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1、7 过滤除尘器 7.1 过滤机理 含尘气体通过滤料，尘粒被阻留。 7.1.1 深层过滤 常规纤维或颗粒滤料，难以形成微米以下的微细空 隙，不能靠筛滤作用。颗粒物进入滤层中被阻留，主要 作用机理有惯性沉降、截留和扩散沉积等（后图）。此 类作用机理的过滤器为深层过滤器(Depth Filters)。 深层过滤的主要条件（尤其对于细微颗粒）是捕集 体的表面积和颗粒物在滤层中的停留时间，即滤层必须 具有尽可能大的比表面积和足够的厚度。因此，要使深 层过滤具有很高的效率并不容易；深层过滤的滤层阻力 相对较低，且阻力随积尘量增加而增大的速度较低，因 而容尘量较大，这是深层过滤的优点；深层过滤滤层清 灰比较
2、困难。,捕集单体,过滤/洗涤机理,滤料纤维或颗粒/液滴,7.1.2 表面过滤 颗粒物主要靠筛滤作用在滤层表面被阻留。此类为表 面过滤器(Surface Filters).颗粒物沉积 在滤层表面形 成的积尘层（灰饼），空隙很 小，可起表面过滤作用。 新型膜滤料在制作过程中可以控制孔径。覆膜滤料的 滤膜起表面过滤作用，因而无需积尘层增加过滤效率。 聚四氟乙烯覆膜滤料还有很多优点，如不亲水（不怕沾 湿“糊袋”，易清灰，耐酸碱，耐热性也较好。 7.1.3 滤料再生（清灰） 常规袋式除尘器采用织物作滤料。清洁织物滤料过滤 效率稍低，待滤料表面挂上积尘初层后效率提高。滤料 积尘量增加，阻力增大，必须再生（
3、清灰）。 清灰方法主要有气流喷吹、机械振动两类，也可两者 结合。大型袋式除尘器多用气流清灰。颗粒层除尘器可 用耙松反吹、悬浮反吹、连续更换滤料、水洗等方式。,石棉晶体颗粒被捕集在聚碳酸酯过滤器（孔径约0.4m）表面 （电子显微镜照片）,单丝滤层有许多小孔,会出现泄漏; 拉毛可减少小孔,提高过滤效率.,7.2 特点和应用 高效、高可靠性，应用范围广（工艺上还用于物料回收）。 适用很广泛，近年来由于环保要求（尤其是对 细颗粒）不断提高，袋式除尘器的市场份额稳步增加（上世纪90年代初，美国由于清洁空气法修订后，火电厂烟气除尘出现 “电” 改 “ 袋 ” 的趋势，近年来我国也有类似情况）。由于新型滤料
4、在适应高含湿量气体方面有所突破，不但使用范围扩大，而且正在开发直接用于多种烟气脱硫工艺。 7.3 滤料 滤料是关键：材质、组织和结构。近年来发展很快。,过滤作用原理,织物滤料,覆膜滤料,积尘层,滤膜,积尘初层,滤膜,含尘气体,含尘气体,清洁气体,清洁气体,织物,织物,多层复合滤料结构示意,覆膜滤料与气体分离膜比较,复合膜截面 中空纤维膜横截面,覆膜滤料截面,覆膜滤料附载催化剂,滤膜,催化剂,滤膜,催化剂,纤维毡基层,金属纤维过滤器（电镜图）,这是韩国(Kyung Hee University)研发的金属纤维滤料（我国已有）：纤维直径80m,空隙率83、88、91，滤层厚度4mm、6mm、8mm
5、，最高工作温度1400。其过滤效率和气流压降见后图。最直接的应用对象是内燃机尾气净化。,陶瓷过滤器（电镜图）,金属纤维滤层的压降和效率,7.3 袋式除尘器的构造 主要由过滤单元、清灰装置、壳体和灰斗等部分组成。 滤袋有正压（内滤）和 负压（外滤）两种工作状态。 袋式除尘器可正压运转 和负压运转，正压袋式除尘 器构造较简单，尾气一般可 直接排放；但可能存在泄漏， 形成无组织排放。 清灰极为重要。清灰方 式主要有机械和气流两类。 清灰方式影响除尘器构造、 操作参数和适用性等。,清洁气体,喷吹管,骨架,花板,滤袋,脉冲阀,入口档板,含尘气体,图 6.5 脉冲喷吹 袋式除尘器,7.4 新型滤料和设备
