3 颗粒污染物控制技术 大气污染控制工程课件.ppt

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1、3 3 颗粒污染物控制技术颗粒污染物控制技术 大气污染治理技术13 3 颗粒污染物控制技术颗粒污染物控制技术本章主要内容：本章主要内容：粉尘的性质和除尘器性能指标；粉尘的性质和除尘器性能指标；重力除尘器、过滤式除尘器、静电除尘重力除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器、湿式除尘器的工作原理、结构性能器、湿式除尘器的工作原理、结构性能等基本知识；等基本知识；大气污染治理技术23.1 3.1 除尘技术基础除尘技术基础粉尘的性质粉尘的性质粉尘的粒径大小及分布对除尘机制、除尘器的设粉尘的粒径大小及分布对除尘机制、除尘器的设计及其运行效果都有很大影响。计及其运行效果都有很大影响。1 1粉尘粒径及粒径分布粉尘粒

2、径及粒径分布颗粒是均匀球体，直径代表粒径。事实上颗粒大颗粒是均匀球体，直径代表粒径。事实上颗粒大小不同，形状各异。小不同，形状各异。单一粒径单一粒径：代表单个颗粒大小；：代表单个颗粒大小；平均粒径平均粒径：代表：代表由不同大小的颗由不同大小的颗粒组成的粒子群粒组成的粒子群的粒径。的粒径。大气污染治理技术3粒径分布粒径分布指某一粒子群中不同指某一粒子群中不同粒径的粒子占的比例。粒径的粒子占的比例。个数分布：个数分布：以粒子的以粒子的个数所占的比例表示；个数所占的比例表示；表面积分布：表面积分布：以粒子以粒子表面积表示；表面积表示；质量分布：质量分布：以粒子质以粒子质量表示。量表示。大气污染治理技

3、术42.2.粉尘的密度粉尘的密度堆积密度堆积密度：在自然堆积状态下，包括粉尘、附着气体及颗：在自然堆积状态下，包括粉尘、附着气体及颗粒间气体在内的密度；粒间气体在内的密度；真密度真密度：将吸附在尘粒表面及其内部的空气排除后，测得：将吸附在尘粒表面及其内部的空气排除后，测得的实体粉尘的密度。的实体粉尘的密度。粉尘的真密度研究尘粒在空气中的运动情况，堆积密度计粉尘的真密度研究尘粒在空气中的运动情况，堆积密度计算存仓或灰斗的容积等。算存仓或灰斗的容积等。3.3.粉尘的安息角粉尘的安息角将粉尘通过小孔连续自然堆放在水平面上，堆积锥体的母将粉尘通过小孔连续自然堆放在水平面上，堆积锥体的母线与水平面的夹角

4、。线与水平面的夹角。评价粉尘流动性。评价粉尘流动性。多数粉尘安息角的平均值在多数粉尘安息角的平均值在35 35 40 40左右。对于同一左右。对于同一种粉尘，粒径愈小，安息角愈大；表面愈光滑和愈接近球种粉尘，粒径愈小，安息角愈大；表面愈光滑和愈接近球形的粒子，安息角愈小；含水率愈大，安息角愈大。形的粒子，安息角愈小；含水率愈大，安息角愈大。大气污染治理技术54.4.粉尘的比表面积粉尘的比表面积单位体积的粉尘具有的总表面积，单位是单位体积的粉尘具有的总表面积，单位是cm2/cm3cm2/cm3。粉尘粒子愈细，比表面积愈大，物理和化学活动性显著，粉尘粒子愈细，比表面积愈大，物理和化学活动性显著，如

5、氧化、溶解、蒸发、吸附、催化等因细小颗粒比表面积如氧化、溶解、蒸发、吸附、催化等因细小颗粒比表面积大而被加速，引起粉尘的爆炸危险性和毒性增加。大而被加速，引起粉尘的爆炸危险性和毒性增加。5.5.粉尘的润湿性粉尘的润湿性粉尘能否与液体相互附着或附着难易的性质。粉尘能否与液体相互附着或附着难易的性质。亲水性粉尘（如锅炉飞灰、石英粉尘等）和疏水性粉尘亲水性粉尘（如锅炉飞灰、石英粉尘等）和疏水性粉尘（如石墨粉尘、炭墨等）。水泥、熟石灰等具有水硬性。（如石墨粉尘、炭墨等）。水泥、熟石灰等具有水硬性。6.6.粉尘的黏附性粉尘的黏附性粉尘颗粒相互附着或附着于固体表面上。粉尘颗粒相互附着或附着于固体表面上。影

6、响因素：粉尘的粒径小、形状不规则、表面粗糙、含水影响因素：粉尘的粒径小、形状不规则、表面粗糙、含水率高、润湿性好及荷电量大易产生黏附现象。率高、润湿性好及荷电量大易产生黏附现象。除尘系统把器壁面加工光滑，从而减少粉尘的黏附。除尘系统把器壁面加工光滑，从而减少粉尘的黏附。大气污染治理技术67.7.粉尘的荷电性粉尘的荷电性粉尘因相互碰撞、摩擦、放射线照射、电晕放电以及接触粉尘因相互碰撞、摩擦、放射线照射、电晕放电以及接触带电体等原因而带有一定的电荷。带电体等原因而带有一定的电荷。粉尘荷电量随温度增高、表面积增大、含水量减少增大。粉尘荷电量随温度增高、表面积增大、含水量减少增大。8.8.粉尘的比电阻

