大氣污染控制工程 第十四課

1、大氣污染控制工程 第十四課第1頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二3 濕式除塵器一、概述原理 P199 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 eg.噴霧塔、旋風(fēng)洗滌器高能濕式除塵器 eg.文丘里洗滌器第2頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 二、噴霧塔洗滌器 假定所有液滴具有相同直徑液滴進(jìn)入洗滌器后立刻以終末速度沉降液滴在斷面上分布均勻、無聚結(jié)現(xiàn)象含塵氣體清潔氣體循環(huán)水含塵水第3頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 二、噴霧塔洗滌器 噴霧塔結(jié)構(gòu)簡單、壓力損失小，

2、操作穩(wěn)定，經(jīng)常與高效洗滌器聯(lián)用捕集粒徑較大的粉塵嚴(yán)格控制噴霧的過程，保證液滴大小均勻，對(duì)有效的操作是很有必要第4頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 濕式除塵器第5頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 濕式除塵器板式塔填料塔第6頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 三、旋風(fēng)洗滌器干式旋風(fēng)分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴，就構(gòu)成一種最簡單的旋風(fēng)洗滌器噴霧作用發(fā)生在外渦旋區(qū)，并捕集塵粒，攜帶塵粒的液滴被甩向旋風(fēng)洗滌器的濕壁上，然后沿壁面沉落到器底在出口處通常需要安裝除霧器第7頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二

3、 四、旋風(fēng)水膜除塵器 噴霧沿切向噴向筒壁，使壁面形成一層很薄的不斷下流的水膜含塵氣流由筒體下部導(dǎo)入，旋轉(zhuǎn)上升，靠離心力甩向壁面的粉塵為水膜所粘附，沿壁面流下排走 第8頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 濕式除塵器旋風(fēng)水膜除塵第9頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 五、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)水泵除塵過程文丘里除塵器： 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第10頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 文丘里洗滌器第11頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)

4、47分，星期二 五、文丘里洗滌器 1.除塵過程 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 第12頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 五、文丘里洗滌器2.壓力損失高速氣流的動(dòng)能要用于霧化和加速液滴，因而壓力損失大于其它濕式和干式除塵器卡爾弗特等人基于氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴的假定，發(fā)展了計(jì)算文丘里洗滌器壓力損失的數(shù)學(xué)模式第13頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)

5、47分，星期二四、濕式除塵器的除塵機(jī)理濕式除塵機(jī)理涉及各種機(jī)理中的一種或幾種。主要是慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、粘附、擴(kuò)散漂移和熱漂移、凝聚等作用。 第14頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn) 在耗用相同能耗時(shí)，比干式機(jī)械除塵器高。高能耗濕式除塵器清除0.1m以下粉塵粒子，仍有很高效率可與靜電除塵器和布袋除塵器相比，而且還可適用于它們不能勝任的條件，如能夠處理高溫，高濕氣流，高比電阻粉塵，及易燃易爆的含塵氣體在去除粉塵粒子的同時(shí)，還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態(tài)污染物。既起除塵作用，又起到冷卻、凈化的作用第15頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，

6、星期二 濕式除塵器的缺點(diǎn) 排出的污水污泥需要處理，澄清的洗滌水應(yīng)重復(fù)回用 凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時(shí)，洗滌水具有一定程度的腐蝕性，因此要特別注意設(shè)備和管道腐蝕問題不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體寒冷地區(qū)使用濕式除塵器，容易結(jié)凍，應(yīng)采取防凍措施 第16頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 濕式除塵器的設(shè)計(jì)舉例濕式除塵器的設(shè)計(jì)步驟一般為 (1)收集需處理的廢氣的有關(guān)資料，包括廢氣流量、廢氣溫度、廢氣密度、廢氣中粉塵的濃度、粉塵的密度、粒塵的粒徑分布等;當(dāng)?shù)卣畬?duì)該污染源下達(dá)的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)。 (2)確定要達(dá)到的處理效率。 (3)根據(jù)廢氣和粉塵的特點(diǎn)、性質(zhì)及需要達(dá)到的處

