《饲料除尘技术》PPT课件.ppt

颗粒污染物控制除 尘 技 术,主要内容,粉尘及其物理特性各种除尘装置,粉尘及其物理特性,粉尘的分类、粒径、粒径分布 粉尘的物理特性,粉尘的分类,可见粉尘：粒径大于10m，用眼睛可以分辨，对人体和环境有害；显微粉尘：粒径为0.2510m，在普通显微镜下可以分辨，对人体和环境危害大；超显微粉尘：粒径小于0.25m，在超倍显微镜或电子显微镜下可以分辨，对人体和环境危害更大，其中小于0.1m的危害不太大,back,粒径,单一粒径 平均粒径,back,单一粒径,斯托克斯(Stokes)径 空气动力径 分割粒径(或称临界粒径),back,斯托克斯(Stokes)径,是指与被测尘粒密度和终未沉降速度相同的球形粒子直径。,雷诺数 时，斯托克斯粒径的定义式：式中：流体的动力粘度；尘粒在重力场中于该流体中的终末沉降速度；尘粒的真密度；流体的密度；重力加速度。,back,空气动力径,是指与被测尘粒在空气中的终末沉降速度相同、密度为1(g/cm3)的球形颗粒直径。,分割粒径,是指某除尘器能捕集一半的尘粒的直径，即除尘器分级效率为50的尘粒直径。它是表示除尘器性能的很有代表性的粒径。,平均粒径,能够简明地表示颗粒群的某一物理持性而得出的该颗粒群的平均尺寸 算术平均径 中位径 众径 平均表面积径,算术平均径,指单一粒径的算术平均值 式中：第i种粉尘的粒径；粒径为 粉尘的颗粒数。,中位径,是指粒径频率分布的累计值为50时的粒径。可用于表示分级除尘器的性能。,众径,是指粒径分布中频率密度达到最大值时的粒径。,表面积平均径,是用颗粒群中颗粒总表面积与颗粒数之比的平方根表示。常用于表示颗粒群在重力场或惯性力场下的沉降速度。,粒径分布,也称粉尘的分散度。是指某一颗粒群中不同粒径颗控所占的比例。粒径分布是评价粉尘危害程度、除尘器性能和选择除尘器的基本条件。,以颗粒的质量所占比例来表示，称质量分布；以颗粒的个数所占例来表示，称粒数分布；以颗粒的表面积所占比例表示，称表面积分布。除尘技术中多用质量分布。粒径分布的表示方法有图表法和函数法。,图表法,以一组粉尘试样为例。该组粉尘的质量 g。经测定各粒径范围(或称组距)内颗粒的质量为。将其测定结果及按下述定义计算的结果同时列入表51和绘在图51（a，b，c）中。,表5-1粒径分布测定合计算结果,图5-1 a 粒径的频率分布,图5-1 b 粒径的频度分布,图5-1 c 粒径的累计频率分布,相对频数分布,也称频率分布，用()表示，系粒径由 至+之间的粒子质量占尘样总质量的百分数。即 且有,图51 a,频率密度分布,简称频度分布，用（）表示，系粒径组距为1m时的频率分布。即,图51 b,频度的微分定义式为表示粒径为 的粒子质量占尘样总质量的百分数。,筛上累计频率分布,简称筛上累计分布，R()，系大于 的全部粒子质量占尘样总质量的百分数。即,图51 c,积分式,或,显然,已知描述分布曲线的数学函数，可得算术平均径或,众径 的粒径中位径 的粒径。,表面积平均径,或,函数法表示粒径分布,常用的函数有正态分布、对数正态分布、罗辛拉姆勒(RosinRamler)分布(又称RR分布)对数正态分布 罗辛拉姆勒(RosinRamler)分布(又称RR分布),图54 实际粒径分布及对数转换,颗粒群对数正态分布函数,式中：几何平均直径；为N个颗粒粒径之积的N次方根，并 几何标准差；,几何标准差,或,图55 对数正态分布及其特征估计,对数正态分布的特点：如果某种粒子群的颗粒直径分布遵循对数正态分布，则无论是以质量表示还是以个数或表面积表示的粒径分布，也都呈对数正态分布，且几何标准差 均相等。概率对数坐标上三种表示的粒径分布直线相互平行。,有了一种表示的中位径，便可按下式确定另两种表示的中位径：式中，、分别为以质量、粒数和表面积表示的对数正态分布函数的中位径。