空气净化原理与设备课件

,*,*,*,*,*,第,6,章 空气净化原理与设备,6.1,概述,6.2,粉尘的净化,6.1.1,净化装置的性能,6.1.2,净化装置的分类,6.1.3,净化装置的选择,6.2.1,粉尘的特性、除尘机理,6.2.2,重力沉降室、惯性除尘器,6.2.3,旋风除尘器,6.2.4,湿式除尘器,6.2.5,过滤式除尘器,6.2.6,电除尘器,2024/11/3,1,第6章 空气净化原理与设备6.1 概述6.2 粉尘的,第,6,章 空气净化原理与设备,6.3,有害气体的净化,6.4,净化新方法,6.3.1,概述,6.3.2,吸收与吸附原理,6.3.3,吸收与吸附装置,6.4.1,非平衡等离子体空气净化,6.4.2,光催化净化方法,6.4.3,负离子净化方法,6.4.4,臭氧净化方法,2024/11/3,2,第6章 空气净化原理与设备6.3 有害气体的净化6.4,6.1,概述,大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。,1.,气溶胶污染物,2.,气态污染物,本章主要阐述空气污染物的一般净化方法和净化装置的典型结构，重点介绍粉尘的净化。,2024/11/3,3,6.1 概述大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题,分离方法：,属于非均相混合物，一般都采用物理方法进行分离。,分离依据：,气体分子与固体、液体粒子在物理性质上的差异。,1.,气溶胶污染物,如较大粒子的密度比气体分子大得多，则可利用重力、惯性力、离心力（统称为质量力）进行分离，统称为机械分离方法；,又如粒子的尺寸和质量较气体分子大得多，则可采用过滤层，进行过滤的方法加以分离；,利用某些粒子易被水湿润，凝并增大而被捕集，可采用湿式洗涤进行分离；,由于某些粒子的荷电性，在高压电场内利用静电力进行分离的静电除尘。, ,2024/11/3,4,分离方法：属于非均相混合物，一般都采用物理方法进行分离。1.,a.,分离方法：,根据物理的、化学的及物理化学的原理予以分离。,b.,分离依据：,不同组分所具有的不同蒸气压，不同溶解度，选择性吸收作用以及某些化学作用。,目前国内外净化气态污染物的方法，主要有五种：吸收法、吸附法、燃烧法、冷凝法及催化转化法。,2.,气态污染物,2024/11/3,5,a.分离方法：根据物理的、化学的及物理化学的原理予以分离。,6.1.1,净化装置的性能,全面地评价净化装置的性能应该包括技术指标和经济指标。,技术指标,:,一般常以处理气体量、净化效率，压力损失及负荷适应性等特性参数来表示；,经济指标,:,主要包括设备费、运行费和占地面积等。,除上述基本性能外，还应考虑装置安装、操作、检修的难易程度等因素。,点击这里,2024/11/3,6,6.1.1 净化装置的性能 全面地评价净化装置的性能应该包,表示净化装置的技术性能，主要包括以下几个方面：,1,）处理气体量：,代表装置处理能力大小的指标，一般以体积流量表示。,2,）压力损失：,表示装置消耗能量大小的技术经济指标，有时也称为压力降。,3,）负荷适应性：,表示装置性能可靠性的技术指标，即指净化装置的工作稳定性和操作弹性。,4,）净化效率,:,表示装置净化效果的重要技术指标，有时也称为分离效率。对于除尘装置又称除尘效率；对于吸收装置，又称吸收效率；对于吸附装置，则称为吸附效率。,点击这里,2024/11/3,7,表示净化装置的技术性能，主要包括以下几个方面：点击这里202,在工程中，通常以净化效率为主来选择和评价装置，因此本节重点介绍净化效率的表示方法。,（,1,）,总效率,（,2,）,通过率（透过率）,（,3,）,分级除尘效率,（,4,）,板效率,（,5,）,串联运行时的总净化效率,净化效率的表示方法,2024/11/3,8,在工程中，通常以净化效率为主来选择和评价装置，因此本,概念：,指同一时间内，净化装置去除污染物的量与进入装置的污染物量之百分比。