4.4湿式除尘器.ppt

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1、4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器利用液滴（水滴）捕集气体中的颗粒物，以达到利用液滴（水滴）捕集气体中的颗粒物，以达到利用液滴（水滴）捕集气体中的颗粒物，以达到利用液滴（水滴）捕集气体中的颗粒物，以达到净化含尘废气的目的，是一种高效除尘设备。净化含尘废气的目的，是一种高效除尘设备。净化含尘废气的目的，是一种高效除尘设备。净化含尘废气的目的，是一种高效除尘设备。湿式除尘器的优点：除尘效率高，甚至对亚微米湿式除尘器的优点：除尘效率高，甚至对亚微米湿式除尘器的优点：除尘效率高，甚至对亚微米湿式除尘器的优点：除尘效率高，甚至对亚微米的粉尘都有较高的去除率；结构简单，占地面积的粉尘都有较高的去除率；结

2、构简单，占地面积的粉尘都有较高的去除率；结构简单，占地面积的粉尘都有较高的去除率；结构简单，占地面积小；造价低，操作维护方便；能有效处理高温、小；造价低，操作维护方便；能有效处理高温、小；造价低，操作维护方便；能有效处理高温、小；造价低，操作维护方便；能有效处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体；可同时去除废气高湿、易燃、易爆的含尘气体；可同时去除废气高湿、易燃、易爆的含尘气体；可同时去除废气高湿、易燃、易爆的含尘气体；可同时去除废气中的气态污染物。中的气态污染物。中的气态污染物。中的气态污染物。湿式除尘器的缺点：需要配备污水处理设施，防湿式除尘器的缺点：需要配备污水处理设施，防湿式除尘器的缺点

3、：需要配备污水处理设施，防湿式除尘器的缺点：需要配备污水处理设施，防止二次污染；设备需要做防腐处理和保温措施；止二次污染；设备需要做防腐处理和保温措施；止二次污染；设备需要做防腐处理和保温措施；止二次污染；设备需要做防腐处理和保温措施；不宜净化纤维性粉尘和憎水性粉尘。不宜净化纤维性粉尘和憎水性粉尘。不宜净化纤维性粉尘和憎水性粉尘。不宜净化纤维性粉尘和憎水性粉尘。分类分类 根据能耗分：根据能耗分：低能湿式除尘器（0.2 一 1.5 kPa）喷雾塔和旋风洗涤器 高能湿式除尘器（2.5 一 9.0 kPa）文丘里洗涤器 4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器根据净化机理分根据净化机理分：重力喷雾洗涤器

4、、旋风洗涤器、自激喷雾洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、文丘里洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器 湿式除尘原理湿式除尘原理雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器液膜接触型洗涤器液膜接触型洗涤器鼓泡接触型洗涤器鼓泡接触型洗涤器湿式除尘器的设计湿式除尘器的设计4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器湿式除尘原理湿式除尘原理气液接触界面气液接触界面湿式除尘机理湿式除尘机理能耗与效率的关系能耗与效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理（1）气液接触界面）气液接触界面湿式除尘器的关键是要使液体和气体密切接触并把湿式除尘器的关键是要使液体和气体密切接触并把粉尘从气相转移到液相。这种接

5、触大致有粉尘从气相转移到液相。这种接触大致有三种方式：三种方式：4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理液滴液滴液膜液膜气泡气泡通过机械装置或气流把液体雾化成小液滴，液体呈通过机械装置或气流把液体雾化成小液滴，液体呈分散相，含尘气体呈连续相，两者之间存在相对速分散相，含尘气体呈连续相，两者之间存在相对速度，利用惯性碰撞等作用实现液滴对颗粒物的捕集。度，利用惯性碰撞等作用实现液滴对颗粒物的捕集。把液体淋洒在填料介质上，使之在表面形成薄薄的把液体淋洒在填料介质上，使之在表面形成薄薄的水膜，此时，液气均呈连续相。气体中的粉尘由水水膜，此时，液气均呈连续相。气体中的粉尘