,利用粒数表示的对数正态分布的特征数 和，计算各种平均粒径：算术平均径 表面积平均径 体面积平均径 体积平均径,back,罗辛拉姆勒分布(RR分布),函数表达式或式中：粒径特征数。为筛上累计频率R=36.8时的粒径 n 分布指数。,中位径 众径,例题1：,据测定粉煤燃烧产生的飞灰的质量粒径分布遵从对数正态分布规律，其中位径为21.5m，9.8 m的颗粒占15.87试确定以个数表示时对数正态分布函数的特征数和算术平均径。,解：对数正态分布函数的特征数是中位径和几何标准差。由于粉煤飞灰的质量粒径分布遵从对数正态分布规律，故以个数和质量表示时的几何标准差相等。,以个数表示的中位径算术平均径,例题2：,已知电弧炉炼钢吹氧期产生的烟尘服从R-R分布，中位径为0.11m，分布指数为0.50，试确定小于1 m的烟尘所占的比例及粒径特征数和众径。,解：小于1 m烟尘所占的百分数粒径特征数众径,粉尘的物理特性,密度比表面积 润湿性 粘附性 荷电性及导电性 含水率 安息角和滑动角 磨损性 爆炸性,back,粉尘密度,定义：单位体积的粉尘质量。粉尘的真密度 粉尘在不包括尘粒间和尘粒体内部的空隙，而是在密实状态下的单位体积的质量。粉尘的堆放密度 粉尘在包括尘粒间和尘粒体内部的空隙，即在自然堆积状态下的单位体积的质量。,真密度和堆放密度间的关系：式中：粉尘的空隙率；表示尘粒间的空隙体积与自然堆放粉尘的总体积之比。,back,粉尘的比表面积,粉尘的单位体积或单位质量所具有的总表面积称粉尘的比表面积。,粒径为 球形颗粒：净体积比表面积质量比表面积 式中：粉尘颗粒的真密度，（）,颗粒群：净体积比表面积 式中：尘粒的平均表面积，(cm2)；尘粒的平均净体积，(cm3)；尘粒的体积表面积平均直径，系尘粒群总净 体积与总表面积之比，(cm)尘粒的卡门形状系数，对于球形颗粒 1,质量比表面积堆放状态下的尘粒比表面积卡门形状系数。对于煤粉为0.650.73，对于烟尘为0.550.89。,粉尘的润湿性,粉尘颗粒能否与液体相互附着或附着难易的性质称粉尘的润湿性。如尘粒和液体接触时，接触面能扩大而且相互附着，就是润湿性粉尘；反之，接触面趋于缩小而不能附着，则是非润湿性粉尘。,粉尘的粒径、生成条件、组分、温度、压力、含水率、表面粗糙度及荷电性，液体的表面张力、尘粒与液体间的粘附力及相对运动速度等。例如，粉尘的润湿性随温度上升而下降，随压力增加而增加，随液体表面张力减小而增强，随细尘粒(5m以下)特别是lm以下的超微米尘粒与水滴问相对运动速度的增高而增大,影响粉尘的润湿性的因素,亲水性粉尘易被水润湿的，如锅炉飞灰、石灰尘，可选用湿式除尘器。疏水性粉尘难于被水润湿的，如煤尘、石墨、硫黄尘。不宜选用湿式除尘器。水硬性粉尘吸水后形成不溶于水的硬垢，如水泥、熟石灰和白云石粉尘等。不宜采用湿式除尘，易使管道和设备结垢、堵塞。,back,粉尘的粘附性,尘粒附着在固体表面上、或粒子间彼此附着的现象称为粘附。后者也称自粘。克服附着现象所需要的垂直作用于粒子重心上的力称为粘附力。,影响粉尘粘附性的因素很多，现象也很复杂。一般情况下，粉尘的粒径小、形状不规则、表面粗糙、含水率高、润湿性好及荷电量大时易产生粘附现象。除此之外，粘附现象还与周围介质的性质、粒子与气体的运动状况有关。例如液体中粒子的粘附比气体中弱得多；表面粗糙或有可溶性和粘性物质的固体表面能大大提高粘附力；高速含尘气流对粒子的浮升力超过壁面与粒子间粘附力时会使已粘附在壁面上的粒子脱离下来。粉尘的粘附性对除尘既有利，也有害。,back,粉尘的荷电性,粉尘在其产生和运动过程中，由于相互碰撞、摩擦、放射线照射、电晕放电及接触带电休等原因而带有一定电荷的性质称为粉尘的荷电性。粉尘的荷电量随温度升高、比表面积加大及含水率减小而增大，还与其化学成分等有关。粉尘荷电后将改变其某些物理性质、如凝聚性、粘附性及其在气体中的稳定性等，同时对人体的危害也增强。