7、理效率，選取恰當(dāng)?shù)臐袷匠龎m設(shè)備。 第17頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 濕式除塵器的設(shè)計(jì)舉例濕式除塵器的設(shè)計(jì)步驟一般為 (4)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，選取設(shè)備的有關(guān)參數(shù)。 (5)計(jì)算各種粒徑的粉塵的分級(jí)效率，由此得到總?cè)コ?，并與要求的除塵效率比較，如達(dá)到要求，則繼續(xù)向下計(jì)算，如達(dá)不到要求，則重新選擇設(shè)備參數(shù)，再計(jì)算分級(jí)效率和總除塵效率，直至達(dá)到要求為止。 (6)計(jì)算設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)參數(shù)。 (7)計(jì)算設(shè)備的阻力降。第18頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二4過濾式除塵器使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置分類空氣過濾器濾紙或玻璃纖維砂、礫、焦炭等顆粒

8、物第19頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 布袋除塵器示意圖第20頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二第21頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 一、袋式除塵器的工作原理第22頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二一、袋式除塵器的工作原理截留、慣性碰撞氣流流線粒子靶攔截慣性碰慣性碰撞第23頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二一、袋式除塵器的工作原理擴(kuò)散、電沉積靶粒子氣流流線電沉積擴(kuò)散第24頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二一、袋式除塵器的工作原理篩分 氣流流線粒

9、子篩分已收集粒子第25頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 一、袋式除塵器的工作原理采用纖維織物作濾料的袋式除塵器（主要討論），在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣 除塵效率一般可達(dá)99%以上效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用第26頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 一、袋式除塵器的工作原理含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上沉積在濾料上的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作 用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層第27頁，共51頁，2022年，5月

10、20日，14點(diǎn)47分，星期二 一、袋式除塵器的工作原理新鮮濾料的除塵效率較低粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袈兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降 除塵器壓力過高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰 清灰不應(yīng)破壞粉塵初層含塵氣體粉塵層清潔氣體中間層流線流線厚度第28頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 袋式除塵器除塵效率的影響因素粉塵負(fù)荷過濾速度煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比，也稱氣布比過濾速度是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。選用高的過濾速度，所需要的濾布

11、面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會(huì)減小，但除塵器的壓力損失卻會(huì)加大。一般來講，除塵效率隨過濾速度增加而下降過濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關(guān)第29頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 三、袋式除塵器的濾料1.對(duì)濾料的要求容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低使用壽命長，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度表面光滑的濾料容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過濾速度，但必須及時(shí)清灰 第30頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 三、袋式除塵器的濾料2.

12、濾料種類 按濾料材質(zhì)分天然纖維棉毛織物，適于無腐蝕、350360K以下氣體無機(jī)纖維主要指玻璃纖維，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫；質(zhì)地脆合成纖維性能各異，滿足不同需要，擴(kuò)大除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域第31頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 三、袋式除塵器的濾料2.濾料種類 按濾料結(jié)構(gòu)分濾布（編織物）毛氈工藝簡單；致密，除塵效率高；容塵量小，易于清灰第32頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 四、袋式除塵器的清灰 清灰是袋式除塵器運(yùn)行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類的常用的清灰方式有三種機(jī)械振動(dòng)式 逆氣流清灰脈沖噴吹清灰第33頁，共51頁，2022

13、年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 四、袋式除塵器的清灰1.機(jī)械振動(dòng)清灰 機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器的過濾風(fēng)速一般取1.02.0m/min，壓力損失為8001200Pa第34頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二四、袋式除塵器的清灰1.機(jī)械振動(dòng)清灰此類型袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)是工作性能穩(wěn)定，清灰效果較好缺點(diǎn)是濾袋常受機(jī)械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大第35頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 四、袋式除塵器的清灰2.逆氣流清灰 過濾風(fēng)速一般為0.52.0m/min，壓力損失控制范圍10001500Pa 這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡單，清灰效果好，濾袋磨損少