总效率实际上是反映装置净化程度的平均值，也称为平均效率。,计算方法：,进入装置的污染物流量为,S,i,(g/m,3,),，净化装置出口的相应量为,S,o,(g/s),。若净化装置捕集的污染物流量为,S,c,(m,3,/s),，,则有,S,i,=S,c,+S,o,故总效率,（,%,）,可表示成,:,（,1,）总效率,2024/11/3,9,概念：指同一时间内，净化装置去除污染物的量与进入装置的污染物,当净化效率达,99%,以上时，如表示成,99.9%,或,99.99%,，在表达装置性能的差别上不明显，所以一般采用其它方法来表示，最简单的一种方法是用,通过率,P,（,%,）,来表示。,通过率：,指从净化装置出口逸散的污染物量与入口污染物量之百分比。,P,值越大，说明出口逸散量越大。通过率,P,（,%,）,可以下式表示,例如,:,一除尘器的,=99%,时，,P=1.0%,；另一除尘器,=99.9%,时，,P=0.1%,，则前一除尘器的通过率为后者的,10,倍。,（,2,）通过率（透过率）,2024/11/3,10,当净化效率达99%以上时，如表示成99.9%或99.,分级除尘效率,（简称分级效率）是指除尘装置对某一粒径,d,p,或粒径范围,d,p,+d,p,内粉尘的除尘效率。,若设与此相应的除尘器入口的粉尘流量为,S,i,（,g/s,）,捕集的粉尘量为,S,c,（,g/s,），,则该除尘器对粒径,d,p,或,d,p,范围内粉尘的分级效率,j,为,（,3,）分级除尘效率,总效率和分级效率的计算方法：,当除尘器入口粉尘的粒径频度分布为,f,i,，捕集粉尘的频度分布为,f,c,则根据频度分布的定义和分级效率的定义式可得：,S,i,=S,i,f,i,S,c,= S,c,f,c,2024/11/3,11,分级除尘效率（简称分级效率）是指除尘装置对某一粒径dp或粒径,板效率,是指实际塔板能达到的分离程度与理论塔板所达到的平衡情况的比较。,这是表示吸收装置（包括湿式洗涤器）性能的重要技术指标。,板效率常用总板效率、单板效率及点效率表示。总板效率即平均板效率，又称为全塔效率。单板效率，又称为莫夫利（,Murphree,）效率，而点效率则是更具体地表示塔板上任一点的局部分离效率。,（,4,）板效率,2024/11/3,12,板效率是指实际塔板能达到的分离程度与理论塔板所达到的,在实际净化系统中，往往把两种或多种不同型式的净化装置串联起来使用，如当污染物浓度较高时，采用一个装置净化，排放浓度可能超过排放标准，或者虽能达到排到标准，因负荷过大容易引起装置性能不稳定等，应采用两级或多级净化装置串联使用。,同理，,n,级净化装置串联后的总效率为,（,5,）串联运行时的总净化效率,设第一级净化装置的效率为,1,，第二级为,2,，则两级净化装置串联运行的总效率为,2024/11/3,13,在实际净化系统中，往往把两种或多种不同型式的净化装置,6.1.2,净化装置的分类,（,1,）除尘装置,（,2,）吸收装置,（,3,）吸附装置,（,4,）催化转化装置,2024/11/3,14,6.1.2 净化装置的分类 （1）除尘装置（2）吸收,6.1.3,净化装置的选择,1,）处理气体量；,2,）气体性质；,3,）粉尘性质；,4,）净化要求；,5,）装置的经济性。,1.,选择的依据,1,）工程调查认真收集有关资料，全面考虑影响装置性能的各种因素；,2,）计算净化效率；,3,）确定净化方法；,4,）确定净化装置的型号规格和运行参数。,2.,选择的一般步骤,2024/11/3,15,6.1.3 净化装置的选择1）处理气体量；2）气体性质；,6.2.1,粉尘的特性、除尘机理,（,1,）,粉尘的密度,（,2,）,粘附性,（,3,）,爆炸性,（,4,）,荷电性与比电阻,（,5,）,粉尘的湿润性,（,6,）,粉尘的粒径及粒径分布,1.,粉尘的特性,液滴,真密度,（尘粒密度）；,堆积密度,2024/11/3,16, 6.2.1 粉尘的特性、除尘机理（1）粉尘的密度1. 