7、粉尘的比电阻表示粉尘的导电性能。比电阻是指电流通过面积为表示粉尘的导电性能。比电阻是指电流通过面积为1cm1cm2 2、厚度为厚度为1cm1cm的粉尘时具有的电阻值，单位是的粉尘时具有的电阻值，单位是cmcm。电除尘器的比电阻最适宜的范围是电除尘器的比电阻最适宜的范围是10104 42102101010cmcm。9.9.粉尘的爆炸性粉尘的爆炸性爆炸性粉尘：某些粉尘（如煤粉等）达到一定浓度，就会爆炸性粉尘：某些粉尘（如煤粉等）达到一定浓度，就会在高温、明火、电火花、摩擦、撞击等条件下引起爆炸。在高温、明火、电火花、摩擦、撞击等条件下引起爆炸。粉尘的粒径越小，比表面积越大，粉尘和空气的湿度越小，粉

8、尘的粒径越小，比表面积越大，粉尘和空气的湿度越小，爆炸的危险性就越大。爆炸的危险性就越大。大气污染治理技术73.1.2 3.1.2 除尘装置的性能指标（见教材除尘装置的性能指标（见教材3838页）页）1.1.含尘气体处理量含尘气体处理量除尘器的进出口气体流量的平均值衡量除尘器处理能除尘器的进出口气体流量的平均值衡量除尘器处理能力。力。漏风率漏风率 为正值表示向外漏，为正值表示向外漏，为负值表示向内漏。为负值表示向内漏。2.2.除尘效率除尘效率（1 1）除尘器总效率）除尘器总效率：指在同一时间内除尘器捕集的粉：指在同一时间内除尘器捕集的粉尘质量占进入除尘器的粉尘质量的百分数。尘质量占进入除尘器的

9、粉尘质量的百分数。反映装置净化程度的平均值，为平均除尘效率，评定反映装置净化程度的平均值，为平均除尘效率，评定净化装置性能的重要技术指标。净化装置性能的重要技术指标。（2 2）通过率：）通过率：指在同一时间内，穿过除尘器的粒子质指在同一时间内，穿过除尘器的粒子质量与进入的粒子质量的比。量与进入的粒子质量的比。大气污染治理技术8（3 3）串联运行时的总除尘效率）串联运行时的总除尘效率当两台除尘装置串联使用时，已知第一级和第二级除尘器当两台除尘装置串联使用时，已知第一级和第二级除尘器的除尘效率，可以求得除尘系统的总效率。的除尘效率，可以求得除尘系统的总效率。（4 4）分级效率）分级效率表示除尘装置

10、对不同粒径粉尘或粒径范围粉尘的净化效果。表示除尘装置对不同粒径粉尘或粒径范围粉尘的净化效果。3.3.除尘装置的压力损失除尘装置的压力损失压力损失：含尘气体经过除尘装置后会产生压力降，单位压力损失：含尘气体经过除尘装置后会产生压力降，单位是是PaPa。压力损失的大小除了与装置的结构形式有关之外，主要与压力损失的大小除了与装置的结构形式有关之外，主要与流速有关。流速有关。除尘装置的压力损失越大，动力消耗也越大，设备费用和除尘装置的压力损失越大，动力消耗也越大，设备费用和运行费用越高。不同的除尘装置压力损失有很大不同，一运行费用越高。不同的除尘装置压力损失有很大不同，一般在般在5005002000P

11、a2000Pa，文丘里除尘器可以达到，文丘里除尘器可以达到9000Pa9000Pa。大气污染治理技术9二、二、除尘装置的性能指标除尘装置的性能指标1.1.含尘气体处理量含尘气体处理量除尘器的进出口气体流量的平均值衡量除尘器处理能除尘器的进出口气体流量的平均值衡量除尘器处理能力。力。漏风率漏风率 为正值表示向外漏，为正值表示向外漏，为负值表示为负值表示10101010向内向内漏。漏。2.2.除尘效率除尘效率（1 1）除尘器总效率）除尘器总效率：指在同一时间内除尘器捕集的粉：指在同一时间内除尘器捕集的粉尘质量占进入除尘器的粉尘质量的百分数。尘质量占进入除尘器的粉尘质量的百分数。反映装置净化程度的平

12、均值，为平均除尘效率，评定反映装置净化程度的平均值，为平均除尘效率，评定净化装置性能的重要技术指标。净化装置性能的重要技术指标。（2 2）通过率：）通过率：指在同一时间内，穿过除尘器的粒子质指在同一时间内，穿过除尘器的粒子质量与进入的粒子质量的比。量与进入的粒子质量的比。大气污染治理技术10（3 3）串联运行时的总除尘效率）串联运行时的总除尘效率当两台除尘装置串联使用时，已知第一级和第二级除尘器当两台除尘装置串联使用时，已知第一级和第二级除尘器的除尘效率，可以求得除尘系统的总效率。的除尘效率，可以求得除尘系统的总效率。（4 4）分级效率）分级效率表示除尘装置对不同粒径粉尘或粒径范围粉尘的净化效