14、，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況第36頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 四、袋式除塵器的清灰3.脈沖噴吹清灰 利用47atm的壓縮空氣反吹，壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動(dòng)，粉塵層脫落必須選擇適當(dāng)壓力的壓縮空氣和適當(dāng)?shù)拿}沖持續(xù)時(shí)間 （通常為0.1-0.2s）每清灰一次，叫做一個(gè)脈沖，全部濾袋完成一個(gè)清灰循環(huán)的時(shí)間稱為脈沖周期，通常為60s第37頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用設(shè)計(jì)流程選擇過濾介質(zhì)：與溫度和氣體與粉塵的其他性質(zhì)相適應(yīng)選擇清灰方式：與濾布相適應(yīng)計(jì)算氣布比計(jì)算穿透率計(jì)算需要的過濾面積和袋

15、室數(shù)目提出風(fēng)機(jī)和管道的技術(shù)要求經(jīng)濟(jì)核算第38頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用 1.選擇與設(shè)計(jì) （1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式根據(jù)對(duì)除塵效率的要求、廠房面積、投資和設(shè)備定貨的情況等，選定除塵器類型根據(jù)含塵氣體特性，選擇合適的濾料根據(jù)除塵器型式、濾料種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失等便可初步確定清灰方式第39頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用1.選擇與設(shè)計(jì)清灰方式應(yīng)用氣布比主要清灰方式主要濾布種類粉塵粒徑密度谷物加工1214RAF大低石灰石（采石場）68PJF大中氧化鉛1.52

16、SW小高煤飛灰（采暖鍋爐）23RAW小中煤飛灰（工業(yè)鍋爐）45PJW/F中中水泥（窯爐）23RAW中中注：RA空氣反吹； PJ脈沖噴吹；S振打清灰；F氈制；W紡織第40頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用選擇與設(shè)計(jì)濾料的比較 濾料相對(duì)費(fèi)用/US $溫度/聚酯6275諾梅克斯14400特氟隆45450玻璃纖維布25500Hugglas30500*除玻璃纖維布 (G/C=2:1) 外,假定 G/C=5:1 第41頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用1.選擇與設(shè)計(jì)（2）計(jì)算過濾面積 一般情況下

17、的過濾氣速歸納如下簡易清灰: vF=0.200.75m/min機(jī)械振動(dòng)清灰: vF=1.02.0m/min逆氣流反吹清灰: vF=0.52.0m/min脈沖噴吹清灰: vF=2.04.0m/min第42頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用選擇與設(shè)計(jì)（3）除塵器設(shè)計(jì)確定濾袋尺寸:直徑d和高度l計(jì)算每條濾袋面積:a=dl 計(jì)算濾袋條數(shù):n=A/a在濾袋條數(shù)多時(shí)，根據(jù)清灰方式及運(yùn)行條件將濾袋分成若干組，每組內(nèi)相鄰兩濾袋之間的凈距一般取5070mm第43頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用2.應(yīng)

18、用袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業(yè)部門的尾氣除塵比電除塵器結(jié)構(gòu)簡單、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定，可以回收高比電阻粉塵與文丘里洗滌器相此，動(dòng)力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用對(duì)于微細(xì)的干燥粉塵，采用袋式除塵器捕集是適宜 第44頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二六、顆粒層除塵器顆粒層除塵器是以砂粒(或其他顆粒)為過濾介質(zhì)來分離煙氣中粉塵的設(shè)備。運(yùn)行正常，除塵效率可達(dá)99。它屬于效率較高的除塵設(shè)備之一。 它的除塵機(jī)理與袋式除塵器相似，當(dāng)含塵氣體通過顆粒層時(shí)，由于碰撞、篩濾、擴(kuò)散等作用，使粉塵沉積于顆粒層內(nèi)。第45頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二 5除塵器選擇與發(fā)展一、除塵器的合理選擇選擇除塵器必須考慮的因素除塵效率壓力損失一次投資維修管理第46頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二除塵器的合理選擇第47頁，共51頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)47分，星期二除塵器的合理選擇1.滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求2.粉塵顆粒的物理性質(zhì)3.氣體