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1、髙溫煙塵顆粒捕集技術(shù)探討作者:付海明閱讀:851次上傳時間:2004-08-16推薦人:balaba(已傳論文146套)簡介:本文探討了高溫煙塵顆粒特性對除塵器的影響,具體介紹當前高溫煙塵的捕集方式及其煙塵捕集方式的優(yōu)劣,提岀高溫煙塵除塵技術(shù)存在的問題及研究發(fā)展方向,它對于節(jié)能具有重要意義和廣闊的應用發(fā)展前景。關(guān)鍵字:髙溫煙塵顆粒捕集相關(guān)站中站:脫硫除塵工藝技術(shù)匯編1.概述高溫含塵氣休凈化或氣固分離的問題,在化工、石汕、冶金、能源及其他行業(yè)中都是十分重要的關(guān)鍵問題之一,在工業(yè)生產(chǎn)過程中常產(chǎn)生高溫含塵氣體,由于不同工藝需要或冋收能量,以達到節(jié)能的目的,或者滿足環(huán)境要求
2、達到環(huán)保排放標準,都需対高溫含塵氣休進行除塵,在高溫條件下,隨著溫度的增加,作用在運動顆料上的粘性阻力增加,高溫時采用的設(shè)備材質(zhì)結(jié)構(gòu)形式以及熱膨脹等工程問題會影響設(shè)備協(xié)調(diào)的有效正常運行,因此高溫條件下氣固分離技術(shù)是一個有較高的難度且亟待開發(fā)的課題,在國內(nèi)外極受重視,它不僅對環(huán)境污染起著極其關(guān)鍵的作用,而且是保護動力設(shè)備、防止設(shè)備的腐蝕及磨損、人幅度提高動力設(shè)備系統(tǒng)的效率及提高設(shè)備安全運行及節(jié)能的必要措施,它的理論研究及應用技術(shù)開發(fā)研究具有重要意義和經(jīng)濟價值。2.高溫煙塵顆粒的特性溫度影響分離器性能最基本的原因,是當溫度變化時含塵氣體的一些性質(zhì)如密度、粘度等發(fā)生改變,
3、影響煙塵顆粒的運動規(guī)律及特性,從而影響分離器的分離效率,并同吋對分離設(shè)備提出耐高溫的特殊要求。高溫高效除塵技術(shù)的特點是:所要求凈化的含塵氣體溫度高(600?1400°C);顆粒細(通常dpv5?10nm,其至亞微米級);凈化標準高,出II濃度常要求10?50mg/Nm3,羨至更小。對于如此苛刻的要求,采丿II簡單的氣I古I分離設(shè)備是遠遠達不到的,目前常采用離心機理及過濾機理的分離器或其組合,對于離心分離器,原則上溫度凈效應將會減少分離器的分離效率。不過至今,在高溫情況下如何影響分離器內(nèi)的氣固分離機理的確不是很了解,在很大程度上仍是通過試驗手法來探索溫度對顆粒分離機理
4、的影響,即使如此,日前這方面的試驗研究結(jié)果也不是很充分,這方面研究有待深入,它對捉高顆粒分離及能源利用具有重要意義。運動顆粒粘性阻力增加,給旋風分離帶來的不利影響,而未分析及考慮隨著溫度增加,細微顆粒的熱團聚作用將會更突出,加之在旋風分離器內(nèi)存在著明顯的梯度團聚和湍流團聚,而細微顆粒的團聚勢必形成質(zhì)量較大顆粒團,當微團質(zhì)量大于臨界分離顆粒質(zhì)最時,就會被旋風分離器分離。顯然,從理論上分析,隨溫度增加,團聚作用增加,團聚有助于旋風分離除塵效率的捉高。有人進行了一個90(TC下帶預團聚的旋風分離試驗。即在旋風分離器前,加入1個高溫旋風風筒,旋風筒屮采用簡單的導向葉片,使得
5、高溫含塵氣流適當旋轉(zhuǎn)以促進塵粒的團聚和粘結(jié),然后,再進入旋風分離器中分離,研究結(jié)果表明,帶預團聚的分級分離效率在高溫狀態(tài)下比不帶預團聚的分級分離效率高。而且也接近或超過了常溫下的分級分離效率。分級分離效率曲線仍然表現(xiàn)出細微粒效率升高的現(xiàn)象。因此,在高溫下(800-iooo°c)利用預團聚,可以捉高旋風分離對微細煙塵顆粒的捕集效率。由此表明,雖然高溫條件下,隨著溫度的升髙,其顆粒的捕集分級分離效率下降,但在高溫條件下,亦存在可加以利用團聚作用的有利條件。進i步研究高溫預團聚対旋風分離的影響規(guī)律,并進行?充分有效的利用,可以提高分離效率,變高溫不利因索為有利因索,達到在
6、高溫條件下,高效率除塵的日的。它對于有效地利用高溫煙氣體提高熱交換器的熱效率及熱交換器的運行壽命起著極其關(guān)鍵的作用。對于過濾分離器而言,驅(qū)使煙塵顆粒碰撞到捕塵體的機理很多,其屮主要有慣性、截留、擴散、重力及靜電等。對于慣性捕集效率主要為無因次量Stk數(shù)的函數(shù),Slk二顆粒慣性力/粘性阻力二其屮Cuunningham修正系數(shù),pp顆粒密度,dp顆粒直徑,Vo流體特征速度,U——流休動力粘度,df——捕集體直徑。對氣體而言,溫度升高,將使粘度U變?nèi)?,密度Pg變小,Cu值變?nèi)耍瑪U散系數(shù)Dmp變?nèi)?,Stk數(shù)的變化不確定。因此,隨溫度升高慣性捕集效應的變化亦表現(xiàn)出不確定性。對
7、于截留效應與Stk數(shù)無關(guān),而只是氣流流線及顆粒尺寸與捕集體尺寸的比值R的函數(shù),隨著溫度的升高,顆粒的團聚作川增加。因此,截留效應川能會隨著溫度的增加而升髙。對于擴散效應,顯然,隨看煙塵顆粒減小,流速減慢,溫度的增加,塵粒的熱運動加速,從而與捕塵集體的碰撞效率也增加,即擴散系數(shù)Dup變?nèi)?,擴散效應增強,擴散捕集效率增加。對于重力效應,因為隨著溫度增加,凝并及團聚作用的明顯,可能會使顆粒的尺寸增加,質(zhì)量增加,因此,隨著溫度的升高,從理論上講,重力效應可能會具有增大的趨勢。對于靜電效應,根據(jù)粉塵比電阻與溫度的關(guān)系,在低溫時以表而導電為主,當溫度超過200C的高溫吋,粉