大气污染控制工程第7章过滤式除尘器.ppt

《大气污染控制工程第7章过滤式除尘器.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染控制工程第7章过滤式除尘器.ppt（56页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第七章 过滤式除尘器,大纲要求,了解过滤式除尘技术的工作原理和特点；熟悉袋式除尘器的类型和基本结构；熟悉影响除尘效率和过滤阻力的主要因素；了解滤料的分类、适用范围和选用原则。,2,过滤式除尘是使含尘气体通过过滤层或滤料，使气流中的尘粒被阻截下来，从而实现含尘气体净化的过程。利用过滤基本原理将粉尘分离和捕集的装置称为过滤式除尘器。过滤式除尘器主要有两类。一类是利用不同粒径的玻璃纤维、砾石、沙等固体颗粒组成的固定床层作为过滤介质的内部过滤器，如颗粒层除尘器；另一类是利用纤维编织物作为过滤介质的表面过滤器，如袋式除尘器。工业除尘中经常用的是袋式除尘器。,3,1、袋式除尘器的工作原理,筛滤、碰撞、钩住

2、、扩散、静电和重力,4,工作过程 工作原理,2、袋式除尘器的主要特点,优点 除尘效率高，对微细粒子的除尘效率可达99以上；适应性强，对各类性质的粉尘都有很高的除尘效率，如高比电阻粉尘和高浓度粉尘等；处理风量范围广，对于小风量和大风量均可处理；结构简单，操作方便，占地面积小；捕集的干尘粒便于回收利用，没有水污染及污泥处理等问题。,5,2、袋式除尘器的主要特点,缺点 受温度的限制。高温滤料的工作温度一般不超过260；袋式除尘器不宜用于含油、含水和高湿度的气体净化，否则会导致滤袋污染、堵塞或结露；阻力较高。一般除尘器的阻力为9001500Pa。,6,3、袋式除尘器的分类,按清灰方式分类 机械振打式逆

3、气流清灰 脉冲喷吹清灰,7,8,3、袋式除尘器的分类,脉冲喷吹：压缩空气引射（可无引射器）；喷吹时间短，清灰滤袋比例很小，看作是连续除尘；如有分室结构，称作气箱脉冲喷吹，清灰按室进行；清灰作用很强，效果很好，强度和频率都可调，可采用较高过滤风速。,9,3、袋式除尘器的分类,按滤袋形状分类 圆袋：受力均匀，制作方便，清灰动力较小，滤袋悬挂垂直度容易调整，检查维护方便。滤袋直径通常120300mm，长210m。扁袋：呈平板形，宽约0.51.5m，长约12m，有的也长达8米以上。厚度以及滤袋间距为2550mm。优点是，在同样大小的截面积上可以布置数量较多的滤袋，有利于降低除尘器的体积。但是扁袋及袋笼

4、的制作较为复杂。,10,3、袋式除尘器的分类,按滤尘方向分类 外滤式：含尘气体由滤袋外侧向滤袋内侧流动，粉尘被阻留在滤袋外表面。外滤式可采用圆袋或扁袋，袋内需设置骨架，以防滤袋被吸瘪。脉冲喷吹，高压气流反吹等清灰方式多用外滤式。内滤式：含尘气体由滤袋内侧向滤袋外侧流动，粉尘被阻留在滤袋内侧表面。内滤式多采用圆袋，机械振打、逆气流、气环反吹等清灰方式多用内滤式。因滤袋外侧是清洁气体，可以在不停机情况下进入袋室内检修，且一般不需支撑骨架。但圆袋袋口气流速度较大，磨损严重。,11,3、袋式除尘器的分类,按进气口位置分类 上进风：含尘气流从袋室上部进入除尘器，粉尘沉降方向与气流流动方向一致，有利于粉尘