粉,2,除尘机理,目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面：,（,1,）,重力,（,2,）,离心力,（,3,）,惯性碰撞,（,4,）,接触阻留,（,5,）,扩散,（,6,）,静电力,（,7,）,凝聚,2024/11/3,17,2 除尘机理目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面：,截留效应,惯性效应,扩散效应,重力作用,静电效应,2024/11/3,18,截留效应惯性效应扩散效应重力作用静电效应2023/9/251,各种过滤机理的效率,颗粒尺寸,(,m),直接拦截,惯性碰撞,扩散拦截, 1,几乎,100%,_,无,1,至,0.5,较低效率,较高效率,无,0.5,至,0.3,很低效率,低效率,0.3,至,0.1,微不足道,微不足道,略有效果,0.1,至,0.05,微不足道,微不足道,高效率,6.2.2,重力沉降室、惯性除尘器,原理：,重力沉降室是一种最简单的除尘器，它是依靠重力的作 用使尘粒从气流中分离出来的。沉降室是一个断面较大的空室，含尘气体由断面较小的风管进入沉降室后，气流速度大大降低，尘粒便在重力作用下缓慢向灰斗沉降。,优点：,结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小,缺点：,占地大，除尘效率低，,40,70,。,应用：,仅适用于捕集密度大，颗粒粗（粒径大于,50m,）的粉尘。只作为初级除尘。,1.,重力沉降室,2024/11/3,20,6.2.2 重力沉降室、惯性除尘器原理：重力沉降室是一种,重力沉降室示意图,多层降尘室,重力沉降除尘系统,2024/11/3,21,重力沉降室示意图 多层降尘室 重力沉降除尘系统2023/9,2.,惯性除尘器,1,）除尘机理,:,利用尘粒在运动气流中具有的惯性力，通过突然改变含尘气流的流动方向，或使其与某种障碍物碰撞，使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的。,2,）主要类型,:,冲击式、 反转式,3,）应用：,惯性除尘器用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具有较高除尘效率。对粘结性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。由于净化效率低， 常用作多级除尘中的初级除尘。,2024/11/3,22,2. 惯性除尘器1）除尘机理: 利用尘粒在运动气流中具有的惯,碰撞式惯性除尘器的结构型式,2024/11/3,23,碰撞式惯性除尘器的结构型式2023/9/2523,6.2.3 旋风除尘器,1.,旋风除尘器内的流场,3.,几种常用的旋风除尘器,2.,影响旋风除尘器性能的因素,0.,概述,本部分内容：,旋风除尘系统,2024/11/3,24, 6.2.3 旋风除尘器1. 旋风除尘器内的流场3. 几种,原理,:,旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在尘粒,上的离心力，使粉尘从含尘气流中分离出来的。,结构,:,进气口、筒体、锥体、排出管（内筒）,外旋涡,:,含尘气体由除尘器进气口沿切线方向进入后，,沿外壁由上向下作旋转运动，这股向下旋转的气流称,为外旋涡。,内旋涡,:,外旋涡到达锥体底部后，转而向上，沿轴心,向上旋转，最后从排出管排出。这股向上旋转的气流,称为内旋涡。,0.,概述,旋风除尘器工作原理,2024/11/3,25,原理: 旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在尘粒0. 概述,1.,旋风除尘器内的流场,（,1,）速度分布,1,）切向速度,3,）径向速度,2,）轴向速度,（,2,）压力分布,2024/11/3,26,1. 