13、果。表示除尘装置对不同粒径粉尘或粒径范围粉尘的净化效果。3.3.除尘装置的压力损失除尘装置的压力损失压力损失：含尘气体经过除尘装置后会产生压力降，单位压力损失：含尘气体经过除尘装置后会产生压力降，单位是是PaPa。压力损失的大小除了与装置的结构形式有关之外，主要与压力损失的大小除了与装置的结构形式有关之外，主要与流速有关。流速有关。除尘装置的压力损失越大，动力消耗也越大，设备费用和除尘装置的压力损失越大，动力消耗也越大，设备费用和运行费用越高。不同的除尘装置压力损失有很大不同，一运行费用越高。不同的除尘装置压力损失有很大不同，一般在般在5005002000Pa2000Pa，文丘里除尘器可以达到

14、，文丘里除尘器可以达到9000Pa9000Pa。大气污染治理技术11二、二、除尘器的分类除尘器的分类 1 1机械式除尘机械式除尘采用采用重力重力、离心力离心力等机械力将气体中尘粒沉降，等机械力将气体中尘粒沉降，如重力除尘，惯性除尘、离心除尘等。如重力除尘，惯性除尘、离心除尘等。常用设备：常用设备：重力沉降室、惯性除尘器和旋风除重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。尘器。2 2过滤除尘过滤除尘使含尘气体通过具有很多毛细孔的使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质过滤介质将将污染物颗粒截留下来的除尘方法，如填充层过污染物颗粒截留下来的除尘方法，如填充层过滤，布袋过滤等。滤，布袋过滤等。常用设备：常用设

15、备：颗粒层过滤器和袋式过滤器。颗粒层过滤器和袋式过滤器。大气污染治理技术123 3静电除尘静电除尘使含尘气体通过使含尘气体通过高压电场高压电场，在电场力的作用下，在电场力的作用下使其得到净化的过程。使其得到净化的过程。常用设备常用设备：干式静电除尘器和湿式静电除尘器。：干式静电除尘器和湿式静电除尘器。4 4湿法除尘湿法除尘用水或其他液体用水或其他液体湿润尘粒湿润尘粒，捕集粉尘和雾滴的，捕集粉尘和雾滴的除尘方法，如气体洗涤、泡沫除尘等。除尘方法，如气体洗涤、泡沫除尘等。常用设备：常用设备：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等。丘里洗涤器等。大气污染治理技术13

16、3.1.3 3.1.3 除尘器的分类除尘器的分类 1 1机械式除尘机械式除尘采用采用重力重力、离心力离心力等机械力将气体中尘粒沉降，等机械力将气体中尘粒沉降，如重力除尘，惯性除尘、离心除尘等。如重力除尘，惯性除尘、离心除尘等。常用设备：常用设备：重力沉降室、惯性除尘器和旋风除重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。尘器。2 2过滤除尘过滤除尘使含尘气体通过具有很多毛细孔的使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质过滤介质将将污染物颗粒截留下来的除尘方法，如填充层过污染物颗粒截留下来的除尘方法，如填充层过滤，布袋过滤等。滤，布袋过滤等。常用设备：常用设备：颗粒层过滤器和袋式过滤器。颗粒层过滤器和袋式过滤

17、器。大气污染治理技术143 3静电除尘静电除尘使含尘气体通过使含尘气体通过高压电场高压电场，在电场力的作用下，在电场力的作用下使其得到净化的过程。使其得到净化的过程。常用设备常用设备：干式静电除尘器和湿式静电除尘器。：干式静电除尘器和湿式静电除尘器。4 4湿法除尘湿法除尘用水或其他液体用水或其他液体湿润尘粒湿润尘粒，捕集粉尘和雾滴的，捕集粉尘和雾滴的除尘方法，如气体洗涤、泡沫除尘等。除尘方法，如气体洗涤、泡沫除尘等。常用设备：常用设备：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等。丘里洗涤器等。大气污染治理技术153.2 3.2 机械式除尘器机械式除尘器重力沉降法重

18、力沉降法重力沉降：重力沉降：利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降实现分离。然沉降实现分离。借重力沉降从气流中分离出尘粒的设备称为借重力沉降从气流中分离出尘粒的设备称为沉降室沉降室，最常见的重力沉降室如图所示。最常见的重力沉降室如图所示。重力沉降室示意图重力沉降室示意图大气污染治理技术161.1.沉降原理沉降原理含尘气体进入降尘室后，含尘气体进入降尘室后，流道截面积扩大流道截面积扩大而而速速度减慢度减慢，颗粒能够在气体通过沉降室的时间内，颗粒能够在气体通过沉降室的时间内降至室底，便可从气流中分离出来。降至室底，便可从气流中分离出来。斯拖克斯公式斯拖克斯公式表

19、示出表示出沉降速度沉降速度的大小与的大小与颗粒直颗粒直径径的关系。的关系。大颗粒的沉降速度较大易分离，小颗粒的沉降大颗粒的沉降速度较大易分离，小颗粒的沉降速度较小难分离。速度较小难分离。气体黏度越大，沉降速度越小。气体黏度越大，沉降速度越小。大气污染治理技术17使使d dminmin下降的所有参数，都会使效率提高，因此提高重力下降的所有参数，都会使效率提高，因此提高重力沉降室的捕集效率可以采取以下措施：沉降室的捕集效率可以采取以下措施：降低沉降室内气流速度降低沉降室内气流速度u u；降低沉降室的高度降低沉降室的高度H H；增大沉降室长度增大沉降室长度L L；2.2.沉降室的特点及其他形式沉降室

