，阻力系數(shù)是顆粒運(yùn)動(dòng)雷諾準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系因雷諾數(shù)的大小而異。24Re 1 Re18.5Re 1000 ReRe 0.445斯托克斯定律區(qū) 阿倫定律區(qū) 1牛頓定律區(qū) 2 10層流區(qū)域?qū)恿鲄^(qū)域過(guò)度區(qū)域過(guò)度區(qū)域湍流區(qū)域湍流區(qū)域220.618 1.74ssesdgudguRdgu斯托克斯定律式 阿倫定律式 0.27牛頓定律式 經(jīng)驗(yàn)表明，由于化工生產(chǎn)中所處理的微粒一般都很小，顆粒相對(duì)流體的沉降運(yùn)動(dòng)多數(shù)在斯托克斯定律區(qū)。因此，在計(jì)算時(shí)。一般是首先按照斯托克斯公式計(jì)算其沉降速度然后驗(yàn)證其Re是否小于1。如果不是，便再設(shè)另一個(gè)區(qū)域。利用該區(qū)域的沉降速度計(jì)算式算出其沉降速度，并再一次進(jìn)

7、行驗(yàn)算。如此等等，直至算出的Re數(shù)符合所假設(shè)的條件為止。實(shí)際沉降及其影響因素 實(shí)際沉降即為干擾沉降，顆粒在沉降過(guò)程中將受到周圍顆粒、流體、器壁等因素的影響，一般來(lái)說(shuō)，實(shí)際沉降速度小于自由沉降速度。 顆粒含量的影響。 顆粒形狀的影響 顆粒大小的影響 液體性質(zhì)的影響 流體流動(dòng)的影響 器壁的影響降塵室 在降塵室中顆粒停留時(shí)間=L/u沉降時(shí)間=H/ut分離條件L/uH/utLHWutuVsHWVusLWVust降塵室的處理能力只取決于降塵室的底面積，與高度H無(wú)關(guān)增稠器 又稱連續(xù)式沉降器，它通常是一個(gè)底部微帶有錐形的圓槽，懸浮液連續(xù)地從上方中央的進(jìn)料口進(jìn)人到液面以下。然后在整個(gè)截面上散開(kāi)，固體粒子逐漸向

8、底部沉降，清液經(jīng)上部的溢出口流出，呈稠漿狀的濃稠沉渣由緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的齒耙?guī)?dòng)，聚集到底部的中央，經(jīng)卸出口由泵排出。顆粒在增稠器內(nèi)的沉降過(guò)程大致可以分為兩個(gè)階段:在槽的上部分，顆粒的濃度很小，可以認(rèn)為是自由沉降，槽的下部隨著顛粒濃度的逐漸增加，穎粒作干擾沉降，沉降速度越來(lái)越慢。 增稠器具有澄清液體和增稠懸浮液的雙重功能。為了獲得澄清的液體，應(yīng)當(dāng)使容器內(nèi)液體向上流動(dòng)的速度小于顆粒的沉降速度。 增稠器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作連續(xù)，處理量大，沉淀物的濃度均勻。缺點(diǎn)是設(shè)備比較龐大，占地面積大，分離效率不高等。它一般用來(lái)分離固體粒子濃度低，而處理量大的懸浮液。懸浮液的沉聚過(guò)程 屬重力沉降，在沉降槽中進(jìn)行D沉聚區(qū)

9、變濃度區(qū)等濃度區(qū)清液區(qū)4.1.2 離心沉降 依靠離心力的作用，使流體中顆粒產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)稱離心沉降。重力使小顆粒的沉降速度小，但離心力比重力大千、萬(wàn)倍。懸浮液旋轉(zhuǎn)軸角速度離心分離因數(shù)Kc=r2/g離心分離因數(shù)表示離心力大小的指標(biāo)，離心設(shè)備分離性能的基本參數(shù) 科學(xué)研究證明:當(dāng)流體帶動(dòng)著球形固體粒子圍繞某一中心軸作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)、粒子在運(yùn)動(dòng)的徑向方向上將受到三個(gè)力的作用。在三力達(dá)到平衡時(shí)，離心力浮力阻力=0向心力離心力 阻 力離心沉降速度 36csFdr326fFdr 24ddrFdd24 ()3srddrurd旋風(fēng)分離器 臨界粒徑指能100%分離除去的最小顆粒粒徑。 顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)服從stokes定律