旋风除尘器内的流场（1）速度分布1）切向速度3）径向速,影响旋风除尘器性能的因素很多，使用条件和结构型式对旋风除尘器的性能都有不同程度的影响。,在使用条件方面，影响旋风除尘器性能的因素有：,（,1,）,进口风速,（,2,）,含尘气体的性质,（,3,）,除尘器底部的严密性,（,4,）,结构构造,3.,影响旋风除尘器性能的因素,2024/11/3,27,影响旋风除尘器性能的因素很多，使用条件和结构型式对旋,（,4,） 结构构造,在结构上，影响旋风除尘器性能的因素有：,1,）,型式,2,）,筒体直径,3,）,排出管直径,4,）,筒体和锥体高度,5,）,排尘口直径,2024/11/3,28,（4） 结构构造在结构上，影响旋风除尘器性能的因素有：202,（,1,）,多管旋风除尘器,4.,几种常用的旋风除尘器,（,2,）,旁路旋风除尘器,（,3,）,长锥体旋风除尘器,2024/11/3,29,（1）多管旋风除尘器4. 几种常用的旋风除尘器（2）旁路旋风,6.2.4,湿式除尘器,1,）通过惯性碰撞和截留，尘粒与液滴或液膜发生接触；,2,）微细尘粒通过扩散与液滴接触；,3,）加湿的尘粒相互凝并；,4,）饱和状态的高温烟气在湿式除尘器内凝结时，要以尘粒为凝结核，可以促进尘粒的凝并。,1.,湿式除尘器的机理,2024/11/3,30,6.2.4 湿式除尘器1）通过惯性碰撞和截留，尘粒与液滴,2.,几种常用的湿式除尘器,湿式除尘器的种类很多，下面介绍常用的几种。,（,1,）,水浴除尘器,（,2,）,冲激式除尘器,（,3,）,旋风水膜除尘器,（,4,）,文丘里除尘器,2024/11/3,31,2. 几种常用的湿式除尘器湿式除尘器的种类很多，下面介绍常用,（,1,）水浴除尘器,湿式除尘器中结构最简单的一种，含尘气体从进口进入后，在喷头处以高速喷出，冲击水面，激起大量水花和雾滴，粗大的尘粒随气流冲入水中而被捕集，细小的尘粒随气流折转,180,向上时，通过与水花和雾滴接触而被除下，净化后的气体经挡水板脱水后排出。,2024/11/3,32,（1）水浴除尘器 湿式除尘器中结构最简单的一种，含尘气,（,2,）冲激式除尘器,含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲击水面，粗大的尘粒被水捕集直接沉降在泥浆斗内，未被捕集的微细尘粒随着气流高速通过,S,形通道（由上下两叶片间形成的缝隙），激起大量水花和水雾，使粉尘与水充分接触，得到进一步净化。净化后的气体经挡水板排出。,2024/11/3,33,（2）冲激式除尘器 含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲,（,3,）旋风水膜除尘器,含尘气流沿切线方向进入除尘器，水在上部由喷嘴沿切线方向喷出，由于进口气流的旋转作用，在除尘器内表面形成一层液膜。粉尘在离心力作用下被甩到筒壁，与液膜接触而被捕集。它可以有效防止粉尘在器壁上的反弹，冲刷等引起的二次扬尘，从而提高除尘效率，这种湿式除尘器，由于加入了离心力的作用，能达到较高的除尘效率。除尘效果,通常可达,90%-95%,。,2024/11/3,34,（3）旋风水膜除尘器 含尘气流沿切线方向进入除尘器，水,卧式旋风水膜除尘器工作原理,2024/11/3,35,卧式旋风水膜除尘器工作原理2023/9/2535,（,4,）文丘里洗涤器,喉管：液滴雾化、颗粒捕集,扩散管：水雾以颗粒为核心凝聚，,含尘液滴形成,洗涤器或除雾器：液滴捕集,优点：设备简单，效率高,缺点：阻力大,2024/11/3,36,（4）文丘里洗涤器喉管：液滴雾化、颗粒捕集2023/9/25,6.2.5,过滤式除尘器,过滤式除尘器是利用含尘气流通过过滤材料时，将粉尘分离捕集的装置，在通风除尘系统中应用最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器。