,粉尘的导电性,粉尘的导电性用电阻率来表示，其大小与它测定时的温度、湿度、粉尘的粒径和堆积的松散度等有关。粉尘的导电性只是用来表示相互比较的粉尘电阻，所以也称比电阻。粉尘的比电阻是指面积为1cm2、厚度为1cm的粉尘层的电阻值，单位为cm。,粉尘的导电性分类,容积导电粉尘颗粒本体内电子或离子发生的导电。约200以上时，主要靠容积导电表面导电颗粒表面团吸附水分等形成的化学膜的导电。比电阻高的粉尘，在约100以下时，主要靠表面导电。下图为煤粉炉烟尘比电阻与烟温的关系曲线。,煤粉炉烟灰与烟温的关系,由图可知,在表面导电为主的低温范围内，粉尘比电阻称为表面比电阻，其值随温度升高而增大；在容积导电为主的高温范围内，粉尘比电阻称为容积比电阻，其值随温度升高而减小；在表面导电和容积导电作用相近的中间温度范围内，粉尘比电阻是表面比电阻和容积比电阻的合成，其值最高。,back,粉尘的含水率,粉尘中所含水量与粉尘总质量的百分比称为粉尘的含水率。粉尘中所含水量是指附着在尘粒表面上的和包含在凹坑处及细孔中的自由水份，以及紧密结合在尘粒内部的结合水份。化学结合的水份，如结晶水等不属于水量范围。粉尘总质量是指粉尘中所含水量与干粉尘质量之和。粉尘的含水率对粉尘的润湿性、粘附性、荷电性、导电性、安息角及爆炸性等有影响。,粉尘的安息角,粉尘通过小孔连续地下落到水平板面上时，堆积成的锥体母线与水平板面的夹角称为粉尘的安息角，也称静止角或堆积角等。安息角是粉尘物料特有的性质，与粉尘物料的种类、粒径、形状、含水率、粘附性、尘粒表面光滑程度等有关。对同一种粉尖，粒径大、接近球体、表面光滑、含水率低时，安息角变小。许多粉尘安息角的平均值约为3540。,粉尘的滑动角,当粉尘自然堆放在光滑平板上随平板作倾斜运动时粉尘开始滑动的平板倾斜角称为粉尘的滑动角。,粉尘的磨损性,粉尘在流动过程中对器壁或管壁的磨损程度称为粉尘的磨损性。硬度大、密度高、粒径粗、带有棱角的粉尘磨损性大。粉尘的磨损性与气流速度的23次方成正比。在高气流速度下，粉尘对管壁的磨损更为严重。,粉尘的爆炸性,煤尘、麻尘、硫矿粉等悬浮于空气中的粉尘达到定浓度时。如存在着能量足够的火源，如高温、明火、电火花以及由于摩擦、振动、碰撞引起的火花等就会引起爆炸；有些粉尘如镁粉、碳化钨粉等与水接触后会引起自燃或爆炸；还有些粉尘如溴与磷、锌粉与镁粉等互相接触或混合后也会引起爆炸。这些会引起自燃或爆炸的粉尘称为具有爆炸危险性粉尘。,粉尘在空气中的爆炸上限很高，一般都达不到，具有实际意义的只有爆炸下限。粉尘的爆炸性与多种因素有关。燃烧发热量愈大、氧化速度愈快、悬浮性愈强、粒径愈小、混合物中氧浓度愈、湿度愈小、荷电性愈强的粉尘愈容易引起爆炸。,back,除尘装置,除尘装置的性能 旋风除尘器 袋式除尘器 电除尘器 湿式除尘器 除尘器的选择,除尘装置的性能,处理气体量 除尘效率 压力损失,back,处理气体量,处理气体量是除尘装置处理气体能力大小的指标，以体积流量表示。除尘器的进口气体量为，出口气体量，则除尘器处理的气体量除尘器的漏风率,除尘效率,总效率 通过率 分级除尘效率,总效率,除尘装置的总效率是指同一时间内除尘装置除去的粉尘量与装置进口的含尘气体中粉尘量的百分比，也称平均效率。,无漏风时、分别表示除尘装置进、出口含尘气体流 量，(Nm3s)除尘装置进口气流含尘浓度，(gNm3)除尘装置出口气流含尘浓度，(gNm3)除尘总效率；(),已知除尘装置进、出口粉尘流量分别为 和，被捕集的粉尘流量为，除尘装置的总效率,两台除尘器串联使用时，除尘系统总效率n台除尘器串联 式中：、分别为第一、第二、第n级除尘器的除尘效率,back,通过率,指除尘装置出口粉尘量与进口粉尘量的百分比，用P表示,通过率也是用来表示除尘装置性能的。通过率越大，说明从除尘装置出口的粉尘量越大，即除尘效率越低。