《大气污染控制工程-06 颗粒物污染控制技术2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染控制工程-06 颗粒物污染控制技术2（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 湿式除尘器 vv概述概述 vv湿式除尘器的除尘机理湿式除尘器的除尘机理 vv喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器 vv旋风洗涤器旋风洗涤器 vv文丘里洗涤器文丘里洗涤器 1 1、定义：、定义：使含尘气体与液体使含尘气体与液体 （一般为水）密切接触，（一般为水）密切接触， 利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径 增大的装置增大的装置 可以有效地除去直径为可以有效地除去直径为0.10.12020mm的液态或固态粒子的液态或固态粒子 ，亦能脱除气态污染物，亦能脱除气态污染物 一、概述一、概述 n n 低能湿式除尘器低能湿式除尘器的压力损失为的
2、压力损失为0.20.21.5kPa1.5kPa，对对1010mm以以 上粉尘的净化效率可达上粉尘的净化效率可达909095%95% n n 高能湿式除尘器高能湿式除尘器压力损失为压力损失为2.52.59.0kPa9.0kPa，净化效率可达净化效率可达 99.599.5以上以上 2、总体分类 v湿式除尘器 v湿式除尘器 a. a. 重力喷雾洗涤器重力喷雾洗涤器 b. b. 旋风洗涤器旋风洗涤器 c. c. 自激喷雾洗涤器自激喷雾洗涤器 d. d. 板式洗涤器板式洗涤器 e. e. 填料洗涤器填料洗涤器 f. f. 文丘里洗涤器文丘里洗涤器 g. g. 机械诱导喷雾洗涤器机械诱导喷雾洗涤器 3、根
3、据湿式除尘器的净化机理，大致分 为 4 4、主要湿式除尘装置的性能和操作范围、主要湿式除尘装置的性能和操作范围 装置名称装置名称 气体流速气体流速 /ms/ms-1 -1 液气比液气比 /l m/l m-3 -3 压力损失压力损失/Pa/Pa 分割直径分割直径 / /mm 喷淋塔喷淋塔0.1 0.12 22 2 3 31001005005003.03.0 填料塔填料塔0.5 0.51 12 2 3 310001000250025001.01.0 旋风洗涤器旋风洗涤器15 154545 0.50.51.51.512001200150015001.01.0 转筒洗涤器转筒洗涤器 （30030075
4、0r/min750r/min ） 0.70.72 2500500150015000.20.2 冲击式洗涤器冲击式洗涤器10 102020 101050500 01501500.20.2 文丘里洗涤文丘里洗涤 器器 606090900.30.31.51.530003000800080000.10.1 5、湿式除尘器的优点 n n 在在耗用相同能耗时，耗用相同能耗时， 比干式机械除尘器高。高能耗湿式比干式机械除尘器高。高能耗湿式 除尘器清除除尘器清除0.10.1 mm以下粉尘粒子，仍有很高效率以下粉尘粒子，仍有很高效率 n n 可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它可与静电除尘器和布袋除
5、尘器相比，而且还可适用于它 们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻 粉尘，及易燃易爆的含尘气体粉尘，及易燃易爆的含尘气体 n n 在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中水蒸气及某些气在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中水蒸气及某些气 态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用 6、湿式除尘器的缺 点 n n 排排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用 n n 净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度净化含有腐蚀性的气态污染物
6、时，洗涤水具有一定程度 的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题 n n 不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体 n n 寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施 二、湿式除尘器的除尘机理 n n 简化模型简化模型 含尘气体与液滴相遇，在液滴前含尘气体与液滴相遇，在液滴前x x d d 处开始绕过液滴流动，处开始绕过液滴流动， 惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流 线到惯性运动结束时所移动的
7、直线距离为粒子的停止距离线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离x x s s ，若，若x x s s 大于大于x xd d； ；尘 尘粒和液滴就会发生碰撞粒和液滴就会发生碰撞 1、惯性碰撞参数与除尘效 率 n n 定义定义惯性碰撞参数惯性碰撞参数N N I I ：停止距离停止距离x x s s 与液滴直径与液滴直径d d D D 的比值的比值 n n 对斯托克斯粒子对斯托克斯粒子 up：粒子运动速度；uD：液滴运动速度；Dc：液滴直径 n n 除尘效率：除尘效率：N N I I 值越大，粒子惯性越大，则值越大，粒子惯性越大，则越高越高 n n 对于势流和粘性流，对于势流和粘性流，=
8、f(f(N N I I ) )有理论解，一般情况下有理论解，一般情况下 ，约翰斯顿，约翰斯顿( (John Stone John Stone ) )等人的研究结果等人的研究结果 KK关联系数，其值取决关联系数，其值取决 于设备几何结构和系统于设备几何结构和系统 操作条件操作条件 LL液气比，液气比，L/1000mL/1000m 3 3 液滴直径减小，除尘效率增高，但液滴直径过小，会随气液滴直径减小，除尘效率增高，但液滴直径过小，会随气 流运动，减小液气相对速度，使除尘效率降低流运动，减小液气相对速度，使除尘效率降低 2、接触功率与除尘效率 接触功率包括输送气体和雾化、喷淋液体所需功 率 n n
9、 根据接触功率理论得到的经验公式，能够较好地关联湿根据接触功率理论得到的经验公式，能够较好地关联湿 式除尘器压力损失和除尘效率之间的关系式除尘器压力损失和除尘效率之间的关系 n n 接触功率理论接触功率理论：假定洗涤器除尘效率只：假定洗涤器除尘效率只是是系统总能耗的系统总能耗的 函数，与洗涤器除尘机理无关函数，与洗涤器除尘机理无关 n n 总能耗总能耗E E t t : :气流通过洗涤器时的能量损失气流通过洗涤器时的能量损失E E G G + +雾化喷淋液雾化喷淋液 体过程中的能量消耗体过程中的能量消耗E E L L PPG G: : 气体压力损失， 气体压力损失，PaPa；P P L L :
10、 : 液体入口压力，液体入口压力，PaPa； QQ L L ,Q,QG G: : 液体和气体流量， 液体和气体流量，mm 3 3/s /s n除尘效率 n其中，传质单元数 除尘器的特性参数除尘器的特性参数 粉尘和尘源类型粉尘和尘源类型 1 1 L LD D转炉粉尘转炉粉尘4.4504.4500.46630.4663 2 2 滑石粉滑石粉3.626 3.6260.35060.3506 3 3 磷酸雾磷酸雾2.324 2.3240.63120.6312 4 4 化铁炉粉尘化铁炉粉尘2.255 2.2550.62100.6210 5 5 炼钢平炉粉尘炼钢平炉粉尘2.000 2.0000.56880.
