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1、第3章 大气污染及其控制技术 1 大气概述 2 大气污染 3 影响污染物在大气中扩散的气象因素 4 大气污染物控制技术13.4.1 烟尘控制技术除尘器 从废气中除去或收集固态或液态粒子的设备，称为除尘装 置，或除尘器。1、除尘装置的技术性能指标 （1）烟尘的浓度表示 烟尘颗粒的个数浓度。单位气体体积中所含烟尘颗粒的个 数，称为个数浓度，单位为个cm3；在粉尘浓度极低时 用此单位。 烟尘的质量浓度。单位标况体积含尘气体中烟尘质量数， 称为质量浓度，单位为gNm3，或； mgNm3 。(2)除尘装置的处理量 除尘装置在单位时间内所能处理烟气量，用标准状态下的 体积流量表示，单位为Nm3h、Nm3s
2、。 2(3)除尘装置的效率 是表示装置捕集粉尘效果的重要指标，也是选择、评价装 置的最主要参数。 除尘效率 ：是指在同一时间内，由除尘装置除下的粉尘 量与进入除尘装置的粉尘量的百分比。=M3/M1100%=(M1-M2)/ M1100 % 通过率s ：是指没有被除尘装置除下的烟尘量与除尘装置 人口烟尘量的百分比。s =M2/M1100%=(M1-M3)/ M1100 % 分级除尘效率d ：对某一粒径为中心，粒径宽度 d范围内 烟尘的去除效率。 （4）除尘装置的压力损失P 压力损失是表示除尘装置消耗能量大小的指标，用除尘装 置进出口处气流的压力差来表示P =P1-P2除尘器M1P1M3M2P23
3、2、除尘装置的分类 依照除尘器除尘的主要机制可将其分为： 机械式除尘器：重力沉降室，惯性除尘器，旋风除尘器 过滤式除尘器：袋式除尘器，颗粒层除尘器 静电除尘器：干式电除尘器，湿式电除尘器 洗涤式除尘器：冲击式洗涤器，自激式湿式除尘器，空 心喷淋塔，文丘里除尘器 根据在除尘过程中是否使用水或其他液体可分为 湿式除尘器、干式除尘器。 根据除尘过程中的粒子分离原理，除尘装置又可 分为重力除尘装置、惯性力除尘装置、离心力除 尘装置、洗涤式除尘装置、过滤式除尘装置、电 除尘装置、声波除尘装置。4几种除尘装置的除尘效率除尘装置除尘效率，% 50m5 m1 m 惯性除尘器95263 中效旋风除尘器94278
4、 高效旋风除尘器967227 冲击式洗涤器988538 自激式湿式除尘器1009340 空心喷淋塔999455 干式电除尘器999984 湿式电除尘器999892 中能文丘里除尘器1009993 高能文丘里除尘器1009997 振打袋式除尘器999999 逆喷袋式除尘器100999956 采用纤维织物作滤 科的袋式除尘器应 用较广。 除尘效率一般可达 99.9%以上，阻力 10001500Pa。 效率高，性能稳定 可靠、操作简单。 滤袋破损更换问题3.4.2 几种主要的除尘装置1 袋式除尘器7袋式除尘器的工作原理 含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上 沉积在滤料
5、上的粉尘，通过喷出高压气流或机械振动使其从滤料表面脱落，落人灰斗中8袋式除尘器的工作原理新鲜滤料的除尘效率较低粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层。粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把己附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降n 除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰n 清灰不应破坏粉尘初层9袋式除尘器的工作原理 袋式除尘器的分级效率曲线 10袋式除尘器的清灰 清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命
6、名和分类的 常用的清灰方式有三种机械振动式 逆气流清灰脉冲喷吹清灰11袋式除尘器的清灰 机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤 风速一般取1.02.0m/min， 压力损失为8001200Pa此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好缺点是滤袋常受机械力作用损坏较快，滤袋检修与更换工作量大清洁气 体出口灰斗滤袋清洁气 体一侧含尘气 体入口固定孔 板典型机械振动式布袋除尘器12袋式除尘器的清灰 逆气流清灰 过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围1000 1500Pa 这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损 少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况13袋式除
7、尘器的清灰 脉冲喷吹清灰 利用0.4一0.7MPa的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波 ，使滤袋振动，粉尘层脱落 必须选择适当压力的压缩空气和 适当的脉冲持续时间 （通常为 0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一个脉冲，全 部滤袋完成一个清灰循环的时间 称为脉冲周期 实现了全自动清灰，净化效率达 99.9%；过滤负荷较高，滤袋磨 损轻，运行安全可靠142、电除尘装置 含尘气流在高压直 流电源产生的不均 匀电场中使尘粒荷 电，荷电的尘粒在 电场库仑力的作用 下，趋向集尘极而 达到除尘目的。15电除尘器的工作原理 三个基本过程悬浮粒子荷电高压直流电晕，电场荷电，扩散荷电带电粒子在电场内迁移和捕集