5、沉降。但是滤袋需设置上、下两块花板，结构较复杂，且不易调节滤袋张力。下进风：含尘气流从滤袋室底部或灰斗上部进入除尘器。除尘器机构简单，但是在袋室中气流是自下而上，与清落粉尘的沉降方向相反，容易使粉尘重返滤袋表面，影响清灰效果，并增加设备阻力。,12,13,4、袋式除尘器的基本结构,典型的袋式除尘器由尘气室（含进风口、中箱体、灰斗）、净气室（含上箱体、出风口）、滤袋（含袋笼）、清灰装置、卸灰装置五部分组成。,14,4、袋式除尘器的基本结构,脉冲喷吹袋式除尘器包括上箱体、中箱体、下箱体、喷吹装置 压缩空气在0.10.2s瞬间喷吹，诱导约为57倍压缩空气的气体进入滤袋清灰的控制程序多采用定压差、定时

6、控制方式。除尘器阻力通常为9001500Pa。通常可在线清灰，即除尘器不需分若干仓室，清灰的滤袋也不需隔断气流,15,16,4、袋式除尘器的基本结构,脉冲喷吹袋式除尘器技术关键 袋式除尘器的喷吹管和滤袋必须严格对中，以保证足够的引射能力，保证清灰效果，而且长期使用不会导致喷吹气流偏斜，保证滤袋使用寿命。压缩空气必须脱油脱水，以免污染滤袋内表面影响滤袋清灰。滤料的选择和滤袋的缝制至关重要。一定要选用经过检定的质量好的产品。袋笼的制造精度要保证。袋笼外缘不允许有突出的焊瘤和毛刺。除尘器在运行一段时间后，袋笼与滤袋之间应有适当的松紧间距。过紧会影响清灰效果，过松会减少滤袋寿命。,17,4、袋式除尘器

7、的基本结构,气箱式脉冲除尘器的特点 采用分室停风脉冲喷吹（离线清灰），可防止清落粉尘的再吸附，提高了清灰效果；采用大口径脉冲阀，提高了引射空气量，进而提高了每只脉冲阀清灰的滤袋面积，脉冲阀数量较少，减少了维护量和故障率；滤袋上方没有喷吹管，便于滤袋的更换；仓室内滤袋的清灰强度差别大。清灰能力比管式脉冲除尘器要弱。,18,4、袋式除尘器的基本结构,滤筒式除尘器 脉冲袋式除尘器的一种，将薄型挺括的滤料褶皱后作成星形圆形滤筒，代替脉冲除尘器中的滤袋及框架作为除尘元件外滤式，滤筒垂直安装，长度一般在3m以内滤材有滤纸、涤纶、丙纶等。纸制滤筒具有吸湿性，不适宜处理湿度大和含油尘气；工作温度不宜超过80。

8、提高了空间利用率，减少了除尘器体积，节约了占地面积，大幅度降低了钢耗。常用于空气净化，处理风量较小，但过滤效率很高。,19,4、袋式除尘器的基本结构,分室反吹袋式除尘器 滤袋室通常划分为若干个分室，每个分室都由过滤室、灰斗、进气管、排气管、反吹风管、切换阀门组成。滤袋下端开口固定在底部花板上，封闭的上端则悬吊在上部走台上 分为吸入式和压入式两种，通常都采用内滤式，按其清灰方法不同，可分为正压循环烟气反吹风除尘器和负压大气反吹风清灰除尘器,20,4、袋式除尘器的基本结构,负压大气反吹风清灰除尘器净化高温气体时，易结露，产生糊袋或灰斗糊灰，南方在潮湿季节，北方在冬季应更加注意。滤袋呈鼓胀吸瘪两种状

9、态，称为二状态清灰。可在二状态的基础上，增加一个粉尘静止自然沉降状态，称之为三状态清灰。,21,22,4、袋式除尘器的基本结构,正压循环烟气反吹风除尘器,23,4、袋式除尘器的基本结构,机械回转反吹袋式除尘器 由圆形筒箱和圆锥灰斗组成，圆筒形箱体又被花板分成净气室（设有清灰装置）和过滤室。在圆形花板上以圆心为中心向外呈辐射状排列15圈梯形孔，每个孔内装有梯形断面滤袋与支撑框架。除尘时，含尘气体沿切线方向进入滤室清灰时，清灰气流通过中心管送至反吹回转臂，回转臂上装有风口和风嘴，随着回转臂的运动，将反吹空气从袋口依次送达每排滤袋，从而清除滤袋表面的粉尘。清灰多采用循环反吹方式。,24,4、袋式除尘

