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1、第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制第二篇第二篇 大气质量与大气污染大气质量与大气污染1 1第一节第一节 除尘技术基础除尘技术基础（一）单一粒径（一）单一粒径物理当量径物理当量径几何当量径几何当量径投影径投影径用显微镜用显微镜观察到的观察到的颗粒粒径颗粒粒径与颗粒某一几与颗粒某一几何量相同的球何量相同的球形颗粒的直径形颗粒的直径与颗粒某一物与颗粒某一物理量相同的球理量相同的球形颗粒的直径形颗粒的直径面积等分径面积等分径定向径定向径长径长径短径短径等投影面积径等投影面积径等体积径等体积径等表面积径等表面积径体积表面积平均径体积表面积平均径自由沉降径自由沉降径空气动力径空气动力径斯托克斯径斯
2、托克斯径分割粒径分割粒径表示单个表示单个颗粒大小颗粒大小一、粉尘粒径一、粉尘粒径（二）平均粒径（二）平均粒径第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制长度平均径长度平均径表示粒子群粒径表示粒子群粒径的平均水平的平均水平2 2二、粒径分布二、粒径分布粒径分布：粒径分布：某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例。某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例。 可以个数、表面积和质量等物理量的比例表示。可以个数、表面积和质量等物理量的比例表示。频数分布频数分布 R 粒径粒径dp至（至（dpdp）间粒子的质量比例）间粒子的质量比例频度分布频度分布 f dp1时粒子的质量比例时粒子的质量比例筛上累积分布筛上累积分布
3、 R 大于某一粒径大于某一粒径dp的所有粒子的质量比例的所有粒子的质量比例筛下累积分布筛下累积分布 D 小于某一粒径小于某一粒径dp的所有粒子的质量比例的所有粒子的质量比例第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制粒径分布的表示方式：粒径分布的表示方式：3 3频度分布频度分布与与筛上分布筛上分布第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制4 4三、除尘装置除尘效率三、除尘装置除尘效率（一）某净化设备总捕集效率（一）某净化设备总捕集效率（二）多级净化设备总捕集效率（二）多级净化设备总捕集效率GG0 0QQ0 0 0 0GG0 0=Q=Q0 0 0 0GGe eQQe e e eGGe e=Q=Qe
4、 e e e第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制5 5颗粒捕集的理论基础颗粒捕集的理论基础对颗粒施加外力使颗粒相对气流产生一定位移并从气流中分离。颗粒捕集过程中需要考虑的作用力： 外力、流体阻力、颗粒间相互作用力外力：重力、离心力、惯性力、静电力等颗粒间相互作用力：颗粒浓度不高时可以忽略第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制6 6第二节第二节 重力沉降重力沉降一、重力沉降一、重力沉降是利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自由沉降的原理，将颗粒污染物与气体分离的过程。优点：优点：结构简单、造价低廉、耗能小、便于维护、压力损失小，适于净化密度大、粒径粗的粉尘。 对于3050m的粉尘，去除效率
5、达6080；但对于小于5m的粉尘净化效率几乎等于0。缺点：缺点：除尘效率低(尤其对小颗粒)，占地面积大;常为预除尘器。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制7 7二、重力沉降室二、重力沉降室有关理想重力沉降室的假定：有关理想重力沉降室的假定：1、沉降室入口断面上粉尘分布均匀；、沉降室入口断面上粉尘分布均匀；2、通过沉降断面的水平气流速度分布均匀，并呈层流状态；、通过沉降断面的水平气流速度分布均匀，并呈层流状态；3、颗粒的水平速度与气流速度相同。、颗粒的水平速度与气流速度相同。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制8 8二、重力沉降室二、重力沉降室？1、理想重力沉降室中颗粒的沉降类型？、
6、理想重力沉降室中颗粒的沉降类型？2、理想重力沉降室中加入（、理想重力沉降室中加入（n-1）块横隔板）块横隔板后会对效率有何影响？其他影响（后会对效率有何影响？其他影响（ut、处理、处理流量、沉降面积？流量、沉降面积？9 9三、降尘室的主要结构形式三、降尘室的主要结构形式空心式降尘室空心式降尘室装有横隔板的降尘室装有横隔板的降尘室1、壳体、壳体2、灰斗、灰斗3、排灰管接口、排灰管接口4、隔板、隔板第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1010三、降尘室的主要结构形式三、降尘室的主要结构形式装有竖档板的降尘室装有竖档板的降尘室1、壳体、壳体2、灰斗、灰斗3、排灰管接口、排灰管接口5、挡板、挡板