当除尘装置的除尘效率很高时，用通过率表示除尘装置性能上的差别比用总效率表示时更为明显。例如，除尘器的除尘效率从99提高到99.8，只提高了0.8，而从通过率来看，则由1降到2，即排尘量降低了80。,back,分级除尘效率,按粉尘粒径(或粒径范围)来标定除尘器的效率。除尘器的分级效率可用质量法和浓度法,质量法表示浓度法表示时 除尘器无漏风 时、分别为除尘器进、出口和被捕集的粒径为 的粉尘质量百分数 除尘器的分级效率,己知除尘器进口粉尘的粒径频度分布 和被捕集粉尘的粒径频度分布 除尘器分级效率,back,压力损失,含尘气流流经除尘器时所消耗的能量大小。也称压力降，用 表示：除尘器的阻力系数，由实验和经验 公式确定 气流的密度 除尘器进口时的气流速度,除尘器压力损失的大小，取决于除尘器的结构形式、气流的密度和速度。压力损失大的除尘器，运行时能量消耗大，费用高，还直接关系列所需要的烟囱高度，以及是否需要安装引、送风机等。除尘器的压力损失，一般用除尘器进、出口断面上的全压差表示。,back,旋风除尘器,旋风除尘器的工作原理 旋风除尘器的分类旋风除尘器的选择,旋风除尘器的工作原理,旋风除尘器内的流场 尘粒分离机理,旋风除尘器工作原理图,GO,旋风除尘器内的流场：一个由切向、轴向和径向运动组成的三维速度场 对于离除尘器中心轴线半径 为的某点气流速度矢量为 切向分速度 轴向分速度 径向分速度,切向分速度是主要速度分量，它不仅主要决定气流合速度的大小，也是决定气流质点和尘粒捕集效率的主要因素。n，c是常数；外旋流，n0.50.9，与旋风除尘器圆筒体直径和尘流温度有关；外旋流的切向分速度随旋转半径的减小而增大。内旋流，n1，等于角速度；内旋流的切向分速度随旋转半径的增大而增大。,切向分速度对于外旋流是向下的，对于内旋流是向上的。在内外旋流之间必然会有一个轴向分速度为零的假想圆筒面，该圆筒面的中心线即是旋风除尘器的中心线，其半径为除尘器排气管半径的0.60.7倍。假想圆筒面上的切向分速度为最大。内旋流的轴向分速度易将一部分已捕集的粉尘重新扬起，带出除尘器，形成返混现象。,径向分速度 对于外旋流是向内的。外旋流的径向分速度 与气流的切向分速度 对尘粒的分离起着相反的作用，产生的离心力使尘粒作向外的径向运动，而外旋流的 使尘粒作向心的径向运动，把尘粒推人内旋流。内旋流的径向分速度是向外的，对尘粒作离心的径向运动，起着一定的分离作用。径向分速度对尘粒的分离是不利的,尘粒分离机理,外旋流内的尘粒在径向受离心力 和向心力 尘粒向外推移 尘粒向内飘移式中：尘粒密度 气体密度 气体的运动粘性系数,临界粒径 所受到的两种力的作用正好相等，受到向外推移作用大于向内飘移；推移到除尘器筒体内壁，被分离，受到向内飘移作用大于向外椎移；被带到上升的内旅流中被排出除尘器 临界粒径 的位置在假想圆筒面上，即在内外旋流的交界面。,粒径 尘粒 概率统计的观点：处于这种状态的尘粒有50的可能被分离，也同时有50的可能进入内旋流被排出除尘器，即这种尘粒的分离效率为50。除尘器的分级效率等于50时的粒径，即为分割粒径,式中：空气的动力粘度，(Pas)；内、外旋流交界面上含尘气流的径向速度，其中 是旋风除尘器处理的气体量(m3h)，是交界面处假想圆柱面的高度(m)；假想圆柱半径(m)，0.60.7，是旋 风除尘器排气管半径；,尘粒真密度，(kg/m3)；内、外旋流交界面上含尘气流的切 向速度，(m/s)其中：旋风除尘器筒体半径，(m)靠筒体壁处含尘气流的切向 速度,时 时式中：旋风除尘器进口面积 进口含尘气流风速 筒体直径,除尘器的分级效率,back,旋风除尘器的分类,性能进气方式结构形式组合形式,高效旋风除尘器除尘效率大于95，筒体直径较小，用来分离较小尘粒；高流量旋风除尘器除尘效率为5090，筒体直径较大，用于处理大的气体流流量；,back,切向进入式 最常用的一种，根据尘流进口的结构不同又可分为直入式和蜗壳式。