10、器的基本结构,低压回转脉冲袋式除尘器 采用回转式脉冲清灰，从原理上属低压喷吹清灰（0.1MPa），在喷吹管旋转过程中随机地对滤袋进行喷吹清灰，一个滤袋单元仅需要一个脉冲阀。清灰能力介于管式喷吹与反吹风清灰之间。在停机维修期间，回转喷吹管可用手自动转动，更换滤袋更方便。,25,26,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的要求：结构合理，捕集率高；剥离性好，易清灰，不易结垢；透气性适宜，阻力低；具有足够的强度，尺寸稳定性好；具有良好的耐温、耐化学腐蚀性能；原料来源广泛，性能稳定可靠；价格低，寿命长。,27,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的分类：按制作方法分类：织造滤料，非织造滤料，热塑成形滤

11、料，多孔陶瓷滤料，纸质滤料，复合滤料。按滤料材质分类：天然纤维滤料，人工纤维滤料,28,29,30,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,织造滤布：机织物针织物三向织物编辫织物,31,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,织造滤布：优点：可制成具有较大强度和耐磨性，能承受较大压力和过滤琢磨性粉尘的滤料；尺寸稳定性较好，适于制成大直径、长滤袋；易形成平整和较光滑表面或薄形柔软的织物，有利于滤袋清灰；利于疏水性纤维制成的织物适于液固分离；便于调整织物的紧密程度，既可制成较疏松的也可制成高度紧密的滤料。,32,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,织造滤布：缺点：传统生产工艺流程长、生成产品的速度慢；由于过滤主要通过

12、经纱与纬纱的空隙进行，与非织造滤料（如针刺毡）相比，在同样滤速情况下，滤料本身的阻力大；织造滤料只有在形成粉尘层以后，才能阻挡较小颗粒物，在滤料未形成粉尘层、滤尘清灰后或其他原因使其粉尘层遭到破坏时，捕尘率明显下降。,33,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,织造滤布结构：平纹组织：纱线交织点最多，透气性较差；斜纹组织：交织点少于平纹，空隙率较大，透气性也较好；缎纹组织：交织点较前二者都小，空隙率更大，透气性最好。但较易破损。从清灰方法来看，织造滤料适用于机械振动清灰、分室反吹风清灰、机械回转反吹清灰以及振动加反吹风清灰。但是，起绒织物用分室反吹风清灰的效果有时不够理想。,34,35,36,5、袋

13、式除尘器的滤料与选用原则,非织造滤料制作：针刺毡是在底布两面铺以纤维，或完全采用纤维以针刺法成型，再经后处理而制成的滤料。它不经纺纱工序，因而也称无纺布或不织布。后处理：主要有热定型、烧毛、热轧光等，根据需要，有的还要进行消静电、疏水、耐酸、憎油、阻燃、树脂覆盖等处理工艺。,37,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,非织造滤料针刺毡的空隙率可达7080，是织布滤料的两倍，压力损失低，除尘效率高。具有深层过滤作用。但增加了清灰的难度，因而发展了各种表面处理技术。针刺毡主要用于脉冲喷吹类型袋式除尘器，随着制作技术的进步，现已广泛用于各种反吹清灰类的袋式除尘器。,38,39,5、袋式除尘器的滤料与选用原

14、则,复合滤料 将两种或两种以上的材料通过化学、热或机械等方法按要求组合而形成的一种新材料。有基布的针刺毡膨化聚四氟乙烯原料为基布，表面在针刺以PPS纤网制成的针刺毡 防静电针刺毡 耐高温化学纤维与价格低廉的玻璃纤维混合制成针刺毡 针刺毡滤料或机织滤料表面覆以微孔薄膜 超细纤维作面层，用普通纤维作底层制成的针刺毡,40,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据含尘气体的特性选用滤料含尘气体的温度：按连续使用温度选定，如温度激烈波动则增加安全系数，但瞬间峰值不得超过滤料的上限温度。高温烟气可直接选用高温滤料，也可冷却气体后选用常温滤料。含尘气体的湿度：湿度大易粘结，引起糊袋，应选用尼龙