6、由水膜进入水体被带走。膜进入水体被带走。气体穿过液层而产生气泡，气体为分散相，液体为气体穿过液层而产生气泡，气体为分散相，液体为连续相，颗粒在气泡中依靠惯性、重力和扩散等作连续相，颗粒在气泡中依靠惯性、重力和扩散等作用而沉降，被带入液体。用而沉降，被带入液体。（2）湿式除尘机理）湿式除尘机理4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理惯性碰撞惯性碰撞当含尘气流接近液滴时，气流将绕过液滴，而粒径较大的粉当含尘气流接近液滴时，气流将绕过液滴，而粒径较大的粉尘尘(dp1 m)由于惯性作用，继续保持原来运动方向前进并撞由于惯性作用，继续保持原来运动方向前进并撞击到液滴上而被

7、捕集击到液滴上而被捕集。惯性捕集效率为：惯性捕集效率为：4.4.1Stk惯性碰撞参数惯性碰撞参数（2）湿式除尘机理）湿式除尘机理4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理直接拦截直接拦截当含尘气流接近液滴时，粒径较小的粉尘随气流一起绕流，当含尘气流接近液滴时，粒径较小的粉尘随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到液滴边缘的距离时，尘粒与液滴接若尘粒半径大于尘粒中心到液滴边缘的距离时，尘粒与液滴接触而被拦截。触而被拦截。拦截捕集效率为：拦截捕集效率为：4.4.1（2）湿式除尘机理）湿式除尘机理4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理重

8、力沉降重力沉降 因重力沉降产生的因重力沉降产生的因重力沉降产生的因重力沉降产生的捕集效率可捕集效率可捕集效率可捕集效率可 根据根据根据根据LangmuirLangmuir的内插公式计算：的内插公式计算：的内插公式计算：的内插公式计算：IVIV和和 IPIP分别是圆球捕集体分别是圆球捕集体在粘性流和势流条件下的在粘性流和势流条件下的惯性捕集效率（查手册）惯性捕集效率（查手册）（2）湿式除尘机理）湿式除尘机理4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理扩散沉降扩散沉降含尘气流中的小颗粒含尘气流中的小颗粒(dp0.3 m)因受到气体分子的碰撞而作因受到气体分子的碰撞而作无

9、规则运动，通过从高浓度到低浓度的扩散而被捕集。无规则运动，通过从高浓度到低浓度的扩散而被捕集。粘性流粘性流和势流的扩散和势流的扩散捕集效率分别用捕集效率分别用Langmuir和和Natanson公式：公式：Pe捕集体的捕集体的皮克莱数皮克莱数（3）湿式除尘器的能耗与效率的关系）湿式除尘器的能耗与效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理湿式除尘器的关键是要使液体和气体密切接触，把湿式除尘器的关键是要使液体和气体密切接触，把迫使颗粒物和液滴接触所需要的能量定义为迫使颗粒物和液滴接触所需要的能量定义为接触能接触能Et(kWh/1000m3)，包括包括气相能耗

10、气相能耗Eg和和液相能耗液相能耗El。式中式中:Pg-气体通过洗涤器的压力损失气体通过洗涤器的压力损失,Pa;Pl-加入液体的压力损失加入液体的压力损失,Pa;Qg,Ql-分别为液体和气体流量分别为液体和气体流量,m3/s。（3）湿式除尘器的能耗与效率的关系）湿式除尘器的能耗与效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理为了关联除尘器能耗与除尘效率，往往定义传质单为了关联除尘器能耗与除尘效率，往往定义传质单元数元数Nt。则则除尘效率为除尘效率为 式中：式中：c1,c2-分别为进洗涤器和出洗涤器时粉尘浓分别为进洗涤器和出洗涤器时粉尘浓 度度,mg/m3。（3

11、）湿式除尘器的能耗与效率的关系）湿式除尘器的能耗与效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理经过大量的实验研究，传质单元数经过大量的实验研究，传质单元数Nt和总能耗和总能耗Et在在双对数坐标中基本呈直线关系，于是可得如下经验公双对数坐标中基本呈直线关系，于是可得如下经验公式。式。式中：式中：,-为为特性参数，取决于要净化粉尘的特特性参数，取决于要净化粉尘的特性和洗涤器特性，性和洗涤器特性，Semran给出了部分粉尘的参数，给出了部分粉尘的参数，参考参考P203表表6-8。（4）分割粒径与除尘效率的关系）分割粒径与除尘效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿

12、式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理 对于多分散气溶胶体系，控制装置的总除尘效率将取对于多分散气溶胶体系，控制装置的总除尘效率将取决于颗粒的粒径分布和对这种粉尘的分级效率。任何湿式决于颗粒的粒径分布和对这种粉尘的分级效率。任何湿式除尘器对给定粉尘的总通过率可以表示为：除尘器对给定粉尘的总通过率可以表示为：（4）分割粒径与除尘效率的关系）分割粒径与除尘效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为：（4）分割粒径与除尘效率的关系）分割粒径与除尘效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿

13、式除尘原理（4）分割粒径与除尘效率的关系）分割粒径与除尘效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理（4）分割粒径与除尘效率的关系）分割粒径与除尘效率的关系4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.1 湿式除尘原理湿式除尘原理雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器冲击式洗涤器冲击式洗涤器冲击式洗涤器冲击式洗涤器文丘里文丘里文丘里文丘里洗涤洗涤洗涤洗涤尘器尘器尘器尘器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器（液滴）雾化接触型洗涤器（液滴）中心喷雾的旋风中心喷雾的旋风中心喷雾的旋风中心喷雾的旋

14、风洗涤洗涤洗涤洗涤器器器器（1）喷雾塔洗涤器）喷雾塔洗涤器液滴具有相同的直径液滴具有相同的直径dD；4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器为估算喷雾塔的除尘效率，通为估算喷雾塔的除尘效率，通常作如下假定常作如下假定(Calvert)：在塔横截面上液滴分布在塔横截面上液滴分布 均匀均匀；液滴浓度足够稀，彼此液滴浓度足够稀，彼此 互不影响互不影响；第第i级尘粒在塔横截面上级尘粒在塔横截面上 分布均匀，且浓度为分布均匀，且浓度为ni；图图4.4.2 重力喷雾塔重力喷雾塔（1）喷雾塔洗涤器）喷雾塔洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型

15、洗涤器雾化接触型洗涤器式中式中:Ql,Qg-液体和气体的体积流量液体和气体的体积流量,m3/s；z-总塔高度总塔高度,m;dD-液滴直径液滴直径,m;tD,ti,g-分别为液滴的终末端沉降速度分别为液滴的终末端沉降速度,第第i 级粉尘的终末端沉降速度和气体空塔流速级粉尘的终末端沉降速度和气体空塔流速,m/s;Ti-单个液滴对单个液滴对dpi尘粒的惯性捕集效率。尘粒的惯性捕集效率。（2）冲击式洗涤器）冲击式洗涤器冲击式洗涤器是使含尘气体以一定的速度冲击水面，冲击式洗涤器是使含尘气体以一定的速度冲击水面，形成雾滴来捕集粉尘的装置，该除尘器结构简单、形成雾滴来捕集粉尘的装置，该除尘器结构简单、耗水量

16、小、除尘效率较高，但阻力较大。耗水量小、除尘效率较高，但阻力较大。4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器图图4.4.3 冲击式除尘器冲击式除尘器（3）中心喷雾的旋风洗涤器）中心喷雾的旋风洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器（4）文丘里洗涤器）文丘里洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器图图4.4.4 文丘里除尘器文丘里除尘器 1-进气管；进气管；2-收缩管；收缩管；3-喉管；喉管；4-扩散管；扩散管；5-旋风分离器旋风分离器气流气流加速（加速（50-180

17、m/s）惯性惯性捕尘捕尘冷凝核冷凝核聚集聚集凝聚体凝聚体的捕集的捕集工作原理工作原理（4）文丘里洗涤器）文丘里洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器几何尺寸几何尺寸L1LTL2 1 2D1D2DT喉管直径由喉管气速和气量决定，喉管直径由喉管气速和气量决定，D1/DT=1:4,喉管长度：喉管长度：LT/DT=0.8-1.5;一般取一般取 1=23-28，2=5-7;收缩管和扩散管的长度为收缩管和扩散管的长度为（4）文丘里洗涤器）文丘里洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器除尘效率除尘效率(Calver

18、t)卡尔弗特等人作了一系列简化后提出下式以计算卡尔弗特等人作了一系列简化后提出下式以计算文丘里洗涤器的通过率文丘里洗涤器的通过率 和和 分别为洗涤液和粉尘的密度分别为洗涤液和粉尘的密度g/cm3；气体粘度，气体粘度，101Pa.s；文丘里洗涤器压力损失，文丘里洗涤器压力损失，cmH2O。粉尘粒径，粉尘粒径，m；一经验常数，在该表达式中为一经验常数，在该表达式中为0.10.4。（4）文丘里洗涤器）文丘里洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器除尘效率除尘效率(Calvert)（4）文丘里洗涤器）文丘里洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.