8、延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除振打除去收尘极板上的粉尘层并使其落入灰斗 16电除尘器的工作原理17电除尘器的工作原理 单区和双区电除尘器双区电除尘器单区电除尘器18电晕放电 金属电极放出的电子迅速向正极 移动，与气体分子撞击使之离子 化 气体分子离子化的过程又产生大 量电子雪崩过程 远离金属电极，电场强度降低， 气体离子化过程结束，电子被气 体分子捕获 气体离子化区域电晕区 自由电子和气体负离子是粒子荷 电的电荷来源电除尘器除尘过程示意图 1-电晕极 2-电子 3-离子 4-尘粒 5-收尘极 6-供电装置 7-电晕区19粒
9、子荷电 两种机理电场荷电或碰撞荷电离子在静电力作用下做 定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电扩散荷电离子的扩散现象而导致的粒子荷电 过程；依赖于离子的热能，而不是依赖于电场 粒子的主要荷电过程取决于粒径大于0.5m的微粒，以电场荷电为主小于0.15m的微粒，以扩散荷电为主介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。20异常荷电现象 沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象,破坏正常电晕过程 气流中微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生 当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本得不到电荷
10、，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞 21电除尘器结构除尘器类型 除尘器类型及其应用双区电除尘器通风空气的净化和某些轻工业部门单区电除尘器控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染 管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合 板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为25一50m3/s以上22板式电除尘器23电除尘器具有以下特点： 除尘效率高，可达999以上。能捕集粒径为 0.1m或更小的烟雾。 阻力损失小。干式电除尘器的阻力降大约为 200Pa。 维护简单，处理烟气量大:可达105106m3/h ， 操作费用低:大约0.20.4kWh/1000m3 ，多用于
11、处理大烟气量、含微细粉尘的气体净化。 可处理各种不同性质的烟雾，工作温度可达 500，湿度可达100，也能处理易燃易爆气体 。24电除尘器结构电晕电极 电晕电极 电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强 度高、能维持准确的极距、易清灰等各种型式的电晕线 （a）RS管状芒刺线 （b）角钢芒刺线 （c）波形芒刺线 （d）锯齿线（e）锯形芒刺线 （f）条状芒刺线 （g）鱼骨针线 25电除尘器结构电晕电极1主桅杆2横管3电晕线阴极小框架的结构26电除尘器结构集尘极 集尘极 集尘极结构对粉尘的二次扬尘，及除尘器金属消耗量（约占总耗量的40%50%）有很大影响 性能良好的集尘极应满足以下基本要求
12、振打时粉尘的二次扬尘少 单位集尘面积消耗金属量低 极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形 振打时易于清灰，造价低 27电除尘器结构集尘极 常用板式电除尘器集尘极 进展宽间距压电除尘器：现已公认，在某些情 况下板间距可比平常增加50%100%，然而除尘器 性能并未改变。其原理还没有完全解释清楚28电除尘器结构气流分布板 电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响 为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板 最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板、槽形钢式和栏杆型分布板。 对气流分布的具体要求是任何一点的流速不得超过该断面平均流速的土40%在任何一个测定断面上，85%以上
13、测点的流速与平均流速不得相差土25%。29电除尘器结构高压供电设备 高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流 供电设备必须十分稳定，工作寿命在二十年之上 通常高压供电设备的输出峰值电压为70一l000kV，电流为1002000mA 增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，能改善电除尘器性能，但投资投资增加。必须考虑效率和投资两方面因素30被捕集粉尘的清除 电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，一 般方法采取振打清灰方式清除 从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉尘重新进 入气流在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生的 振动力清灰31被捕集粉尘的清除 现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振打强度和频率 常用的振打器有电磁型和挠臂锤型 32The ENDThanks for listening Any questions 33