轴向进入式根据尘流在除尘器内的流动方式又可分为反转式和直进式，前者是排气管在旋风除尘器进气口的同一端，后者在另一端。,切向和轴向进入式旋风除尘器,圆筒式旁通式扩散式长锥体式 圆筒较短、圆锥较长除尘效率较高，但压力损失随圆锥的增长而增加。,结构形式,普通的旋风除尘器，除尘器阻力较小，处理量大，但除尘效率低，对于粒径为10m左右的尘粒分离效率小于6070，一般用于捕集密度和粒径大的尘粒；,180蜗壳式入口，见下图所示，排气管的插入深度较浅在圆简体上设有螺旋线形的灰尘隔离室(或称旁通分离室)并与锥体连通。在分离室的上端和中部设有分离口，分别用于分离上涡旋中的细灰尘和一部分外旋流中的较粗粉尘。它的除尘效牢高于圆筒式，但隔离室易堵塞，因此，要求被处理粉尘具有较好的流动性；,旁通式,如下图所示。180蜗壳式入门，圆简体较短，下接倒圆锥体倒圆锥体下部设有倒漏斗形的反射屏。倒圆锥体能减少含尘气体由锥体中心短路到排气管；反射屏能有效地防止上升内旋流把沉积的尘粒重新卷起带走，因而提高厂除尘效率，同时具对结构简单、易加工、投资低等优点，特别适于捕集510m以下的尘粒；,扩散式,back,组合形式,串联式旋风除尘器组 并联式旋风除尘器组 多管式旋风除尘器,串联式,back,并联式,back,多管式,back,旋风除尘器的选择,计算法经验法 大多采用经验法来选择除尘器的型式、规格,选择的步骤,按排放标准或预定的除尘器出口浓度计算要求达到的除尘效率；选定除尘器的结构形式，根据所选除尘器的 和 实验曲线，由除尘效率 和除尘器允许的阻力损失 确定除尘器进口气流速度；根据需要处理的含尘气体流量 和除尘器进口气流速度 计算出所需除尘器的进口面积；由旋风除尘器的类型系数，求出除尘器筒体直径，然后从国家标准图、样本或手册中交到所选除尘器的规格；计算除尘器运行条件下的压力损失。,一般用于捕集510m以上、密度大的粉尘，总除尘效率为85左右。压力损失对于切向进入式为1000Pa左右，对于轴向进入式约为4001000Pa。既可用作独立的除尘装置，也可用作其他除尘装置的前处理装置。,back,袋式除尘器,含尘气体通过滤袋(也称布袋)滤去其中尘粒的除尘装置。特点：(1)除尘效率高。对于微米或亚微米数量级尘粒的除尘效率一般可达99，甚至可达999以上；(2)处理气体量范围大。根据需要、可设计制造出处理每小时几立方米到几百万立方米烟气量的袋式除尘器；(3)适应性强。可以捕集多种干性粉尘；不受粉尘比电阻的限制，特别对于高比电阻粉尘，除尘效率比电除尘器高得多；进口含尘气体浓度在相当大的范围内变化，对除尘效率和阻力影响不大；(4)结构简单，使用灵活，运行稳定可靠，不存在水污染和污泥处理等问题。,缺点：不适于处理粘结性和吸湿性强的含尘气体，特别是当烟气温度低于露点温度时，袋布上会结露，致使袋孔堵塞，破坏袋式除尘器的正常运作；一般滤布的使用温度小于300。,除尘过程 布袋的滤尘机理 气体过滤速度的选择,多室袋式除尘器,1灰斗 2机械振打机构3进气分布管道 4进气管5排灰装置6排气阀7支承吊架8反吹风阀9排气管10壳体11布袋12封闭式布袋13底管板,含尘气流从除尘器侧部管道4经分布管道3分别进入正在滤尘的袋房中，再从底管413的开孔处进入布袋内部，灰尘被粘附在袋面滤层中，洁净气体透过滤层从布袋外表面逸出经排气管9排出除尘器,清灰方法：,机械扳动法反吹风法吹灰圈法脉冲喷吹法,布袋除尘器清灰方法简图,a振动法b反吹法c吹灰圈 法d脉冲喷 吹法,先关闭排气阀6用压缩空气经反吹风阀8收入清灰的袋房中。压缩空气从布袋外表面穿过布袋及粘附在布袋内表面的积灰层，从布袋内部经上升气流管道并入含尘气流管道4中，与含尘气体一起进入正在除尘的袋房中进行除尘。布袋内表面的积尘在压缩空气的吹动下脱落到灰斗1内。