20、的特点及其他形式优点：优点：结构简单，造价低，便于维护管理，压力损失小，结构简单，造价低，便于维护管理，压力损失小，可以处理高温气体。可以处理高温气体。缺点：缺点：沉降小颗粒效率低，只能除去沉降小颗粒效率低，只能除去50m50m以上的大颗粒，以上的大颗粒，除尘效率除尘效率40%40%70%70%，主要用于高效除尘装置的前级除尘，主要用于高效除尘装置的前级除尘器。器。大气污染治理技术18大气污染治理技术19多层重力除尘器多层重力除尘器大气污染治理技术203.2.2 3.2.2 惯性除尘器惯性除尘器1.1.惯性除尘原理惯性除尘原理含尘气流冲击在挡含尘气流冲击在挡板上，气流方向发板上，气流方向发生急

21、剧改变；尘粒生急剧改变；尘粒借助本身的惯性力借助本身的惯性力作用与挡板撞击方作用与挡板撞击方向也发生改变，由向也发生改变，由于重力作用从气流于重力作用从气流中分离。中分离。惯性除尘器除惯性除尘器除惯性惯性力作用力作用外，还有外，还有离离心力心力和和重力重力作用。作用。大气污染治理技术212.2.惯性除尘器类型惯性除尘器类型碰撞式：碰撞式：捕集气流中较粗粒子捕集气流中较粗粒子,单级型和多级型；单级型和多级型；回转式：回转式：通过改变气流流动方向而捕集较细粒子。弯通过改变气流流动方向而捕集较细粒子。弯管型、百叶箱型和多层隔板型。管型、百叶箱型和多层隔板型。单级型单级型 多级型多级型大气污染治理技术

22、22A A弯管型；弯管型；b b百叶窗型；百叶窗型；c c多层隔板塔型多层隔板塔型大气污染治理技术233.3.特点特点气流速度愈高，气流方向转角愈大，转变次气流速度愈高，气流方向转角愈大，转变次数愈多，净化效率愈高，压力损失也愈大。数愈多，净化效率愈高，压力损失也愈大。净化对象：净化对象：去除密度和粒径较大的金属或矿去除密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘效率较高。粘结性和纤维性粉尘，物性粉尘效率较高。粘结性和纤维性粉尘，因易堵塞不宜用。因易堵塞不宜用。压力损失为压力损失为1001001000Pa 1000Pa。净化效率不高，捕集净化效率不高，捕集1020m1020m以上的粗尘以上的粗尘粒粒，一般

23、用于多级除尘的第一级除尘。，一般用于多级除尘的第一级除尘。大气污染治理技术243.2.3 3.2.3 旋风除尘旋风除尘旋风除尘：旋风除尘：使含尘气体做旋转运使含尘气体做旋转运动，借作用于尘粒的动，借作用于尘粒的离心力离心力把尘把尘粒从气体中分离出来。粒从气体中分离出来。1.1.旋风除尘原理旋风除尘原理组成：组成：筒体、锥体、进气管、排筒体、锥体、进气管、排气管和灰斗。气管和灰斗。含尘气体由进口切向进入，沿筒含尘气体由进口切向进入，沿筒体内壁由上向下做圆周运动。体内壁由上向下做圆周运动。向下旋转的气流到达锥体顶部附向下旋转的气流到达锥体顶部附近时折转向上，在中心区域旋转近时折转向上，在中心区域旋

24、转上升，最后由排气管排出。上升，最后由排气管排出。尘粒在内、外旋流的作用下到达尘粒在内、外旋流的作用下到达外壁落到灰斗收集。外壁落到灰斗收集。旋风除尘器工作旋风除尘器工作原理原理大气污染治理技术252.2.影响旋风除尘器性能因素影响旋风除尘器性能因素影响因素：结构形式、粉尘性质、运行操作条件等。影响因素：结构形式、粉尘性质、运行操作条件等。（1 1）除尘器结构）除尘器结构筒体直径筒体直径在相同的转速下，筒体的直径越小，尘粒受到的离心力在相同的转速下，筒体的直径越小，尘粒受到的离心力越大，除尘效率就越高。越大，除尘效率就越高。筒体直径过小，处理量显著降低，流体阻力增大，易造筒体直径过小，处理量显

25、著降低，流体阻力增大，易造成反混，使效率下降。成反混，使效率下降。筒体直径一般筒体直径一般150mm150mm。为保证除尘效率，筒体的直。为保证除尘效率，筒体的直径径1100mm1100mm。筒体及锥体长度筒体及锥体长度筒体和锥体高度增加，增加气体在除尘器内的旋转圈数，筒体和锥体高度增加，增加气体在除尘器内的旋转圈数，有利于分离尘粒。但会增加阻力，实际上筒体和锥体总有利于分离尘粒。但会增加阻力，实际上筒体和锥体总高度高度5 5倍筒体直径。倍筒体直径。大气污染治理技术26入口形式入口形式大致可分为轴向进入式和切向进入式。大致可分为轴向进入式和切向进入式。a.a.轴流式旋转除尘器轴流式旋转除尘器利