10、。 3()sibdnu進(jìn)氣嚴(yán)格作螺旋形等速運(yùn)動(dòng)，有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)n，切向速度等于進(jìn)口速度ui；b為入口之寬度 旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件.操作不受溫度和壓力的限制，分離效率可以高達(dá)7090，可以分離出小到5um的粒子。其缺點(diǎn)是氣體在器內(nèi)的流動(dòng)阻力較大，對(duì)器壁的磨損比較嚴(yán)重，對(duì)氣體流量的變化比較敏感等。影響沉降操作的因素 力場(chǎng)的形式 工作介質(zhì)的性質(zhì) 顆粒的形狀及其相互影響 流體的流動(dòng)方向4.2 過(guò)濾 4.2.1 過(guò)濾操作的基本概念 過(guò)濾是以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)來(lái)處理懸浮液的操作：在外力的作用下，懸浮液中的液體通過(guò)介質(zhì)的孔道而固體顆粒被截留下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)固、液分離。 過(guò)濾方式 工業(yè)上的過(guò)濾方式有

11、兩種：濾餅過(guò)濾和深層過(guò)濾 通常把過(guò)濾操作中所用的隔層稱為過(guò)濾介質(zhì)；把需要分離的液固混合物稱為濾漿；被截留在過(guò)濾介質(zhì)上的伺體層稱為濾渣或?yàn)V餅；過(guò)濾后的液體稱為濾液濾餅過(guò)濾 架橋現(xiàn)象過(guò)濾操作包括過(guò)濾、洗滌、去濕和卸料四個(gè)階段深層過(guò)濾 過(guò)濾介質(zhì) 織物狀介質(zhì)包括用棉、麻、羊毛、蠶絲或石棉等夭然纖維，以及玻璃纖維、合成纖維、金屬絲等編織成的濾布和絲網(wǎng)等。濾布的選擇應(yīng)視所過(guò)濾粒子的大小、物料的腐蝕性、操作溫度、以及對(duì)強(qiáng)度和耐磨性的要求等條件而定。有時(shí)將多層濾布迭合使用。 粒狀介質(zhì)包括細(xì)砂、石礫、玻璃清、木炭屑、骨炭以及酸性白土等堆積層，這些介質(zhì)常用在城市和工廠給水設(shè)備的濾池中，主要用來(lái)過(guò)濾含固體粒子極少的

12、懸浮液。 多孔性固體介質(zhì)包括多孔的陶瓷、玻璃、塑料的板和管等。它們的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的耐腐蝕性，孔隙小，過(guò)濾效率比較高，常用在含少量微粒的間隙式過(guò)濾設(shè)備中。助濾劑 過(guò)濾中，由于可壓縮濾渣大小、形狀的變化，孔道將變得越來(lái)越小，以至堵塞，過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。為了避免發(fā)生這種悄況，可以在濾布上預(yù)涂一層顆粒均勻、質(zhì)地堅(jiān)硬、不可壓縮的粒狀物料，以防止濾孔的堵塞。有時(shí)也可以將這種物質(zhì)按一定比例加人到濾漿中，然后一起過(guò)濾，由于它構(gòu)成了濾餅的骨架，形成比較疏松的濾餅，使濾液可以暢快地流通.故將這種物質(zhì)稱為助濾劑。 對(duì)助濾劑的基本要求如下:能懸浮在料液之中，具有化學(xué)穩(wěn)定性，不與料液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，也不含有可溶性鹽和色素，

13、在操作壓差范圍內(nèi)具有不可壓縮性，能保持較高的空隙率等。 常用的助濾劑有硅藻土、纖維粉末、活性炭、石棉等過(guò)濾速率 過(guò)濾速率是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位過(guò)濾面積上的濾液體積。 過(guò)濾速度 dV:濾液體積 d:過(guò)濾時(shí)間 A：過(guò)濾面積過(guò)濾推動(dòng)力 過(guò)濾推動(dòng)力：以作用在懸浮液上的壓力表示。實(shí)際起推動(dòng)力作用的是濾渣和過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差。 增加懸浮液本身的液柱壓力，稱為重力過(guò)濾。 增加懸浮液面上的壓力，稱為加壓過(guò)濾。 在過(guò)濾介質(zhì)下面抽真空，稱為真空過(guò)濾。 用慣性離心力來(lái)增大推動(dòng)力，稱為離心過(guò)濾。過(guò)濾阻力 過(guò)濾阻力：在過(guò)濾操作剛剛開(kāi)始時(shí)，濾液流動(dòng)所遇到的阻力只有過(guò)濾介質(zhì)。在過(guò)濾操作進(jìn)行一段時(shí)間，形成濾渣以后，濾液所遇到