机械振打装置2是通过撞击吊装布袋的框架，用来振落布袋内没有清掉的粉尘。灰斗内的粉尘由排尘装置5运出。袋房是交替地进行除尘和清灰的。,除尘过程,1径线2纬线3初层4粉尘层,当含尘气体通过新的或刚清洗后的洁净滤袋时，由于洁净滤袋的袋孔较大，气体和大部分微细尘粒都能从袋孔中通过，而粗大尘粒则被拦截，并在袋孔之间产生“架桥”现象。随着含尘气体不断通过滤拔，被拦截的粉尘量不断增加，经过一段时间后，滤袋表面便积聚一层粉尘，这层粉层称为初层，见图98。在以后的滤尘过程中，初层便成为滤袋的主要过滤层，即使很细的粉尘，也被初层截留，因而能获得较高的除尘效率。这时布袋主要起着支撑粉尘层的作用。随着粉尘在滤袋上的积聚。除尘效率不断增加，但同时阻力也增加，滤袋两侧的压差也随之增加，当压差增大到某定值时，有些已附着在滤袋上的微织粉尘就从袋孔中被挤压过去，使除尘效率降低。另外，阻力过大，会使通风除尘系统的风量显著下降，影响吸尘效果。,除尘机理,1布袋纤维2粉尘3惯性碰撞4扩散效应5截留效应6重力沉降7流线,布袋的滤尘机制是筛滤、惯性碰撞、截留、扩散、静电及重力效应的综合作用。其中筛滤效应是主要机制之一，上述尘粒被布袋袋孔和袋孔上初层截留现象就是筛滤效应的结果。对于洁净的布袋，筛滤作用很小，主要靠惯性碰撞、截留、扩散和静电作用。当滤布上形成初层以后就主要靠筛滤作用了。惯性碰撞是当含尘气体靠近滤袋纤维时，气体绕纤维而过，而较大的尘粒由于其惯性作只偏离流线、碰撞到纤维上被阻留下来；,截留效应也称钩住效应，是接近滤袋纤维的较小尘粒部分突入纠维边缘而被钩住；扩散效应是那些粒径小于0.3m的微细尘粒，由于受到气体分子不断碰撞而偏离流线作不规则的布朗运动、从而增加了尘粒与滤袋纤维的接触机会而被捕集，粒径越小，被捕集的机会起多；静电效应是当尘粒和滤袋带有异性电荷时，两者吸引，使除尘效率提高。一般尘粒和滤袋都可能带有电荷。,气体过滤速度的选择,气体过滤速度气体通过滤袋表面的平均速度。(也称比负荷)过滤速度高可提高滤袋处理气体的能力，节省滤料、占地等，减少投资，但过高的过滤速度会使布袋阻力急剧增加，从而出于滤袋两侧的压差增大，使耗电量增加，并使部分微细粉尘穿过滤袋袋孔，降低除尘效率。过高的过滤速度还会加快布袋上粉尘层的形成，引起过于频繁的清灰，增加清灰能耗，缩短滤袋的使用寿命。降低过滤速度，可减少布袋阻力，提高除尘效率，节约能耗和增加滤矩使用寿命，但滤袋面积、除尘器体积、占地面积、总投资费用耍相应增加。,气体过滤速度,布袋除尘器气体过滤速度，(m/s)处理气体量，(m3h)；滤袋有效过滤总面积(m2)。比负荷燃煤烟气的过滤速度为0.02m/s左右。布袋除尘器的阻力损失一般为10002000Pa。,电除尘器是利用静电力(库仑力)使尘粒或液体粒子与气体分离的装置。优点：它可以捕集0.1m以下的超显微粉尘；除尘效率最高可达99.99；阻力损失小，一般为100300Pa；处理气体量大，并可处理各种不同性质的烟气；可用于高温、高压的场合；操作方便，维护简单，能连续运行，并可实现全自动化。缺点：设备庞大，初投资高，且对制造、安装和管理的技术水平要求也较高。一般用于处理烟气量大、除尘要求高的场合。,电除尘器,工作原理 类型和性能 影响电除尘器性能的主要因素,1气流入口2收尘极3绝缘子4高压电缆5气流出口6放电极7重锤,管式电除尘器,板式电除尘器,1重锤2收尘极板3气流入口4挡板5放电极6高压电缆7高压电源8气流出口,工作原理图,1导线（放 电极）2电子3正离子4尘粒5圆筒壁或极 板（收尘极）6高压直流电 源,在放电极6与收尘极2之间加上一个直流高电压，使放电极附近的气体电离，产生大量的自由电子和正离子，这叫电晕放电。电晕放电一般只发生在离导线1表面约23mm的电晕区内。在电晕区内，大部分正离子立即被放电极吸引过去而被中和。自由电子由于受电场力的驱使而充满整个电晕外区。