本节主要介绍袋式除尘器 。,本部分内容：,1.,袋式除尘器的工作原理,2.,过滤风速,3.,袋式除尘器的阻力,4.,滤料,5.,袋式除尘器主要结构型式及分类,6.,滤料的预涂层过滤技术,7.,袋式除尘器的应用,2024/11/3,37,6.2.5 过滤式除尘器 过滤式除尘器是利用含尘气,1.,袋式除尘器的工作原理,过滤机理,利用纤维织物的过滤作用将含尘气体中的粉尘阻留在滤袋上的，这种过滤作用通常是通过筛滤效应、惯性碰撞效应、钩住效应、扩散效应、静电效应除尘机理的综合作用而实现的。,2024/11/3,38,1. 袋式除尘器的工作原理过滤机理 利用纤维织物的过,粉尘初层：,定义：含尘气体通过洁净滤袋初期，,在滤袋表面积聚的一层粉尘。,作用：滤袋的主要过滤层，,对粉尘层起支撑作用。,粉尘初层厚度的最佳值：,随着粉尘的积聚，除尘效率增加，,但阻力也增加。当阻力很大时，会,把已附在滤料上的微细粉尘挤压过去，,使除尘效率降低。,及时清灰和适度清灰的重要性：,2024/11/3,39,粉尘初层：2023/9/2539,增大表面积的好处微孔堵塞的效果,流量,Q,，面积,= 1,流量,Q,，面积,=2,10,个微孔,5,个微孔,存污能力,=1,压降,P=1,15,个微孔,寸污能力,=1,压降,P =1/3,5,个微孔,寸污能力,=3,压降,=1,寿命,=1,寿命,=3,20,个微孔,2,倍的面积,= 3,倍的寿命,4.,滤料,2024/11/3,40,增大表面积的好处微孔堵塞的效果流量Q，面积 = 1流量Q，,面积,A,压差,Px,存污能力,Y,面积,A,压差,Px/4,存污能力,4Y,面积,A,压差,Px/16,存污能力,16Y,存污能力与纤维直径的关系,(,孔径恒定,),2024/11/3,41,面积 A面积 A面积 A存污能力与纤维直径的关系 ( 孔径恒,对滤料的要求：,容尘量大，吸湿性小，透气性好，阻力低，,耐温，耐磨，耐腐蚀，机械强度高，成本低，,使用寿命长。,常用滤料的性能：,毛织滤布：透气性好，阻力小，容尘量大，耐酸，,90,以下,尼龙：耐磨，耐碱，,85 ,以下,涤纶绒布：阻力小，易清灰，耐酸，,130 ,以下,高温尼龙：,220 ,以下,玻璃纤维：,240 ,以下,薄膜表面滤料：高效袋式除尘器,金属纤维：,600,700 ,2024/11/3,42,对滤料的要求：2023/9/2542,皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的，全身性疾病，而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下：,1、早期皮肌炎患者，还往往伴有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉两腿费力；举手梳理头发时，举高手臂很吃力；抬头转头缓慢而费力。,皮肌炎图片,皮肌炎的症状表现,皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重,毛织滤袋,尼龙滤袋,玻璃纤维滤袋,微孔薄膜滤袋,涤纶绒布滤袋,超高温金属纤维滤袋,2024/11/3,44,毛织滤袋尼龙滤袋玻璃纤维滤袋微孔薄膜滤袋涤纶绒布滤袋超高温金,5.,袋式除尘器主要结构型式及分类,1,）机械清灰,袋式除尘器有许多结构型式，通常可以根据以下特点进行分类。,（,1,）按清灰方式可分为,1,）圆袋,（,2,）按滤袋形状可分为,2,）扁袋,1,）内滤式,（,3,）按过滤方式可分为,2,）外滤式,2,）脉冲喷吹清灰,3,）逆气流清灰,1,）上进风,（,4,）按进风方式可分为,2,）下进风,2024/11/3,45,5. 袋式除尘器主要结构型式及分类1）机械清灰袋式除尘器有许,1,） 机械清灰,人工振打,机械振打,一般来说，机械振打的振动强度分布不均匀，要求的过滤风速低，而且对滤袋的损伤较大，近年来逐渐被其他清灰方式所代替，但是由于某些机械振打方式简单，投资少，在不少场合仍在采用。