6、覆膜滤料微孔聚四氟乙烯薄膜与各种基材（如涤纶针织毡）复合，具有高效、耐腐蚀、可在高湿度条件下使用等优点； 多层复合滤料超细细微作面层，与多层功能层组合，提高过滤效率和不同性能需求； 多孔烧结塑料成型件（塑烧板）也有高效、耐腐蚀、可在高湿度条件下使用等优点，且可直接使用，强度高； 外装卸滤筒式除尘器解决了滤袋拆换难题。,多孔塑料滤件除尘器,外装卸滤筒式除尘器,新型过滤除尘器,回转耙松反吹除尘器,竖向移动床除尘器,沸腾反吹除尘器,颗粒层除尘器,8 洗涤（湿式）除尘器 8.1 作用原理 与过滤基本相同（见7.1.1）。 8.2 特点和种类 种类很多，基本构造与气体吸收器类似。在去除颗粒物同时能去除部
7、分气态污染物。存在设备易腐蚀、堵塞，有废液、淤渣等问题。 8.3 应用 近年来利用能同时去除气态污染物的特点，开发了烟气除尘脱硫一体化等装置。,文丘里除尘器,工作液体,气体进,气体出,废液出,麻石除尘器,9 除尘系统的设计及运转 9.1 设计中的几个问题 9.1.1 系统的布局 除尘系统支路阻力平衡很重要：系统负担的集尘点不宜过多；不宜用阀门、孔板调压（可考虑用文丘里管）。 管道布置尽量顺直。尽量避免长水平管（不得已情况下，加设沉降出灰口。 含湿量大且温度高于环境温度，设备和管道需保温。 必须设置检测、检查、清扫等孔口。密封要求严格者要用特别构造的配件。 9.1.2 除尘设备的选型 需要考虑的
8、因素很多，主要有：环境条件；除尘的技术要求；含尘气体和颗粒物性质，除尘设备的特点、性能、规格；技术经济条件和管理水平等。 含尘气体的性质：温度、压强、成分（含水量、腐蚀性和可燃物含量等）、含尘浓度。,颗粒物的性质：粒度和密度、黏附性、亲水性和吸湿性、荷电性和导电性、可燃性等。 设备的特点和性能：适用条件、规格、效率（着重在分级效率）、阻力；造价、占用空间、运转费用和能耗；辅助设施；技术要求等。 后处理和分离物出路：对湿式除尘尤为重要。,电除尘器与袋式除尘器的比较,9.2 设备制造、系统安装与调试 是十分重要的环节。但由于我国环保产业起步较晚，转行者多，缺少独立、完整、严格的标准和规范体系。近年
9、来虽有较大变化，但仍迫切需要提高。 例如，设备制造和安装中（这里主要指气方面），一种是直接套用化工方面的标准，往往要求偏高，造成浪费；另一种是沿用通风空调方面的规范或习惯做法，要求太低。 因此，加强管理、监理（有难度）至关重要，有能力的业主单位要全程介入。,9.3 运转监控 9.3.1 除尘系统 主要监控参数见下表。各类除尘器另有专项监控。,除尘系统主要参数,9.3.2 电除尘器运转监控 电除尘器需要检测或监控的主要参数：含尘气体温度、含尘气体湿度，电场电源输入电压、电场工作电压、电场工作电流、电场火花率（闪频）等；对于脉冲电源，需要调控和显示频率和波形。 9.3.3 袋式除尘器运转监控 袋式除尘器主要监控压差变化和清灰参数。滤袋检漏曾经是难题，但随滤料改进，情况有很大变化。高温条件下，温度监控很重要，防止损坏滤袋；高湿条件下，防止温度过低引起结露。 9.3.4 状态诊断 压强分布图（后图）是系统状态分析的重要手段，可用于故障诊断。,系统压强分布图,诊断图1：管内积尘,诊断图2：法兰（正压）泄漏,9.3.5 调控措施 气体总流量调控：当实际流量与设计（或需要）流量相差不大（一般在20以内），可通过阀门调节（阀门全开后仍达不到，另行处理）。 支路流量平衡及调节：在总流量调节完成后进行。措施主要是改变支路阻力。除尘系统不宜用阀门调压，以防积尘。可先用阀调试，再用等阻力文丘里管替代。,