15、、玻璃纤维等表面滑爽、纤维材质宜清灰的滤料，并宜对滤料使用硅油、碳氟树脂浸渍处理，或在滤料表面使用丙烯酸（Acrylic）、聚四氟乙烯（PTEF）等物质进行涂布处理。对湿含尘气体在除尘滤袋设计时宜采用圆形滤袋，尽量不采用形状复杂、布置十分紧凑的扁平滤袋。,41,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据含尘气体的特性选用滤料含尘气体的腐蚀性：酸、碱、氧化剂、有机溶剂等。材质的耐化学性往往受温度、湿度等多种因素的交叉影响。在选用滤料时，必须根据含尘气体的化学成份，抓住主要因素，择犹选定材质。含尘气体的可燃性和爆炸性：含有氢、一氧化碳、甲烷、丙烷和乙炔等可燃性气体。注意防静电。,42,5

16、、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据粉尘的性质选用滤料 粉尘的形状和粒径分布：去除细颗粒尘的纤维易选较细、较短、卷曲形，不规则断面型；结构以针刺毡为首选，如用织物宜用斜纹，或表面进行拉毛处理。超细粉尘选用粗细混合絮棉层，具有密度梯度的针刺毡，以及通过表面喷涂、浸渍或覆膜等新技术，实现表面过滤。细颗粒尘难捕，又不利于清灰；粗颗粒易捕且有利于清灰。粗细搭配的混合尘无论对过滤还是清灰都是有利的。,43,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据粉尘的性质选用滤料 粉尘的附着性和凝聚性：粉尘附着力过小，将减弱捕集粉尘的能力，而附着力过大又造成粉尘凝聚、清灰困难。对于附着性强的粉

17、尘宜选用长丝织物滤料，或经表面烧毛、压光、镜面处理的针刺毡滤料。不宜采用起绒的织物滤料。,44,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据粉尘的性质选用滤料 粉尘的吸湿性和潮解性：吸湿性粉尘当在其湿度增加后，粒子的凝聚力、粘性力随之增加，流动性、带电性随之减小，粘附于滤袋表面，久而久之，清灰失效，滤饼板结。有些粉尘（如CaO、CaCl2，KCl，MgCl2等）吸湿后进一步发生化学反应，其性质和形态均发生变化，称之为潮解，糊住滤袋表面，这是袋式除尘器最忌讳的。,45,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据粉尘的性质选用滤料 粉尘的琢磨性：对于琢磨性强的粉尘，化纤优于玻纤，

18、膨化玻纤优于一般玻纤；细、短、卷曲型纤维优于粗、长、光滑型纤维；毡料优于织物，毡料中宜用针刺方式加强纤维之间的交络性，织物中以缎纹织物最优，织物表面的拉绒也是提高耐磨性的措施；表面涂覆、压光等后处理也可提高耐磨性。对于玻纤滤料，硅油、石墨、聚四氟乙烯树脂处理可以改善耐磨耐折性。（磨损性与气流速度的23.5次方、与粒径的1.5次方成正比）,46,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据粉尘的性质选用滤料 粉尘的可燃性和爆炸性：对于易燃易爆粉尘宜选用阻燃型、消静电滤料，此外在除尘设备和系统设计中还须采取其他必要的阻燃防爆措施。阻燃型滤料，一般认为氧指数（LOI）大于30的纤维，如PPS

19、，P84，PTEF等，而对于用LOI小于30的纤维，如聚丙稀、聚酰胺、亚酰胺等滤料可采用阻燃剂浸渍处理。消静电滤料是指在滤料或纤维中加入导电纤维，使其在经向或纬向具有导电性能（体电阻小于109）。,47,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据除尘器的清灰方式选用滤料机械振动类袋式除尘器：施加于粉尘层的动能较少而次数较多，要求滤料薄而光滑，质地柔软，有利于传动振动波。通常选用由化纤短纤维织制的缎纹或斜纹织物。负压分室反吹类袋式除尘器：低动能清灰，要求选用质地轻软、容易变形而尺寸稳定的薄型滤料。优先选用缎纹（或斜纹）机织滤料，在特种场合也可选用基布加强的薄型针刺毡滤料,48,5、袋式