26、用导流叶片使气流在除尘器内旋转，除尘效率比切流反利用导流叶片使气流在除尘器内旋转，除尘效率比切流反转式低，但处理量大。转式低，但处理量大。b.b.切流返转式旋风除尘器切流返转式旋风除尘器含尘气体由筒体侧面沿切线方向导入，气流在圆筒部分旋含尘气体由筒体侧面沿切线方向导入，气流在圆筒部分旋转向下，进入锥体，到达锥体顶端前返转向上，清洁气体转向下，进入锥体，到达锥体顶端前返转向上，清洁气体经同一端的排气管引出。经同一端的排气管引出。根据其不同进入型式又可分为根据其不同进入型式又可分为直入式直入式和和蜗壳式蜗壳式；除尘器入口断面的除尘器入口断面的宽高比宽高比越小，进口气流在径向方向越薄，越小，进口气流

27、在径向方向越薄，越有利于粉尘在圆筒内分离和沉降，收尘效率越高。越有利于粉尘在圆筒内分离和沉降，收尘效率越高。因此，进口断面多采用矩形，宽高之比为因此，进口断面多采用矩形，宽高之比为2 2左右。左右。大气污染治理技术27大气污染治理技术28排气口尺寸排气口尺寸旋风除尘器的排气管口均为直筒形。旋风除尘器的排气管口均为直筒形。过深，效率提高，但阻力增大；过浅，效率降低，阻过深，效率提高，但阻力增大；过浅，效率降低，阻力减小。因为短浅可能会造成排气管短路现象，尘粒力减小。因为短浅可能会造成排气管短路现象，尘粒来不及分离就从排气管排出。来不及分离就从排气管排出。减小排气管直径会加大出口阻力，一般排气管直

28、径为减小排气管直径会加大出口阻力，一般排气管直径为筒体直径的倍。筒体直径的倍。（2 2）入口速度）入口速度提高旋风除尘器的入口风速，将使粉尘受到的离心力提高旋风除尘器的入口风速，将使粉尘受到的离心力增大，分割粒径变小，除尘效率提高。增大，分割粒径变小，除尘效率提高。但入口风速过大，除尘器内气流运动过于强烈，会把但入口风速过大，除尘器内气流运动过于强烈，会把有些已分离的粉尘重新带走，除尘效率反而下降，除有些已分离的粉尘重新带走，除尘效率反而下降，除尘器的阻力也急剧上升。尘器的阻力也急剧上升。进口速度应控制在进口速度应控制在121225m/s25m/s之间为宜。之间为宜。大气污染治理技术29（3

29、3）除尘器底部的严密性）除尘器底部的严密性旋风式除尘器由于气流旋转的作用，其底部总是处于旋风式除尘器由于气流旋转的作用，其底部总是处于负压状态。负压状态。除尘器的底部不严密，漏风就会把灰斗里的粉尘重新除尘器的底部不严密，漏风就会把灰斗里的粉尘重新卷入内旋涡并带出除尘器，使除尘效率显著下降。卷入内旋涡并带出除尘器，使除尘效率显著下降。收尘量不大的除尘器，可在排尘口下设置固定灰斗，收尘量不大的除尘器，可在排尘口下设置固定灰斗，保证一定的灰封，定期排灰。保证一定的灰封，定期排灰。（4 4）粉尘的性质）粉尘的性质当粉尘的密度和粒径增大时，除尘器效率明显提高。当粉尘的密度和粒径增大时，除尘器效率明显提高

30、。气体温度和黏度增大时，除尘器效率下降。气体温度和黏度增大时，除尘器效率下降。大气污染治理技术303.3.旋风除尘器性能指标旋风除尘器性能指标分离效率分离效率由废气中含尘量、含尘粒径分布决定，粒由废气中含尘量、含尘粒径分布决定，粒度越小，离心力越小，效率低。度越小，离心力越小，效率低。气体通过除尘器气体通过除尘器压强降压强降应尽量小，是摩擦阻力、局应尽量小，是摩擦阻力、局部阻力及气体旋转动能损失总和。部阻力及气体旋转动能损失总和。4.4.旋风除尘器特点旋风除尘器特点结构简单、造价便宜、体积小、操作维修方便，结构简单、造价便宜、体积小、操作维修方便，可用各种材料制造；可用各种材料制造；压力损失中

31、等，动力消耗小，除尘效率高，可达压力损失中等，动力消耗小，除尘效率高，可达85%85%左右，高效的可达左右，高效的可达90%90%左右；左右；适用于粉尘负荷变化大，高温、高压及腐蚀性的适用于粉尘负荷变化大，高温、高压及腐蚀性的含尘气体，可以直接回收干粉尘；含尘气体，可以直接回收干粉尘；没有运动部件，运行管理简便。没有运动部件，运行管理简便。大气污染治理技术313.3 3.3 过滤式除尘器过滤式除尘器两类代表：颗粒层除尘器和袋式除尘器。两类代表：颗粒层除尘器和袋式除尘器。3.3.1 3.3.1 颗粒层除尘器颗粒层除尘器机理：机理：颗粒层除尘器利用颗粒状物料（如硅石、颗粒层除尘器利用颗粒状物料（如