,使滤袋振动一般有以下两种振打方式：,a.,垂直方向振打,b.,腰部水平振打,高频振荡,2024/11/3,46,1） 机械清灰人工振打2023/9/2546,2,）脉冲喷吹清灰,原理：,它是以压缩空气为动力，利用脉冲喷吹机构在瞬间内喷出压缩空气，通过文氏管诱导数倍二次空气高速喷入滤袋，使滤袋产生冲击振动。同时在逆气流的作用下，将滤袋上的粉尘清除下来。,特点：,这种方式的清灰强度大，可以在过滤工作状态下进行清灰，允许采用较大的过滤风速。,分类：,中心喷吹脉冲袋式除尘器、环隙喷吹脉冲袋式除尘器、顺喷脉冲袋式除尘器、对喷脉冲袋式除尘器都是采用这种清灰方式。,2024/11/3,47,2）脉冲喷吹清灰原理：它是以压缩空气为动力，利用脉冲喷吹机构,喷吹脉冲袋式收尘器,圆筒脉冲布袋除尘器,脉冲袋式除尘器,2024/11/3,48,喷吹脉冲袋式收尘器圆筒脉冲布袋除尘器脉冲袋式除尘器2023/,DMC,系列脉冲袋式除尘器,脉冲袋式除尘器,2024/11/3,49,DMC系列脉冲袋式除尘器脉冲袋式除尘器2023/9/2549,3,）逆气流清灰,采用室外或循环空气以含尘气流相反的方向通过滤袋，使其上面的粉尘脱落。在这种清灰方式中，一方面是由于反向的清灰气流直接冲击尘块，另一方面由于气流方向的改变，滤袋产生胀缩振动而使尘块脱落。,a.,回转反吹扁袋除尘器,b.,脉动反吹风袋式除尘器,c.,反吸风袋式除尘器,2024/11/3,50,3）逆气流清灰 采用室外或循环空气以含尘气流相反的方向,反吹风袋式除尘器,Zc,型回转反吹扁袋除尘器,a.,回转反吹扁袋除尘器,2024/11/3,51,反吹风袋式除尘器Zc型回转反吹扁袋除尘器a. 回转反吹扁袋除,b.,脉动反吹风袋式除尘器,脉动反吹清灰就是对从反吹风机来的反吹气流给予脉动动作，它具有较强的清灰作用，但要有能使反吹气流产生脉动动作的机构，如回转阀等。,2024/11/3,52,b. 脉动反吹风袋式除尘器 脉动反吹清灰就是对从反,c.,反吸风袋式除尘器,处理大风量时，往往多采用反吸风袋式除尘器。其主要原因是：,由于通常的反吹风袋式除尘器袋长为,46m,袋径为,120160mm,，因而处理大风量时，需要的滤袋数量就多，占地面积就太大。采用反吸风，袋径可达,300mm,，袋长可达,12 m,，个别长的可达到,1518m,。,反吸风清灰结构比较简单，一个大袋室只用一套切换阀就可以,反吹风清灰消耗的能量较大，处理风量越大，耗电也越明显。,2024/11/3,53,c. 反吸风袋式除尘器处理大风量时，往往多采用反吸风袋式除尘,在滤袋上添加预涂层来捕集污染物的除尘器称为预涂层袋式除尘器。,在袋式除尘器的滤袋上添加恰当的助滤剂作预涂层能够同时除脱气体中的固、液、气三相污染物（例如预涂白云石捕集,SO,3,液滴），预涂层袋式除尘器的发明，为袋式除尘器的应用开拓了新的途径。,6.,滤料的预涂层过滤技术,1,）预涂层袋式除尘器的结构和工作原理,2,）助滤剂,3,）预涂层袋式除尘器的主要特点,关于预涂层袋式除尘器的结构型式、助滤剂的选择和添加方法仍是今后应该开发和研究的课题。,2024/11/3,54,在滤袋上添加预涂层来捕集污染物的除尘器称为预涂层袋式,7.,袋式除尘器的应用,对于细而干燥的粉尘，采用袋式除尘器净化是适宜的。,袋式除尘器不适用于净化含有油雾、凝结水及粘结性粉尘的气体，一般也不耐高温。,此外，袋式除尘器占地面积较大，滤袋更换和检修较麻烦，工作环境也较差。,2024/11/3,55,7. 袋式除尘器的应用 对于细而干燥的粉尘，采用袋式除,本部分内容：,1.,电除尘器的原理,2.,电除尘器的结构形式与主要部件,3.,影响电除尘器性能的主要因素,4.,新型电除尘器,5.,电除尘器的理论公式和设计计算,6.,静电强化复合式除尘器,7.,电除尘器的应用, 6.2.6,电除尘器,电除尘器是利用高压电场使尘粒荷电，在库仓力作用下使粉尘从气流中分离出来的一种除尘设备。