1、Chen Shuixia/ZSU第八章第八章 大气颗粒污染物的治理大气颗粒污染物的治理 Chen Shuixia/ZSU颗料污染物的去除方法及设备颗料污染物的去除方法及设备：采用机械力(重力、离心力等)将气体中所含尘粒沉降。如重力除尘、惯性除尘、离心除尘等。常用的没备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器：用水或其他液体湿润尘粒，捕集粉尘和雾滴的除尘方法。如气体洗涤、泡沫除尘等。常用的设备有：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等：使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质将污染物颗粒截留下来的除尘方法。如填充层过滤、布袋过滤等。常用的设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器：使含尘气体通过高压电场，在电
2、场力的作用下使其得到净化的过程。常用的设备有干式静电除尘器和湿式静电除尘器Chen Shuixia/ZSU重力沉降法重力沉降法v重力沉降是利用含尘气体中颗粒本身的重力而自然沉降，从气流中分离出来的过程。v重力沉降设备重力沉降室v设备简单、阻力小、操作费用低，可在广泛的温度、压力条件下操作，但体积庞大，分离效率低，一般只有4070。只适于分离粒径在75m以上的粗大尘粒，一般多做预除尘器使用Chen Shuixia/ZSU惯性除尘惯性除尘v原理：利用气流方向急剧改变时，尘粒因惯性力作用而从气体中分离出来的一种除尘方法v冲击式惯性除尘器：以含尘气体粒子冲击挡板来收集粉尘。此类除尘器在气流运动方向上放
3、置一级或多级挡板，因而有单级冲击式惯性除尘器和多级冲击式惯件除尘器v反转式惯性除尘器：通过改变含尘气体气流方向来回收粉尘。此类装置可除去粒径为2030m的尘粒，含尘气体在冲击或方向转变前的速度越高，方向转变的曲率半径越小，除尘效率则越高，但阻力也随之增大 弯管型百叶窗型多层隔板塔Chen Shuixia/ZSU离心力除尘离心力除尘v利用旋转的含尘气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中分离出来的过程v当含尘气体带着固体颗粒旋转时，由于颗粒密度大于气体，固体颗粒就会在离心力的作用下沿切线方向被甩出，使颗粒在径向与流体发生相对运动而飞离中心。v旋风除尘器：受器壁约束自上而下做螺旋形运动旋转过程中产
4、生离心力，使得固体颗粒被甩向器壁与气流分离因圆锥体的收缩面向除尘器的轴线靠近，气体在锥体下部某一位置会以同样的旋转方向自下面上继续做螺旋运动，净化气体经上部的排气管排出 Chen Shuixia/ZSU离心力除尘离心力除尘v旋流除尘器：含尘气体经叶片导流器产生向上的旋流二次空气的旋流方向与含尘气流的旋流方向相同，从而增大了含尘气体的旋流速度，增强对尘粒的分离能力尘粒迅速经尘粒导流板6进入贮灰器7中 v应用较广泛的除尘设备，可做为锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘设备。除尘率高。1.外壳体；2.排气管；3.二次空气喷嘴；4.叶片导流器5.进气管；6.尘粒导流板；7.贮灰器Chen Shuixia/Z
5、SU过滤除尘过滤除尘v过滤除尘是用多孔过滤介质来分离捕集气体中固体或液体粒子的处理方法。此类方法多用于工业原料气的精制，固体粉尘的回收，工业排放尾气或烟气中粉尘粒子的清除等v滤尘过程是多种沉降过程联合作用的结果，包括惯性碰撞、扩散、重力沉降、筛滤和静电吸引等几个过程v袋式除尘器：含尘气体通过用棉、毛或合成纤维等制成的过滤袋来滤去粉尘的分离装置。具有除尘效率高(一般可达99%以上)、适用范围广、可处理不同类型的颗粒污染物、操作弹性大，入口气体含尘量有较大变化时对除尘效率影响很小、结构简单、运行可靠等优点，因而得到广泛应用。Chen Shuixia/ZSU过滤除尘过滤除尘v颗粒层除尘器：以硅砂、砾
6、石、矿渣、焦炭等粒状颗粒物作为滤料，去除含尘气体中粉尘粒子的一种内滤式除尘装置。它适于净化高温、易腐蚀、易燃、易爆的含尘气体，除尘效率高，并且可同时除去气体中的S02等多种气态污染物。颗粒层除尘器的缺点是阻力损失大，且不适于过滤粘性大的粉尘。Chen Shuixia/ZSU静电除尘静电除尘v利用静电力的作用分离气体中固体与液体粒子的净化过程。v工作原理：气体的电离和电晕放电。将两电极之间的电位差提高到一定值时，两极间气体发生电离，由绝缘状态转变为传导状态，这种导电现象称为电击穿或气体放电，如电晕放电，火花放电等。电晕放电是一种不完全的电击穿，两极间电流很小。粉尘粒子荷电。高压电晕放电使气体离子
