顆粒物污染控制技術(shù)11

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1、第六章除塵裝置機(jī)械除塵器電除塵器濕式除塵器過(guò)濾式除塵器除塵器的選擇與發(fā)展除塵裝置從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備稱(chēng)為除塵裝置濕式除塵裝置干式除塵裝置按分離原理分類(lèi)：重力除塵裝置（機(jī)械式除塵裝置）慣性力除塵裝置（機(jī)械式除塵裝置）離心力除塵裝置（機(jī)械式除塵裝置）洗滌式除塵裝置過(guò)濾式除塵裝置電除塵裝置聲波除塵裝置第一節(jié)機(jī)械除塵器機(jī)械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室慣性除塵器旋風(fēng)除塵器重力沉降室重力沉降室是通過(guò)重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置氣流

2、進(jìn)入重力沉降室后，流動(dòng)截面積擴(kuò)大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降層流式和湍流式兩種層流式重力沉降室假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用縱剖面示意圖層流式重力沉降室沉降室的長(zhǎng)寬高分別為L(zhǎng)、W、H，處理煙氣量為Q氣流在沉降室內(nèi)的停留時(shí)間在t時(shí)間內(nèi)粒子的沉降距離該粒子的除塵效率層流式重力沉降室對(duì)于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?層流式重力沉降室提高沉降室效率的主要途徑降低沉降室內(nèi)氣流速度增加沉降室長(zhǎng)度降低沉降室高度沉降室內(nèi)的氣流

3、速度一般為0.3～2.0m/s不同粉塵的最高允許氣流速度層流式重力沉降室多層沉降室：使沉降高度減少為原來(lái)的1/(n+1)，其中n為水平隔板層數(shù)考慮清灰的問(wèn)題，一般隔板數(shù)在3以下多層沉降室1.錐形閥；2.清灰孔；3.隔板第二節(jié)電除塵器一般除塵器對(duì)于dp<5μm的粒子效率低，必須借助外力（電場(chǎng)力等）捕集更小的粒子使塵粒荷電并在電場(chǎng)力的作用下沉積在集塵極上與其他除塵器的根本區(qū)別在于，分離力直接作用在粒子上，而不是作用在整個(gè)氣流上具有耗能小、氣流阻力小的特點(diǎn)電除塵器電除塵器電除塵器電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)壓力損失小，一般為200～

4、500Pa處理煙氣量大，可達(dá)105～106m3/h能耗低，大約0.2～0.4kWh/1000m3對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集效率，可高于99％可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作電除塵器的工作原理三個(gè)基本過(guò)程懸浮粒子荷電－高壓直流電暈帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集－延續(xù)的電暈電場(chǎng)（單區(qū)電除塵器）或光滑的不放電的電極之間的純靜電場(chǎng)（雙區(qū)電除塵器）捕集物從集塵表面上清除－振打除去接地電極上的粉塵層并使其落入灰斗電除塵器的工作原理電除塵器的工作原理單區(qū)和雙區(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器電暈放電金屬絲放出的電子迅速向正極移動(dòng)，與氣體分子撞擊

5、使之離子化氣體分子離子化的過(guò)程又產(chǎn)生大量電子－雪崩過(guò)程遠(yuǎn)離金屬絲，電場(chǎng)強(qiáng)度降低，氣體離子化過(guò)程結(jié)束，電子被氣體分子捕獲氣體離子化區(qū)域－電暈區(qū)自由電子和氣體負(fù)離子是粒子荷電的電荷來(lái)源電暈放電電暈放電起始電暈電壓－開(kāi)始產(chǎn)生電暈電流所施加的電壓管式電除塵器內(nèi)任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度起始電暈電壓與煙氣性質(zhì)和電極形狀、幾何尺寸等因素有關(guān)，起始電暈所需要電場(chǎng)強(qiáng)度（皮克經(jīng)驗(yàn)公式）?一空氣的相對(duì)密度m－導(dǎo)線光滑修正系數(shù)，無(wú)因次，0.5

6、范圍逐漸擴(kuò)大致使極間空氣全部電離－電場(chǎng)擊穿；相應(yīng)的電壓－擊穿電壓在相同電壓下通常負(fù)電暈電極產(chǎn)生較高的電暈電流，且擊穿電壓也高得多工業(yè)氣體凈化傾向于采用穩(wěn)定性強(qiáng)，操作電壓和電流高的負(fù)電暈極；空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用正電暈極，好處在于其產(chǎn)生臭氧和氮氧化物的量低電暈放電影響電暈特性的因素電極的形狀、電極間距離氣體組成、壓力、溫度不同氣體對(duì)電子的親合力、遷移率不同氣體溫度和壓力的不同影響電子平均自由程和加速電子及能產(chǎn)生碰撞電離所需要的電壓氣流中要捕集的粉塵的濃度、粒度、比電阻以及在電暈極和集塵極上的沉積電壓的波形粒子荷電兩種機(jī)理電場(chǎng)

7、荷電或碰撞荷電－離子在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，與粒子碰撞而使粒子荷電擴(kuò)散荷電－離子的擴(kuò)散現(xiàn)象而導(dǎo)致的粒子荷電過(guò)程；依賴(lài)于離子的熱能，而不是依賴(lài)于電場(chǎng)粒子的主要荷電過(guò)程取決于粒徑大于0.5?m的微粒，以電場(chǎng)荷電為主小于0.15?m的微粒，以擴(kuò)散荷電為主介于之間的粒子，需要同時(shí)考慮這兩種過(guò)程。電場(chǎng)荷電粒子荷電電荷累積粒子場(chǎng)強(qiáng)增加沒(méi)有氣體分子能夠到達(dá)粒子表面，電荷飽和電場(chǎng)荷電粒子獲得的飽和電荷影響電場(chǎng)荷電的因素粒徑dp和介電常數(shù)ε電場(chǎng)強(qiáng)度E0和離子密度N0一般粒子的荷電時(shí)間僅為0.1s，相當(dāng)于氣流在除塵器內(nèi)流動(dòng)10～20c

8、m所需要的時(shí)間，一般可以認(rèn)為粒子進(jìn)入除塵器后立刻達(dá)到了飽和電荷擴(kuò)散荷電與電場(chǎng)電荷過(guò)程相反，不存在擴(kuò)散荷電的最大極限值（根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)理論，不存在離子動(dòng)能上限）荷電量取決于離子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、粒子大小和荷電時(shí)間擴(kuò)散荷電理論方程電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電的綜合作用處于中間范圍（0.15～0.5μm）的粒子，需同時(shí)考慮電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電根據(jù)Robinson的研究