14、的阻力是濾渣阻力和過(guò)濾介質(zhì)阻力之和。濾渣的洗滌 在除去濾渣操作以前，濾渣的空隙中還存在濾液。為了從濾液中充分回收這部分濾液，或者由于濾渣是有價(jià)值的產(chǎn)品不允許被濾液污染，需要用水或其他溶劑洗滌濾渣。洗滌后的溶液稱為洗滌液。過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力 過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力通常用單位時(shí)間內(nèi)所得到的濾液量來(lái)表示。也可用單位時(shí)間內(nèi)過(guò)濾面積上積聚的濾渣量表示。影響過(guò)濾操作的因素 懸浮液的性質(zhì) 過(guò)濾的推動(dòng)力 過(guò)濾介質(zhì)與濾餅的性質(zhì)4.2.2 過(guò)濾機(jī)的構(gòu)造和操作 工業(yè)上使用的過(guò)濾設(shè)備稱為過(guò)濾機(jī)。按操作方法不同，可分為間歇式和連續(xù)式兩類。按過(guò)濾推動(dòng)力的來(lái)源，可分重力、加壓、真空過(guò)濾和離心過(guò)濾。過(guò)濾設(shè)備 板框壓濾機(jī) 循環(huán)周期由裝

15、合、過(guò)濾、洗滌、卸渣、清洗等幾個(gè)階段組成 板框壓濾機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。所需輔助設(shè)備少.過(guò)濾面積大，操作壓力高 ,管理簡(jiǎn)單，使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，適用于難過(guò)濾的或液相粘度很高的、有腐蝕性的懸浮液，是間歇式過(guò)濾機(jī)中應(yīng)用最廣泛的一種。 板框壓濾機(jī)的缺點(diǎn)是裝卸板框的勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、洗滌不夠均勻、濾布損耗快等。目前板框壓濾機(jī)正朝著操作自動(dòng)化的方向發(fā)展。廂式壓濾機(jī)隔膜廂式壓濾機(jī)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī) 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)是一種連續(xù)式的過(guò)濾機(jī)，其特點(diǎn)是把過(guò)濾、洗滌、吹干、卸渣和清洗濾布等幾個(gè)階段的操作在轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中完成，轉(zhuǎn)筒每旋轉(zhuǎn)一周，過(guò)濾機(jī)完成一個(gè)循環(huán)周期。 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)在于操作的自動(dòng)化和連續(xù)化

16、，單位過(guò)濾面積的生產(chǎn)能力大，只要改變?yōu)V機(jī)的轉(zhuǎn)速，便可以調(diào)一節(jié)濾餅的厚度等。 缺點(diǎn)是過(guò)濾積遠(yuǎn)小于壓濾機(jī)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。濾餅的含濕量比較高(一般為10%30%)，洗滌不夠徹底等。它適用于過(guò)濾各種物料，包括溫度較高的懸浮液，但溫度過(guò)高容易使真空失效。葉濾機(jī)4.2.3 離心過(guò)濾 利用慣性離心力，使送入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾漿與轉(zhuǎn)鼓一起旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生徑向壓力差，來(lái)分離液相非均相混合物的方法，稱為離心過(guò)濾。離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓上鉆有許多小孔，內(nèi)壁襯有濾布，操作時(shí)，濾液穿過(guò)濾布排出，顆粒沉積于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，形成濾餅。三足式離心機(jī) 三足式離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于它的結(jié)構(gòu)是各種離心機(jī)中最簡(jiǎn)單的，震動(dòng)比較小，占空間不大，晶體不易破損，適