7、第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1111第三节第三节 旋风除尘旋风除尘一、旋风除尘一、旋风除尘是利用旋转的含尘气体所产生的离心力将颗粒污染物从气流中分离出来的过程。优点：优点：结构简单、体积小、不需要特殊的附属设备、造价低廉、操作维护方便、除尘效率高，适应粉尘负荷变化性能好，能用于处理高温、高压及腐蚀性气体。 缺点：缺点：不能捕集小于5m的粉尘粒子，适于处理515m的粉尘；常为预除尘器。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1212二、旋风除尘器的结构二、旋风除尘器的结构第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1313旋风除尘器旋风除尘器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控
8、制1414三、旋风除尘器集尘效率的影响因素三、旋风除尘器集尘效率的影响因素（1）入口风速）入口风速 1220m/s，不小于，不小于10m/s（2）结构尺寸）结构尺寸 筒体、排气管直径，锥体长度筒体、排气管直径，锥体长度（3）粒径与密度）粒径与密度 粒径粒径离心力离心力 密度密度离心力、切割直径离心力、切割直径（4）气体温度）气体温度 气体温度影响气体粘度气体温度影响气体粘度（5）灰斗气密性）灰斗气密性 漏气量漏气量15，捕集效率几乎为，捕集效率几乎为0第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1515第四节第四节 静电除尘静电除尘一、静电除尘一、静电除尘是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或
9、液滴）的方法。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1616 二、二、静电除尘器的特点静电除尘器的特点优点优点除尘效率高。除尘效率高。设计合理，安装施工质量高时，可以达到设计合理，安装施工质量高时，可以达到任何除尘效率的要求。目前，工业上应用的电除尘器，除任何除尘效率的要求。目前，工业上应用的电除尘器，除尘效率达到尘效率达到99以上已属多见。以上已属多见。净化烟气量大。净化烟气量大。在工业上净化在工业上净化105106m3h烟气的电烟气的电防尘给已得到普遍应用。防尘给已得到普遍应用。能去除的粒子粒径范围较宽。能去除的粒子粒径范围较宽。对于对于0.1m的粉尘粒子的粉尘粒子仍有较高的除尘效率。
10、仍有较高的除尘效率。可净化高温含尘烟气。可净化高温含尘烟气。用于净化用于净化350以下的烟气以下的烟气,用用于净化更高温度烟气时，需要特殊设计。于净化更高温度烟气时，需要特殊设计。能量消耗低。能量消耗低。可实现微机控制、远距离操作。可实现微机控制、远距离操作。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1717 二、二、静电除尘器的特点静电除尘器的特点缺点缺点除尘效率受粉尘物理性质影响很大，除尘效率受粉尘物理性质影响很大，特别是粉尘的特别是粉尘的比电阻的影响更为突出。比电阻的影响更为突出。不适宜直接净化高浓度含尘气体。不适宜直接净化高浓度含尘气体。需先预处理。需先预处理。钢材消耗量多。钢材消耗量
11、多。据估算，平均每平方米收尘面积所用钢据估算，平均每平方米收尘面积所用钢材大约为材大约为3.5-4t3.5-4t。设备庞大。设备庞大。需高压变电及整流控制设备。需高压变电及整流控制设备。一次性投资大。一次性投资大。制造和安装质量要求较高。制造和安装质量要求较高。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1818三三静静电电除除尘尘器器的的结结构构第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制1919四、静电除尘器除尘过程四、静电除尘器除尘过程（1）气体电离）气体电离（2）粒子荷电）粒子荷电（3）荷电离子迁移和沉积）荷电离子迁移和沉积（4）颗粒清除）颗粒清除（以负电晕为例：）（以负电晕为例：）第六章
12、第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2020五、静电除尘器的除尘效率五、静电除尘器的除尘效率1、颗粒的驱进速度、颗粒的驱进速度2、除尘效率方程、除尘效率方程 多依奇方程多依奇方程第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2121第五节第五节 袋式除尘袋式除尘 过滤除尘器是用多孔过滤介质分离捕集气体中固体或液体粒子的净化装置。一、袋式除尘一、袋式除尘是利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。滤料滤料工业原料气的精制、工业原料气的精制、固体粉料的回收、固体粉料的回收、通风和空调系统的气体净化通风和空调系统的气体净化工业尾气或烟气中粉尘粒子的去除工业尾气或烟气中粉尘粒子的去除应应应应用用用用
13、第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2222 二、袋式二、袋式除尘器的特点除尘器的特点优点优点除尘效率高。对微米或亚微米级的粉尘粒子也有较高效率，一般可达99，甚至可达9999以上。适应性强。可捕集多种干性粉尘，特别是高比电阻粉尘。操作弹性大。含尘气体浓度和烟气量在相当大的范围内变化对袋式除尘器的除尘效率影响不大。结构简单，使用灵活。可作成小型的安装在散尘设备上或散尘设备附近，也可作成移动式的安装在车上，特别适用于分散尘源的除尘。运行稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作、维护简单。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2323二二、袋式、袋式除尘器的特点除尘器的特点缺点缺点应用主