19、2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器阻力损失阻力损失 卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管内加速液滴的假定，发展了计算文丘里洗涤器压力损失内加速液滴的假定，发展了计算文丘里洗涤器压力损失的数学模式（的数学模式（P211 6-52 、6-53、6-54）。）。（3）文丘里洗涤器）文丘里洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器阻力损失阻力损失 卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管内加速液滴的假定，发展了计算文丘里洗涤器压力损失内加速液滴的假定，发展了

20、计算文丘里洗涤器压力损失的数学模式（的数学模式（P211 6-52 、6-53、6-54）。）。4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.2 雾化接触型洗涤器雾化接触型洗涤器液膜接触型洗涤器液膜接触型洗涤器旋风洗涤器旋风洗涤器填料塔洗涤器填料塔洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.3 液膜接触型洗涤器（液膜）液膜接触型洗涤器（液膜）（1）旋风洗涤器（旋风水膜除尘器）旋风洗涤器（旋风水膜除尘器）4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.3 液膜接触型洗涤器液膜接触型洗涤器（1）旋风洗涤器（旋风水膜除尘器）旋风洗涤器（旋风水膜除尘器）4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.3

21、液膜接触型洗涤器液膜接触型洗涤器图图4.4.5 旋风除尘器和旋风洗涤器示意图旋风除尘器和旋风洗涤器示意图（1）填料塔洗涤器）填料塔洗涤器4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.3 液膜接触型洗涤器液膜接触型洗涤器图图4.4.6 填料塔洗涤器示意图填料塔洗涤器示意图1-气体出口气体出口2-液体入口液体入口3-气体入口气体入口4-液体出口液体出口4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.4 鼓泡接触型洗涤器（气泡）鼓泡接触型洗涤器（气泡）图图4.4.7 筛板塔洗涤器示意图筛板塔洗涤器示意图1-气体出口气体出口2-液体入口液体入口3-液体出口液体出口4-气体入口气体入口 鼓泡接触型洗涤器是利用

22、含尘气鼓泡接触型洗涤器是利用含尘气鼓泡接触型洗涤器是利用含尘气鼓泡接触型洗涤器是利用含尘气流穿过液层时形成气泡，在气泡流穿过液层时形成气泡，在气泡流穿过液层时形成气泡，在气泡流穿过液层时形成气泡，在气泡形成及上升过程中将粉尘捕集下形成及上升过程中将粉尘捕集下形成及上升过程中将粉尘捕集下形成及上升过程中将粉尘捕集下来。最常见的是筛板塔洗涤器。来。最常见的是筛板塔洗涤器。来。最常见的是筛板塔洗涤器。来。最常见的是筛板塔洗涤器。4.4 4.4 湿式除尘器湿式除尘器4.4.5 湿式除尘器的设计湿式除尘器的设计（1）收集有关废气的资料，包括气量、温度、密）收集有关废气的资料，包括气量、温度、密 度、粉尘浓度、粉尘密度、粉尘粒径分布等；度、粉尘浓度、粉尘密度、粉尘粒径分布等；湿式除尘器设计的一般步骤湿式除尘器设计的一般步骤湿式除尘器设计的一般步骤湿式除尘器设计的一般步骤（2）确定要达到的处理效果；）确定要达到的处理效果；（3）根据（）根据（1）和（）和（2），选择恰当的湿式除尘器；），选择恰当的湿式除尘器；（4）选取设备的有关参数；）选取设备的有关参数；（5）计算除尘效率并和（）计算除尘效率并和（2）比较，直如满足；）比较，直如满足；（6）计算设备的结构参数；）计算设备的结构参数；（7）计算除尘器的压力损失。）计算除尘器的压力损失。