32、硅石、砾石、焦炭等）作为填料层的一种内滤式除尘装砾石、焦炭等）作为填料层的一种内滤式除尘装置。在除尘过程中，气体中的粉尘粒子主要是在置。在除尘过程中，气体中的粉尘粒子主要是在惯性碰撞、截留、扩散、重力沉降和静电力等多惯性碰撞、截留、扩散、重力沉降和静电力等多种力的作用下分离出来的。种力的作用下分离出来的。优点：优点：结构简单、过滤能力不受灰尘比电阻影响、结构简单、过滤能力不受灰尘比电阻影响、能够净化易燃易爆的含尘气体、维修方便、耐高能够净化易燃易爆的含尘气体、维修方便、耐高温、耐腐蚀、效率高等。温、耐腐蚀、效率高等。广泛应用于高温烟气的除尘。广泛应用于高温烟气的除尘。大气污染治理技术32颗粒层

33、除尘器的结构形式主要有移动床颗粒层除颗粒层除尘器的结构形式主要有移动床颗粒层除尘器和梳耙式颗粒层除尘器。尘器和梳耙式颗粒层除尘器。1.1.移动床颗粒层除尘器移动床颗粒层除尘器分为平行流式和交叉流式。分为平行流式和交叉流式。交叉流式用的更多，洁净颗粒滤料均匀、稳定地交叉流式用的更多，洁净颗粒滤料均匀、稳定地向下移动，含尘气流经过气流分布扩大斗水平运向下移动，含尘气流经过气流分布扩大斗水平运动，均匀分布于床层中。动，均匀分布于床层中。2.2.梳耙式颗粒层除尘器梳耙式颗粒层除尘器颗粒层除尘器中最常用的是带梳耙反吹清灰旋风颗粒层除尘器中最常用的是带梳耙反吹清灰旋风式颗粒层除尘器。式颗粒层除尘器。大气污

34、染治理技术33大气污染治理技术34颗粒层除尘器的性能指标颗粒层除尘器的性能指标：除尘效率、床层阻力和过：除尘效率、床层阻力和过滤风速。滤风速。主要影响因素主要影响因素：床层颗粒的粒径、床层厚度和过滤风：床层颗粒的粒径、床层厚度和过滤风速速。对单层旋风颗粒层除尘器，颗粒粒径以对单层旋风颗粒层除尘器，颗粒粒径以2 25mm5mm为宜，为宜，其中小于其中小于3mm3mm粒径的颗粒应占粒径的颗粒应占1/31/3以上。以上。颗粒层厚度一般为颗粒层厚度一般为100100200mm200mm，颗粒常用表面粗糙，颗粒常用表面粗糙的硅石（颗粒粒径为的硅石（颗粒粒径为1.51.55mm5mm）,其耐磨性和耐腐蚀其

35、耐磨性和耐腐蚀性都很强。性都很强。过滤风速取过滤风速取303040m/min40m/min，除尘器总阻力约，除尘器总阻力约100010001200Pa1200Pa，mm以上的粉尘，过滤效率以上的粉尘，过滤效率95%95%。大气污染治理技术353.3.2 3.3.2 袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器：袋式除尘器：利用棉、毛或利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的装置。尘粒的装置。1.1.袋式除尘原理袋式除尘原理 除尘过程除尘过程图示是典型的袋式除尘器。图示是典型的袋式除尘器。室内悬吊着滤袋，当含尘气室内悬吊着滤袋，当含尘气流穿过滤袋时，粉尘便捕集流穿过滤袋时，粉尘便捕集

36、在滤袋上，净化后的气体从在滤袋上，净化后的气体从出口排出。经过一段时间，出口排出。经过一段时间，开启空气反吹系统，袋内的开启空气反吹系统，袋内的粉尘被反吹气流吹入灰斗。粉尘被反吹气流吹入灰斗。袋式除尘器袋式除尘器大气污染治理技术36过滤介质和粉尘过滤介质和粉尘层的示意图层的示意图过滤棉过滤棉纤维纤维滤层滤层粉尘微粉尘微粒桥粒桥大气污染治理技术37含尘气体通过含尘气体通过清洁滤布清洁滤布，起捕尘作用的主要是，起捕尘作用的主要是纤维纤维，清洁滤布空隙率大，清洁滤布空隙率大，除尘效率低除尘效率低；捕集的粉尘量不断增加，一部分嵌入到滤布内部，一捕集的粉尘量不断增加，一部分嵌入到滤布内部，一部分覆盖表面

37、形成粉尘层，含尘气体的过滤主要依靠部分覆盖表面形成粉尘层，含尘气体的过滤主要依靠粉尘层粉尘层，大大，大大提高除尘效率提高除尘效率。袋式除尘器以颗粒去除颗粒。粉尘层增厚，除尘效率袋式除尘器以颗粒去除颗粒。粉尘层增厚，除尘效率增加，但气体的阻力损失增加。因此粉尘积累到一定增加，但气体的阻力损失增加。因此粉尘积累到一定厚度，需用各种厚度，需用各种清灰清灰方式将粉尘排出除尘器。方式将粉尘排出除尘器。2 2除尘机理除尘机理滤布网孔较大，为滤布网孔较大，为2050m2050m，表面起绒的油布约，表面起绒的油布约510m510m，但能除去，但能除去1m1m以下的尘粒，主要机理：以下的尘粒，主要机理：筛滤：筛