17、用范圍廣泛，可用來(lái)分離粒狀的、結(jié)晶狀的或纖維狀的物料，加之操作時(shí)間可以根據(jù)濾渣含濕量的要求來(lái)加以控制，靈活方便。故特別適用于過(guò)濾周期較長(zhǎng)，處理量不大的多品種物料的分離操作。 三足式離心機(jī)的主要缺點(diǎn)是靠人工從轉(zhuǎn)鼓的上部卸渣，體力勞動(dòng)十分繁重。臥式刮刀卸料離心機(jī) 每一操作循環(huán)包括加料、洗滌、甩干、刮料、洗網(wǎng)這五個(gè)階段 臥式刮刀離心機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)在于消除了因卸料而停車和制動(dòng)轉(zhuǎn)鼓所造成的非生產(chǎn)時(shí)間和能量的浪費(fèi)，整個(gè)過(guò)程連續(xù)化，大大減輕了體力勞動(dòng)。 缺點(diǎn)是刮刀在高速下卸料，濾渣的破損比較嚴(yán)重，對(duì)一些易燃易爆的產(chǎn)品不很適宜。 活塞往復(fù)式卸料離心機(jī)活塞往復(fù)式卸料離心機(jī)適用：適用：顆粒直徑較大（0.15mm)、

18、濃度大（30%)的濾漿 食鹽、硫酸銨、尿素等的生產(chǎn)中。121原料液2洗滌液3脫液固體4洗出液5濾液 活塞推料離心機(jī)主要適用于顆粒較大、并能很快脫水或失去流動(dòng)性的懸浮液。它的優(yōu)點(diǎn)是由于利用卸料器卸料，只是在貼近濾網(wǎng)處的固體顆粒遭到破損，濾餅層顆粒的破碎程度比刮刀卸料離心機(jī)要小得多。另外，它的自動(dòng)控制比較簡(jiǎn)單，功率消耗也比較均勻。是一種應(yīng)用較廣的離心分離設(shè)備。 缺點(diǎn)主要是對(duì)懸浮液的濃度變化很敏感，例如當(dāng)料液太稀時(shí)，濾渣來(lái)不及生成，料液便直接流出轉(zhuǎn)鼓，并沖走部分已形成的濾餅，從而造成轉(zhuǎn)鼓中物料分布不均勻，引起轉(zhuǎn)鼓的振動(dòng)等。立式錐籃離心機(jī)分離機(jī)轉(zhuǎn)鼓4.3氣體的其他凈制設(shè)備 從氣體或蒸汽中除去所含固體顆

19、粒或液滴而使之凈化，是化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。除可用前面所述的沉降方法外，還可利用過(guò)濾、靜電等作用，或者用濕法凈制等。4.3.1 袋濾器 在袋式除塵器的部件中，除濾袋外，最重要的是清灰機(jī)構(gòu)，它對(duì)除塵器的性能有著重要的影響。除塵器的結(jié)構(gòu)形狀與清灰方法直接相關(guān)。根據(jù)清灰方式不同，袋式除塵器通常分為以下類型： （1）機(jī)械清灰袋式除塵器：特點(diǎn)是效率高，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，對(duì)濾料要求不高，維修量少，濾袋壽命長(zhǎng)，但過(guò)濾風(fēng)速低。 （2）逆氣流反吹袋式除塵器：將風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在負(fù)壓作用下形成反吹，在彈簧作用下產(chǎn)生微振動(dòng)，使粉塵脫落。 （3）回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器：濾袋為扁袋形，按圓形輻射狀布置。由反吹風(fēng)機(jī)提

20、供反吹空氣，通過(guò)旋臂進(jìn)行反吹。 （4）脈沖噴吹袋式除塵器：由壓縮空氣反吹，含塵氣流的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄騼?nèi)式，粉塵阻留在袋外。 袋式除塵器是一種高效除塵器，得到廣泛應(yīng)用。但使用袋式除塵器時(shí)應(yīng)注意,它不宜于處理高溫，高濕的含塵氣體，不宜處理含有油霧，凝結(jié)水和粘性粉塵的氣體，不能用于處理有火花，爆炸危險(xiǎn)的煙氣，如果含塵氣體的粉塵濃度較高應(yīng)采用兩級(jí)除塵。 脈沖式袋濾器的工作原理：含塵空氣通過(guò)濾袋時(shí)，粉塵阻留在濾袋外表面，凈化后的氣體經(jīng)文丘里管從上部排出。每排濾袋上方設(shè)一根噴吹管，噴吹管上設(shè)有與每個(gè)濾袋相對(duì)應(yīng)的噴嘴，噴吹管前端裝設(shè)脈沖閥，通過(guò)程序控制機(jī)構(gòu)控制脈沖閥的啟閉。脈沖閥開(kāi)啟時(shí)，壓縮空氣從噴嘴高速噴出。