含尘气体通过电场空间时，尘粒受到自由电子和少量正离子的碰撞和扩散而荷电，然后在电场力的作用下，问各自极性相反的电极运动。大部分尘粒带负电，是朝收尘极方向运动，沉积在圆筒壁或极板上。少量尘粒带正电，朝放电极方向运动，沉积在导线放电极上。,按电极在电陈尘器内布置方法：单区式和双区式 按集尘极的结构型式：管式和板式 按含尘气流进入电除尘器的方向：立式和卧式 按清灰方法不同：干式电除尘器和湿式电除尘器,粉尘粒径、电极形式、除尘器结构、含尘气流的速度与分布、工作电压等。主要：粉尘的比电阻气体含尘浓度,比电阻过低，即粉尘层的导电性能良好，荷负电的粉尘接触到收尘极后就很快放出负电荷，失去吸力，从而有可能重返气流被带出防尘器，降低除尘效率。如果粉尘比电阻过高，即粉尘层的导电性能太差，粉尘接触到收尘极后不能很快释放出所带的负电荷而不断积存于粉尘层上。这一方面排斥随后粘附在其上的粉尘，使除尘效率降低，另一方面随着极板上粉尘厚度的增加，粉尘层与极板间会形成一个很大的电压降。,反电晕若粉尘层内存在裂缝，则粉尘层与收尘极之间就会产生个高压电场，使粉尘层中的气体电离，产生反向放电。危害：产生的正离子在向原电晕极运动过程中，遇到带负电荷的尘粒，使其部分负电荷被中和，从而削弱了粉尘在收尘极上的沉积，明显降低除尘效率。,电除尘器所处理的粉尘比电阻员适宜的范围为1045x1010cm。5x1010cm，可：增湿控制温度加入导电添加剂，如SO3、NH3等能增加粉尘的导电性、降低其比电阻。,back,气体的含尘浓度越高，除尘器电场空间中与气体离子极性相同的荷电尘粒就越多，电晕电流就越小。当含尘浓度高到某一极限值时，电晕电流就会减小到完全消失,使尘粒不能正常荷电，这种现象称为电晕闭塞。4060gm3以下的含尘浓度不会造成电晕闭塞。,防止电晕闭塞的措施主要有：(1)提高电除尘器的工作电压；(2)使用放电强度高的放电极；(3)当含尘浓度超过40g/m3时，应先采用旋风除尘器等进行预除尘，然后再进入电除尘器。,back,湿式除尘器是利用水滴或其他液滴洗涤含尘气体，使尘粒被粘附、凝聚进而从气流小分离的除尘装置。,优点：除尘效率高、结构简单、造价低、占地面积小、操作维修方便。特别适用于处理高温、高湿、高比电阻、易燃、易爆的含尘气体。能去除气体中的水蒸气以及某些气态污染物。,缺点：需要处理经除尘器洗涤后的含尘污水、污泥；管道和设备易腐蚀；不适于处理憎水性和水硬性粉尘的气体；在寒冷地区防尘器易结冻；操作费用高于一般干式除尘器；烟气抬升减小及冬季排气产生冷凝水雾等。,除尘机理,湿式除尘器主要是通过尘粒与液滴间的惯性碰撞、扩散效应、粘附作用和凝聚作用来收集粉尘的。,惯性捕尘机理,1曲率半径2尘粒轨迹3气体流线,扩散效应,粒径小于0.3m的显微和超显微尘粒在气体分子撞击下作复杂的布朗运动，其运动方向由含尘浓度高的气体向含尘浓度几乎为零的液体表面扩散而被捕集。尘粒粒径越小，扩散作用的捕集效率就越高，而液体周围气膜越厚，液体与气流相对速度越大，捕集效率就越低。,除尘机理对不同尘粒粒径的捕集作用,大于0.3m的尘粒主要靠惯性碰撞被捕集，并且随着粒径的增加。这种效果越明显，综合捕集效率越高；小于0.01m的尘粒主要靠扩散效应被捕集，其综合捕集效率随着粒径的减小而提高；在0.010.3m的尘粒，这两种机理的捕集作用都很小。其综合捕集效率最低,当尘粒接触到液体表面时，由于液体的粘附性，将尘粒粘住、捕集。,处于饱和水蒸气状态的高温尘流，在湿式除尘器内与较冷的液滴接触，水蒸气会在液滴表面凝结，形成一个向液滴运动的附加气流。附加气流促使较小尘粒内液滴移动，并沉降在液滴表面而被捕集。水蒸气凝结在尘粒上，被加湿的尘粒相互凝聚增大，易于被液滴捕集。