7、与粉尘粒子碰撞，使离子附着在粒子上而荷电。荷电粒子的迁移和捕集。荷电粒子电场力作用下，分别向极性不同的电极运动，并沉降在相应的电极上。荷电的粉尘向集尘极运动，达到极板，由于电吸引力使尘粒附在极板上，形成尘粒层，负电荷从尘粒移向极板产生电中和，失去吸引力，尘粒则由于本身的重力落入灰斗而被除去。在电晕区的气体正离子向电晕极运动的路程极短，只能与极少数尘粒碰撞而荷电并沉积在电晕极上。被捕集粉尘的清除。Chen Shuixia/ZSUChen Shuixia/ZSUv电除尘器几乎可以捕集一切细微粉尘及雾状液滴，其捕集粒径范围在0.01100m之间。当粉尘粒径大干0.1m时，除尘效尘可达99%以上；它还
8、具有节省能源，阻力小，处理气体量大，适用温度范围广(最高可达500)等优点。Chen Shuixia/ZSU湿法除尘湿法除尘v利用喷淋液体，通过液滴、液膜或鼓泡通过液层等方式来洗涤含尘气体，使气体得以净化的方法。优点是除尘效率较高，适于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体，对雾滴也有很好的去除效果在除尘的同时能去除部分气态污染物缺点是能耗大，废水和泥浆需要处理；洗涤水有一定的腐蚀性v湿法除尘是一个较为复杂的过程，它是惯性碰瞳，扩散、凝聚、吸引等几种过程共同作用的结果 Chen Shuixia/ZSU湿法除尘设备湿法除尘设备v湿法除尘设备的分类 喷洒式除尘器 含尘气体是连续相，液体可以是分散相，
9、也可以是连续相，相接触面有限，分离效率不高。淋洒式洗涤塔、旋风水膜式洗涤器，填料塔洗涤器都是属于这一类型。泡沫洗涤除尘器 气体呈分散相，液体是连续相和分散相共存，泡沫的形成是由于气体的鼓泡作用，故湍动程度和相际接触面积大，除尘效率高。压力喷射除尘器 气体和液体在压力作用下，喷射形成微粒分散在另一相中(多是液相分散在气相中)，湍动程度和相接触面均很高，冲击强度也高，故除尘效率好。喷雾洗涤塔、喷射洗涤器、文丘里洗涤器等都是这一类型。Chen Shuixia/ZSU常用的湿法除尘设备常用的湿法除尘设备v喷淋式洗涤器这种洗涤器是一塔式设备，顶部设有喷水器(也有在塔身中下部分分几排装置喷淋器)，液气比一
10、般为45L1000m3 适用于清除粒径为5100m粒子 v填料洗涤器在除尘器中填充不同型式的填料，并将洗涤水喷晒在填料表面，用覆盖在填料表面的液膜来捕集粉尘粒子这种洗涤器特别适用于伴有气体冷却和吸取气体中有些有害气体的除尘过程。Chen Shuixia/ZSU常用的湿法除尘设备（续）常用的湿法除尘设备（续）v泡沫除尘器气体通过水平多孔筛板上的液层，发生三种不同的气液混合状态：v气速较小时，气体以小气泡形式通过液层称鼓泡状态。v气速增大时，由于气泡的增多和搅动剧烈，则在鼓泡层上形成泡沫层。v气速更大时，已形成泡沫不能稳定存在而破裂并随气体带走，形成雾沫夹带现象，产生雾沫层v三种状态一般是共存的溢
11、流式泡沫除尘器泡沫除尘器的效率，决定于尘粒的多少及物理性质、泡沫层高度、塔板数。一般用三层塔板即可保证5m以上微粒可全部除净 Chen Shuixia/ZSU常用的湿法除尘设备（续）常用的湿法除尘设备（续）v文丘里除尘器当待处理气体经过文丘里管的喉管时，产生高速气流，与从喉管中喷入的水相撞，使水雾化并充分混合，尘粒则和液滴相互撞击和润湿并结成大的颗粒进入旋风分离器内而除去 1-收缩管；2-喉管；3-喷水装置；4-扩张管；5-雾沫分离器Chen Shuixia/ZSU除尘装置的选择除尘装置的选择v粉尘的性质和粒径分布如比重小的粉尘，捕集较困难，易产生二次飞扬；粘附性大的粉尘易粘结在除尘器表面，不宜采用干法除尘；比电阻过大或过小的粉尘不宜采用静电除尘。v含尘气体的浓度和流量含尘气体的浓度高时，可先用重力除尘或离心除尘去除粗大尘粒然后再选用过滤或电除尘等方法使气体得到进一步净化v气体的性质对高温高湿气体不宜采用袋式除尘器电除尘必须在500以下操作CO应先氧化成CO2，以防爆炸含酸性气体等污染物时，若使用湿法除尘，应考虑设备腐蚀Chen Shuixia/ZSU