21、帶著比自身體積大57倍的誘導(dǎo)空氣一起經(jīng)文丘里管進(jìn)入濾袋。濾袋急劇膨脹引起沖擊振動(dòng)，使附在濾袋外的粉塵脫落。4.3.2 濕式除塵器 一、概述 使含塵氣體與液體 （一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置 可以有效地除去直徑為0.120m的液態(tài)或固態(tài)粒子，亦能脫除氣態(tài)污染物 高能和低能濕式除塵器 低能濕式除塵器的壓力損失為0.21.5kPa，對(duì)10m以上粉塵的凈化效率可達(dá)9095% 高能濕式除塵器的壓力損失為2.59.0kPa，凈化效率可達(dá)99.5以上（1）文丘里洗滌器 除塵器系統(tǒng)的構(gòu)成 文丘里洗滌器 除霧器 沉淀池 加壓循環(huán)水泵 除塵過(guò)程 文丘里除塵器：

22、收縮管， 喉管， 擴(kuò)散管 就其斷面形狀 圓形文丘里除塵器 矩形文丘里除塵器 文丘里洗滌器 文丘里洗滌器 1.除塵過(guò)程 含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能 在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為50180m/s 洗滌液 （一般為水）通過(guò)沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進(jìn)入，液滴被高速氣流霧化和加速 充分的霧化是實(shí)現(xiàn)高效除塵的基本條件 泡沫除塵器泡沫除塵器 在塔內(nèi)裝有篩板和擋 水板。液體由塔上部噴入，含塵氣體由下部進(jìn)入除塵器，當(dāng)含塵氣體通過(guò)篩板時(shí)，氣體中的一部分粉塵在泡沫層中被除去，而另一部分粉塵則被篩板泄漏液所捕集。通過(guò)氣液兩相的充分接觸而達(dá)到出塵的目的。湍球塔湍球塔 將

23、流化床的原理應(yīng)用到氣液傳質(zhì)設(shè)備中，使填料處于流化狀態(tài)，因而使過(guò)程得到強(qiáng)化 噴霧塔洗滌器噴霧塔洗滌器4.3.3 靜電除塵 牛頓第二定律： 物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律亦可以表述為“物體隨時(shí)間變化之動(dòng)量變化率和所受外力之和成正比”。即動(dòng)量對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)等于外力之和。 固體流態(tài)化流化床的基本概念 假設(shè) 床層是由均勻顆粒組成的 流體自下而上地流過(guò)顆粒層 則根據(jù)流速的不同，會(huì)出現(xiàn)三種不同的情況 固定床階段 流化床階段 顆粒輸送階段流化現(xiàn)象 散式流化與聚式流化流化床的特點(diǎn) 傳熱效果較好 操作方便，易于實(shí)

24、現(xiàn)操作的連續(xù)化和自動(dòng)化 單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備的處理量大，便于大規(guī)模生產(chǎn)，在換熱量一定的情況下，相應(yīng)的換熱面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省材料，造價(jià)低。因此流態(tài)化技術(shù)廣泛用于傳熱、傳質(zhì)以及氣一固反應(yīng)過(guò)程中。 流化床的主要缺點(diǎn)是增加了產(chǎn)生副反應(yīng)的機(jī)會(huì)。此外，顆粒磨損大，消耗多，對(duì)設(shè)備的磨損也大流化床在工程上的應(yīng)用 固體流態(tài)化技術(shù)在工程上應(yīng)用的范圍很廣，大體上可以分為三類：物理操作，催化反應(yīng)與非催化反應(yīng)。流化床中的流體力學(xué)特性 壓強(qiáng)降與流速的關(guān)系：流化床的壓降等于單位截面床內(nèi)固體的表觀重量(即重量浮力) 流化床的操作范圍 起始流化速度uL 帶出速度：當(dāng)床層的表觀速度達(dá)到顆粒的沉降速度時(shí)，大量顆粒將被流體帶出器外，故流化床的帶出速度為單個(gè)顆粒的沉降速度 u。一般說(shuō)來(lái)，此表觀速度為流化床操作范圍的上。流化床中常見(jiàn)的不正常現(xiàn)象 騰涌與