14、要受滤布的耐温和耐腐蚀等性能影响。目前，通常应用的滤布可耐约250，如采用特别滤布处理高温含尘烟气，将会增大投资费用。不适于净化含粘结和吸湿性强的含尘气体。一般滤布的使用温度应小于300。烟气温度不能低于露点温度。否则会产生结露，堵塞滤布孔隙。据粗略统计：1、袋式除尘器净化大于17000m3h含 尘烟气量所需投资要比电除尘器高； 2、而用其净化小于17000m3h含尘烟 气量时，投资费用比电除尘器省。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2424三三、袋式、袋式除尘器的除尘原理除尘器的除尘原理1、除尘过程、除尘过程 粉尘初层粉尘初层 粉尘层粉尘层2、除尘机理、除尘机理 直接拦截直接拦截 （
15、粉尘粒径、滤布孔隙）（粉尘粒径、滤布孔隙） 惯性碰撞惯性碰撞 （粉尘粒径、气流速度）（粉尘粒径、气流速度） 扩散和静电作用扩散和静电作用 （粉尘粒径、滤布孔隙、（粉尘粒径、滤布孔隙、 气流速度）气流速度） 重力沉降重力沉降 （粉尘粒径、粉尘密度）（粉尘粒径、粉尘密度）2525四、袋式除尘器的结构形式四、袋式除尘器的结构形式气流运气流运动方向动方向内滤式过滤器内滤式过滤器外滤式过滤器外滤式过滤器进气方式进气方式上进气过滤器上进气过滤器下进气过滤器下进气过滤器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2626四、袋式除尘器的结构形式四、袋式除尘器的结构形式内滤式袋式除尘器内滤式袋式除尘器外滤式袋式
16、除尘器外滤式袋式除尘器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2727四、袋式除尘器的结构形式四、袋式除尘器的结构形式清灰方式清灰方式机械振动清灰机械振动清灰脉冲清灰脉冲清灰机械清灰袋式除尘器机械清灰袋式除尘器脉冲清灰袋式除尘器脉冲清灰袋式除尘器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制2828第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制袋式除尘器袋式除尘器2929第六节第六节 湿式除尘湿式除尘一、湿式除尘一、湿式除尘是利用洗涤液与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。 除尘效率高。在相同能耗下，湿式除尘器比干式机械除尘器的除尘效率高。结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便。
17、湿式除尘器对净化高温、高温、高比阻、易燃、易爆的含尘气体具有较高的除尘效率。 既除尘又冷却、净化。湿式除尘器在去除粉粒的同时，还去除水蒸气及某些有毒有害的气态污染物。二、湿式除尘器二、湿式除尘器的特点的特点 优点优点第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制3030二、湿式除尘器二、湿式除尘器的特点的特点缺点缺点 比一般干式除尘器操作费用高。 需要对洗涤后的含尘污水、污泥进行处理。 除尘系统应采取防腐措施。净化腐蚀性气态污染物 时，洗涤水(液)具有一定程度的腐蚀性。 不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体； 采用防冻措施。寒冷地区应用湿式除尘器易结冻。第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控
18、制3131第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制三、湿式除尘器三、湿式除尘器的类型的类型1、气泡表面、气泡表面 泡沫式除尘器泡沫式除尘器3232第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制三、湿式除尘器三、湿式除尘器的类型的类型2、液膜、液膜 湿式填料塔湿式填料塔3333三、湿式除尘器三、湿式除尘器的类型的类型3、液滴、液滴 利用机械力、惯性力、摩擦力的湿式洗涤器利用机械力、惯性力、摩擦力的湿式洗涤器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制3434文丘里洗涤器文丘里洗涤器渐缩段渐缩段渐缩段渐缩段喉喉喉喉 管管管管渐扩段渐扩段渐扩段渐扩段第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制3535文文
19、丘丘里里洗洗涤涤器器第六章第六章 颗粒污染物控制颗粒污染物控制3636第六章 颗粒污染物控制要 点1、粒粒径径分分布布、频频数数分分布布、频频度度分分布布、筛筛上上（下下）累累积积分分布布、粒粒径分布函数、总捕集效率、串联捕集效率、分级效率径分布函数、总捕集效率、串联捕集效率、分级效率2、重力沉降有效捕集粒径范围、多层沉降理论、重力沉降有效捕集粒径范围、多层沉降理论3、旋旋风风除除尘尘（除除尘尘器器结结构构、除除尘尘过过程程、两两三三元元流流场场、上上灰灰环环、二次返混、捕集效率的影响因素、有效捕集粒径范围）二次返混、捕集效率的影响因素、有效捕集粒径范围）4、静静电电除除尘尘（除除尘尘器器结结构构、除除尘尘过过程程、有有效效捕捕集集粒粒径径范范围围、气气体负离子、多依奇方程）体负离子、多依奇方程）5、袋式除尘（除尘过程、除尘机理、粉尘初层）、袋式除尘（除尘过程、除尘机理、粉尘初层）6、湿式除、湿式除尘（除（除尘机理、湿式除机理、湿式除尘器的器的类型、文丘里洗型、文丘里洗涤器）器） 3737