38、滤：粉尘粒径大于滤布孔隙，粉尘被截留下来。粉尘粒径大于滤布孔隙，粉尘被截留下来。新滤布孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小。当新滤布孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小。当滤布表面沉积大量粉尘后，阻留作用显著增大。滤布表面沉积大量粉尘后，阻留作用显著增大。大气污染治理技术38惯性碰撞：惯性碰撞：含尘气流接近滤布纤维，气流将绕过纤维，含尘气流接近滤布纤维，气流将绕过纤维，尘粒由于惯性作用继继直线前进，撞到纤维上被捕集。尘粒由于惯性作用继继直线前进，撞到纤维上被捕集。惯性碰撞作用，随粉尘粒径及流速的增大而增强。惯性碰撞作用，随粉尘粒径及流速的增大而增强。扩散：扩散：在气流速度很低时，小于在气流速度

39、很低时，小于1m1m的尘粒在气体分的尘粒在气体分子的撞击下脱离流线，象气体分子一样作子的撞击下脱离流线，象气体分子一样作布朗运动布朗运动，如，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来。果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来。静电作用：静电作用：粉尘和滤布表面都可能带有电荷，电荷相粉尘和滤布表面都可能带有电荷，电荷相反时，粉尘易吸附在滤布上；反之粉尘将受到排斥。如反时，粉尘易吸附在滤布上；反之粉尘将受到排斥。如有外加电场，可强化静电效应，提高除尘效率。有外加电场，可强化静电效应，提高除尘效率。重力沉降：重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后

40、，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用自然沉降下来。径和密度大的尘粒，可能因重力作用自然沉降下来。大气污染治理技术39 惯性碰撞除尘机理惯性碰撞除尘机理 扩散和静电力除尘机理扩散和静电力除尘机理大气污染治理技术402.2.影响因素影响因素（1 1）过滤风速）过滤风速指气体通过滤布时的平均速度。在工程上是指单位时间内指气体通过滤布时的平均速度。在工程上是指单位时间内通过单位面积滤布的含尘气体的流量。通过单位面积滤布的含尘气体的流量。一般选用范围为一般选用范围为m/minm/min。提高过滤风速可以减少过滤面积，。提高过滤风速可以减少过滤面积，提高滤料的处理能力。提高滤料的处理能力。但风速过高会把滤

41、袋上的粉尘压实，使阻力加大，还会引但风速过高会把滤袋上的粉尘压实，使阻力加大，还会引起频繁的清灰。风速低，阻力也低，除尘效率高，但处理起频繁的清灰。风速低，阻力也低，除尘效率高，但处理量下降。量下降。（2 2）压力损失）压力损失袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失pp是由清洁滤料的压力损失是由清洁滤料的压力损失pfpf和过滤层的压力损失和过滤层的压力损失pdpd组成。公式见教材组成。公式见教材5353页。页。袋式除尘器的压力损失与过滤速度和气体黏度成正比，而袋式除尘器的压力损失与过滤速度和气体黏度成正比，而与气体密度无关。与气体密度无关。大气污染治理技术41（3 3）滤料结构与性质）滤料结

42、构与性质过滤材料简称滤料，要求具有耐磨、耐腐、阻力过滤材料简称滤料，要求具有耐磨、耐腐、阻力低、成本低及使用寿命长等优点。低、成本低及使用寿命长等优点。中国生产的滤料有三大类，即中国生产的滤料有三大类，即玻璃纤维滤料玻璃纤维滤料、聚聚合物滤料合物滤料和和覆膜滤料覆膜滤料。（4 4）清灰方式）清灰方式袋式除尘器的清灰方式有简易清灰、逆气流反吹袋式除尘器的清灰方式有简易清灰、逆气流反吹清灰、气环反吹清灰、脉冲喷吹清灰、机械振动清灰、气环反吹清灰、脉冲喷吹清灰、机械振动与反气流联合清灰及声波清灰等。与反气流联合清灰及声波清灰等。教材教材5555页图页图3-153-15是常用的几种典型的清灰机理示是常

43、用的几种典型的清灰机理示意图。意图。大气污染治理技术42 振动型振动型 逆气流型逆气流型 吹灰圈型吹灰圈型 脉冲反吹型脉冲反吹型大气污染治理技术433.3.袋式除尘器的结构和分类袋式除尘器的结构和分类（1 1）袋式除尘器的结构形式）袋式除尘器的结构形式上进风式和下进风式上进风式和下进风式为了安装、操作方便，减少积灰对正常运行的影响，为了安装、操作方便，减少积灰对正常运行的影响，多采用下进气方式。多采用下进气方式。圆袋式和扁袋式圆袋式和扁袋式扁袋式是指滤袋为平板形、梯形、楔形以及非圆筒形。扁袋式是指滤袋为平板形、梯形、楔形以及非圆筒形。吸入式和压入式吸入式和压入式吸入式风机位于除尘器之后，除尘器

44、负压工作。压入吸入式风机位于除尘器之后，除尘器负压工作。压入式风机位于除尘器之前，除尘器为正压工作。式风机位于除尘器之前，除尘器为正压工作。内滤式和外滤式内滤式和外滤式大气污染治理技术44大气污染治理技术45（2 2）袋式除尘器的分类）袋式除尘器的分类根据清灰方法不同，分为五类：机械振动类、反根据清灰方法不同，分为五类：机械振动类、反吹风类、喷嘴反吹类、脉冲喷吹类和联合清灰。吹风类、喷嘴反吹类、脉冲喷吹类和联合清灰。大气污染治理技术46反吹风袋式除尘器反吹风袋式除尘器 大气污染治理技术47过滤、反吹、沉降三状态袋式除尘器过滤、反吹、沉降三状态袋式除尘器 大气污染治理技术48喷嘴类回转反吹袋式除