,湿式除尘器的种类,重力喷雾洗涤器 水浴除尘器 自激式除尘器 立式旋风水膜除尘器 卧式旋风水膜除尘器 中心喷雾旋风除尘器 文丘里除尘器,喷雾洗涤器,1隔栅2供液3挡水板4净气5污水6尘流,水浴除尘器,1含尘气体进口2净化气体出口3喷头4挡水板5溢流管6给水管7排污管,自激式除尘器,1含尘气体进口2净化气体出口3挡水板4溢流箱5溢流口6泥浆斗7刮板运输机8S型通道9上叶片,CLS立式旋风水膜除尘器,1含尘气体进口2净化气体出口3水管,卧式旋风水膜除尘器,1旋转导流叶片；2外筒；3内筒4水槽；5通道高度,中心喷雾旋风除尘器,1导流片2圆盘3喷水管4含尘气体进口管5导流板6调节阀7排污管8进水管9筒体,文丘里除尘器,1导流片2旋风分离器3调节板4渐扩管5喉管6减缩管7排液管8沉降池9水槽10循环泵,back,静电强化复合式除尘器,静电强化旋风除尘器静电强化袋式除尘器 静电强化湿式除尘器,静电强化旋风除尘器,1绝缘子2高压直流电源3电晕线4旋风除尘器,静电强化袋式除尘器,1压缩空气阀2滤袋3粉尘层4清灰喷吹管5二次空气吹扫6文丘里管7金属线8金属圆筒9风机10灰斗11排灰装置,静电强化湿式除尘器,荷电区；洗涤器；脱水器1供电设备；2冲洗水进口；3洗涤水出口；4 金属线（放电极）；5极板（收尘极）,back,粒径分布 含尘浓度 尘粒密度 尘粒的粘附性 尘粒的凝聚性 尘粒的电阻 气体流量 气体温度 气体湿度 气体成分,除尘器的选择,粒径在10m以上为主者应选用机械除尘器，若小于10m粒子占多数者(指质量浓度)，应选用湿式、过滤式或电除尘装置。,对于机械除尘器来说，进口含尘浓度越大，除尘效率越高，但出口含尘浓度仍然较大，这类除尘器可用于处理含尘浓度很高的废气。文丘里洗涤器喉管的磨损不能太大所以进口气体含尘浓度最好在10gm3(标)以下。过滤除尘装置则适于处理含尘浓度较低的气体。电除尘器最好在初姑含尘浓度为30gm3(标)以下使用。所以，对于含尘浓度很高的废气，有时需要几种除尘装置配合起来使用。,back,尘粒密度对机械除尘装置影响很大，密度越大越适宜。对各种除尘装置来说，尘粒的堆放密度越小，捕集越困难，两次飞扬的粉尘就越多。对于真密度与堆放密度之比大于10的尘粒(如炭黑)，处理气体的速度必须要小，以防止捕集下来的粉尘再飞扬。,back,粒径越小，尘粒越容易粘附在其他物体的表面上。尘粒的粘附会堵塞旋风分离器和滤布的小孔；尘粒还会粘附在电极表面上使电除尘器的效率降低。对于粘附性强的尘粒，最适宜采用湿式除尘。,back,为了提高尘粒的凝聚性，可以用热交换方式进行间接冷却，用水喷淋进行直接冷却和增湿，或利用静电的凝聚作用。特别是对于低浓度的亚微米粒子，静电凝聚的效果十分显著。,back,尘粒的电阻对电除尘装置影响最大c电除尘器要求的尘粒的比电阻应在1041011cm范围内。一般可用调整气体温度和湿度的方法进行调节，或用添加化学药品的方法提高或降低电阻。,back,大部分除尘装置必须在含尘气体保持正常流量的条件下才能获得应有的效果。有些除尘装置在流量低于正常流量时效果降低，如惯性力与离心力除尘器、撞击挡板式和文丘里洗涤器等。有些除尘装置则在流量高于正常流量时效果降低，如沉降室、振动请灰的袋式过滤器、填料式洗涤塔、电除尘器等。脉冲喷吹型袋式除尘器的效率基本上不受流量的影响。,back,气体温度高时，气体的粘度增大。粒子的移动速度降低，压力损失增加，与常温气体相比除尘效率下降。湿式除尘器均在低温下进行，干式除尘应在比酸露点约高20的温度下进行。过滤除尘装置应在滤布的耐热温度下进行，最高不超过250。从普通钢材的强度考虑，电除尘必须在500以下工作。,back,废气中一般均含有一定的水份。如在露点以下操作，则水分冷凝，在干式除尘器装置中这将导致粉尘附着于器壁上或堵塞滤布。因此，干式除尘器必须在露点以上工作。湿式除尘装置则无此问题。,back,若废气个含有大量CO，为防止爆炸，应将CO氧化成CO2后再进入除尘装置。若废气中含有SO2，应避免采用一般过滤除尘装置。,back,