11、5688 6 6 滑石粉滑石粉2.000 2.0000.65660.6566 7 7 从硅钢炉升华的粉尘从硅钢炉升华的粉尘1.226 1.2260.45000.4500 8 8 鼓风炉粉尘鼓风炉粉尘0.955 0.9550.89100.8910 9 9 石灰窑粉尘石灰窑粉尘3.567 3.5671.05291.0529 1010从黄铜熔炉排出的氧化锌从黄铜熔炉排出的氧化锌2.1802.1800.53170.5317 1111从石灰窑排出的碱从石灰窑排出的碱2.2002.2001.22951.2295 1212硫酸铜气溶胶硫酸铜气溶胶1.3501.3501.06791.0679 1313肥皂生产
12、排出的雾肥皂生产排出的雾1.1691.1691.41461.4146 1414从吹氧平炉升华的粉尘从吹氧平炉升华的粉尘0.8800.8801.61901.6190 1515没有吹氧的平炉粉尘没有吹氧的平炉粉尘0.7950.7951.59401.5940 3、分割粒径与除尘效率 n n 分割粒径法：分割粒径法：基于分割粒径能表示从气流中分离粒子基于分割粒径能表示从气流中分离粒子 的难易程度和洗涤器的性能的难易程度和洗涤器的性能 n n 多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为 da: 粒子的空气动力学直径 Ae，Be: 均为常数 对填料塔和筛板塔，Be=2；
13、离心式洗涤器，Be=0.67； 文丘里洗涤器（当NI=0.55），Be=2 n n 通过率与分割粒径的关系通过率与分割粒径的关系 n n 分割直径与压力降的关系（分割功率关系）分割直径与压力降的关系（分割功率关系） 三、喷雾塔洗涤器 n n 假定假定 所有液滴具有相同直径所有液滴具有相同直径 液滴进入洗涤器后立刻以终液滴进入洗涤器后立刻以终 末速度沉降末速度沉降 液滴在断面上分布均匀、无液滴在断面上分布均匀、无 聚结现象聚结现象 含尘气体 清洁气体 循环水 含尘水 1、则立式逆流喷雾塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率可以用 下式预估 ut 一液滴的终末沉降速度，m/s VG空塔断面气速，m/s z气液
14、接触的总塔高度，m d单个液滴的碰撞效率 n单液滴捕集效率d可用下式表示 对于Stokes 粒子， 紊流过渡区， 牛顿区， 错流式中，垂直方向气速错流式中，垂直方向气速=0=0， , ,所以所以 2、错流式喷雾塔 n n 喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高 效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘 n n 严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有效的严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有效的 操作是很有必要操作是很有必要 3、喷雾塔特点 四、旋风洗涤器 n n 干式旋风分离器干式旋风分离器内部以环形方内部以环形
15、方 式安装一排喷嘴，就构成一种最式安装一排喷嘴，就构成一种最 简单的简单的旋风洗涤器旋风洗涤器 n n 喷雾作用区发生在外涡旋区，喷雾作用区发生在外涡旋区， 并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被 甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后 沿壁面沉落到器底沿壁面沉落到器底 n n 在出口处通常需要安装除雾器在出口处通常需要安装除雾器 1、原理 2、旋风水膜除 尘器 n n 喷雾沿切向喷向筒壁喷雾沿切向喷向筒壁 ，使壁面形成一层很薄不，使壁面形成一层很薄不 断下流的水膜断下流的水膜 n n 含尘气流由筒体下部含尘气流由筒体下部 导入，旋转上升，靠离心导入，旋转上升，靠离心 力甩向壁面的粉尘为水膜力甩向壁面的粉尘为水膜 所粘附，沿壁面流下排走所粘附，沿壁面流下排走 n旋风洗涤器的压力损失范围一般为0.51.5kPa，可以 下式进行估算 旋风洗涤器的压力损失，旋风洗涤器的压力损失，papa 喷雾系统关闭时的压力损失，喷雾系统关闭时的压力损失，PaPa