45、尘器喷嘴类回转反吹袋式除尘器大气污染治理技术49脉动喷吹袋式除尘器 大气污染治理技术504.4.袋式除尘器的滤布袋式除尘器的滤布滤布是袋式除尘器主要组成部分之一，对除尘滤布是袋式除尘器主要组成部分之一，对除尘器的造价、工作性能和运行费用都有很大影响。器的造价、工作性能和运行费用都有很大影响。选择滤布，选择滤布，考虑因素：考虑因素：容尘量大，容尘量大，清灰后能保留清灰后能保留一定的粉尘层，除尘一定的粉尘层，除尘效率仍较高；效率仍较高；透气性好，过滤阻力低；透气性好，过滤阻力低；抗皱折、耐高温、耐腐蚀、机械强度高，使用抗皱折、耐高温、耐腐蚀、机械强度高，使用寿命长；寿命长；吸湿性小，易于清除粘附在

46、上面的粉尘粒子；吸湿性小，易于清除粘附在上面的粉尘粒子；成本低，滤布材料可用天然纤维成本低，滤布材料可用天然纤维(棉毛织品棉毛织品)、无机纤维无机纤维(陶瓷玻璃纤维陶瓷玻璃纤维)和合成纤维。和合成纤维。大气污染治理技术515.5.袋式除尘器特点袋式除尘器特点1 1）特点）特点除尘效率高，特别是细粉，达除尘效率高，特别是细粉，达9999以上；以上；适应性强，能处理不同类型的颗粒污染物适应性强，能处理不同类型的颗粒污染物(包括电包括电除尘器不易处理的高比电阻粉尘除尘器不易处理的高比电阻粉尘),),且可大可小。且可大可小。操作弹性大，含尘浓度变化大，对除尘效率影响操作弹性大，含尘浓度变化大，对除尘效

47、率影响不大。除尘效率对气流速度变化也有稳定性；不大。除尘效率对气流速度变化也有稳定性；结构简单，便于回收干料，没污泥处理。结构简单，便于回收干料，没污泥处理。2 2）袋式除尘器应用条件）袋式除尘器应用条件受滤布的耐温、耐腐等操作性能限制；受滤布的耐温、耐腐等操作性能限制；滤布的使用温度要小于滤布的使用温度要小于300300；袋式除尘器不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒，袋式除尘器不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒，否则会致使滤袋堵塞，破坏正常操作。否则会致使滤袋堵塞，破坏正常操作。大气污染治理技术52大气污染治理技术53 袋袋式式除除尘尘设设备备大气污染治理技术54 内内滤滤式式机机械械振振打打袋袋式

48、式除除尘尘器器大气污染治理技术55 圆圆筒筒脉脉冲冲袋袋式式除除尘尘器器大气污染治理技术56袋式除尘器的选型袋式除尘器的选型1.1.过滤风速的选择过滤风速的选择过滤风速是单位时间内、单位面积滤布上气体的通过量过滤风速是单位时间内、单位面积滤布上气体的通过量（m/minm/min）。）。主要考虑因素：主要考虑因素：含尘气流的浓度、气体温度、粉尘特性、含含尘气流的浓度、气体温度、粉尘特性、含水量、滤料等。过滤风速选用范围涤纶滤料一般水量、滤料等。过滤风速选用范围涤纶滤料一般m/minm/min，玻，玻璃纤维滤料一般为璃纤维滤料一般为m/minm/min。2.2.计算过滤面积计算过滤面积根据气体处理

49、量大小，选择适当过滤速度，计算过滤面积。根据气体处理量大小，选择适当过滤速度，计算过滤面积。若面积太大，则设备投资大；若面积过小，则过滤阻力大，若面积太大，则设备投资大；若面积过小，则过滤阻力大，操作费用高，滤布使用寿命短。操作费用高，滤布使用寿命短。确定过滤面积后，可以按照粉尘的性质、气量大小等参数，确定过滤面积后，可以按照粉尘的性质、气量大小等参数，直接选用合适的除尘器类型。直接选用合适的除尘器类型。如果自行设计，可以进行下面的步骤。如果自行设计，可以进行下面的步骤。大气污染治理技术573.3.滤袋袋数的确定滤袋袋数的确定见教材见教材5858页公式页公式3-263-26。滤袋直径由滤布规格

50、确定，一般滤袋直径由滤布规格确定，一般100100300mm300mm，滤袋，滤袋的长度一般取的长度一般取3 35m5m，有时高达，有时高达1012m1012m。滤袋的排列形式有三角形排列和正方形排列。滤袋的排列形式有三角形排列和正方形排列。4.4.压力损失的选择压力损失的选择压力损失的大小受多种因素的影响，所以确定了压力压力损失的大小受多种因素的影响，所以确定了压力损失也就确定了操作的主要的参数，如清灰方式等。损失也就确定了操作的主要的参数，如清灰方式等。采用一级除尘时，一般压力损失在采用一级除尘时，一般压力损失在9809801470Pa1470Pa；采；采用二级除尘时，一般压力损失在用二级