20、除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据其他特殊要求选用滤料高浓度工艺收尘：选用刚度较好的厚实型滤料，表面经压光或浸渍、涂布等疏油、疏水及助清灰处理，为避免硬质粗粒尘对滤袋的磨损和灼热粗粒尘对滤袋的烧损，可在袋式除尘器内采用粗颗粒分离设备，如惯性除尘器等。高标准排放和具有净化要求的场合：MPS（Micro pore size）滤料、PTEF薄膜针刺毡覆合滤料、静电袋滤复合型除尘器等,49,5、袋式除尘器的滤料与选用原则,滤料的选择原则 根据其他特殊要求选用滤料具有稳定低阻运行的场合：尽量选用表面过滤型滤料，如表面覆以超细纤维过滤层或PTEF微孔薄膜。也可对常规滤料采用浸渍、涂布、压光等后处

21、理措施，实现表面过滤。含油雾等粘性微尘气体的处理：油雾量所占比例不大、和粉尘混合后不至于粘袋的情况下，才允许直接使用袋式除尘器。如果油雾量相对较多，只有在管道中添加一定量吸附性粉尘（石灰、粉煤灰等）进行预涂粉，才可安全使用袋式除尘器。选用经疏油、疏水处理的滤料和PTEF覆膜滤料以及波浪形塑烧板过滤元件。,50,6、除尘效率和阻力的影响因素,过滤风速（气布比）的影响单位时间内通过单位面积滤布的含尘气体的流量，m3/（m2min）。过滤风速越高，净化效率越低，运行阻力越高；但过滤面积越小，设备费用和占地面积越小。可采用较高的过滤风速：强力清灰方式；清灰周期较短；入口含尘浓度较低；粉尘颗粒较大，粘性

22、小；处理常温气体；采用针刺毡滤料或表面过滤材料。,51,6、除尘效率和阻力的影响因素,压力损失一般包括除尘器结构阻力及滤料压力损失两部分。结构阻力包括气流通过进风口、进气烟箱、弯头、阀门、出气烟箱、出风口等产生的阻力。滤料压力损失包括清洁滤料的压力损失和堆积粉尘层的压力损失，即过滤阻力。PPfPd Pf=puf Pduf2Cit（过滤阻力与过滤风速、粉尘浓度、气体粘度、过滤时间、粉尘形状和粒径等因素有关。）,52,6、除尘效率和阻力的影响因素,粉尘特性的影响 对于1m以上的尘粒，通常粒径越小，除尘效率越低，阻力越大。小于1m的尘粒中，以0.20.4m尘粒的除尘效率最低，因为对于该粒径范围粉尘的

23、各种捕集效应都处于低值区域。尘粒携带电荷也影响除尘效率。利用这一特性，在捕集微细粒子时可以预先使粉尘荷电，荷电后的滤饼呈多孔疏松结构，从而可提高净化效率，降低运行阻力。,53,6、除尘效率和阻力的影响因素,滤料特性的影响 在一般情况下，机织布滤料的除尘效率较低，针刺毡滤料有较高的除尘效率；具有表面过滤的滤料净化效率很高；机织滤料的新滤料使用时除尘效率和阻力较低，过滤主要依靠滤饼完成，而滤料主要是起形成滤饼和支撑作用；针刺毡滤料单位面积重量越大，滤料越厚，净化效率越高，运行阻力越大。,54,6、除尘效率和阻力的影响因素,清灰方式的影响 脉冲清灰方式清灰力强，清灰较彻底，清灰后滤饼的厚度较薄，因此相对于其他清灰方式，其过滤阻力较低。,55,7、袋式除尘器的选型与设计,选用袋式除尘器要考虑处理风量、运行温度、粉尘理化性质、烟气理化性质、入口含尘浓度、工艺生产制度、占地面积以及经济性等。决定经济性的主要因素是：过滤速度、清灰方式、滤料种类即使用年限。选用步骤：确定处理风量（工况风量）；确定运行温度：选择袋式除尘器的形式、清灰方式及适宜滤料；确定过滤速度：计算过滤面积，确定滤袋的数量、尺寸及排列（圆周形排列和矩阵形排列）。,56,