,水泥厂立窑除尘系统,2024/11/3,56,本部分内容： 6.2.6 电除尘器 电除尘器是利用,大型电除尘器,2024/11/3,57,大型电除尘器 2023/9/2557,（,1,）粉尘的荷电,1.,电除尘器的工作原理,（,2,）粉尘的沉积,（,3,）清灰,SHHB,型电除尘器,电晕极附近气体电离，自由电子向收尘极移动，与尘粒碰撞而使尘粒荷电。,电除尘器工作原理,2024/11/3,58,（1）粉尘的荷电 1. 电除尘器的工作原理（2）粉尘的沉积,电除尘器的结构型式很多，可以根据其不同特点，分成不同类型,1,）根据收尘极的形式，可分为管式和板式,2,）根据气流流动方式，可分为立式和卧式,3,）根据清灰方式，可分为干式和湿式,（,1,）结构型式,2.,电除尘器的结构型式和主要部件,管式电除尘器结构,板式电除尘器结构,2024/11/3,59,电除尘器的结构型式很多，可以根据其不同特点，分成不同类型（1,湿式电除尘器,湿式电除尘器：,采用喷雾等方式使收尘极表面保持一层水膜，使到达水膜的粉尘顺水流走。,优点：避免了二次扬尘，除尘效率高，无需振打。,缺点：泥浆不易处理。,（,2,） 主要部件,电除尘器由除尘器本体和供电装置两部分组成。除尘器本体包括：,电晕极、收尘极、清灰装置、气流分布装置、外壳、灰斗,2024/11/3,60,湿式电除尘器湿式电除尘器：（2） 主要部件电除尘器由除尘器本,影响电除尘器性能的因素很多，除了前面已提到的如结构形式、气流分布、工作电压等，粉尘的比电阻和气体含尘浓度对电除尘器的性能影响较大。,3.,影响电除尘器性能的主要因素,（,1,） 粉尘的比电阻,比电阻太低：粉尘接触收尘极后很快放电，可能重返气流；,比电阻太高：,粉尘接触收尘极后不能很快放电，对向收尘极运动的粉尘产生排斥；,粉尘不断沉积，粉尘层加厚，粉尘层和极板间产生很大压降，由于粉尘缝隙中存在空气，粉尘层与收尘极间会形成高压电场，正离子向电晕极移动，与带负电的粉尘中和，削弱粉尘在收尘极的沉积。,反电晕,2024/11/3,61,影响电除尘器性能的因素很多，除了前面已提到的如结,（,2,）气体含尘浓度,比电阻最适宜范围：,10,4,510,10,cm,克服高比电阻影响的方法：,喷雾增湿，改变气体温度，在烟气中加入导电添加剂，采用新型结构除尘器,含尘浓度较高时，电场内具有较多与电晕极极性相同的尘粒，电晕电场受到抑制，电晕电流减少。,电晕闭塞,含尘浓度适宜范围：,40,60g/m,3,防止电晕闭塞的方法：,提高工作电压，加快电风速度，采用放电强度高的电晕极，增设预净化设备,2024/11/3,62,（2）气体含尘浓度 比电阻最适宜范围：10451010,4.,新型电除尘器,（,1,）超高压宽间距电除尘器,（,2,）原式电除尘器,（,3,）双区电除尘器,（,4,）三极预荷电极,（,5,）横向极板电除尘器,（,6,）电凝并除尘器,（,7,）透镜式电除尘器（,ELSP,）,原式电除尘器,2024/11/3,63,4. 新型电除尘器（1）超高压宽间距电除尘器 （2）原式电除,5.,电除尘器的理论公式和设计计算,（,1,） 驱进速度,在电场作用下，荷电尘粒在电场内受到静电力。 尘粒在电场内作横向运动时，要受到空气的阻力。 当静电力等于空气阻力时（,F=P,），作用在尘粒上的外力之和等于零，尘粒向电极方向作等速运动，这时的尘粒运动速度称为,驱进速度,，可用下式表示,:,（,2,） 除尘效率方程式（多依奇公式）,（,3,）收尘极和电场断面积的确定,2024/11/3,64,5. 电除尘器的理论公式和设计计算 （1） 驱进速度,6.,静电强化复合式除尘器,（,1,）静电强化旋风除尘器,（,2,）静电强化袋式除尘器,（,3,）静电强化湿式除尘器,静电强化,旋风除尘器,静电强化,袋式除尘器,静电强化湿式除尘器,2024/11/3,65,6. 静电强化复合式除尘器（1）静电强化旋风除尘器 （2）静,类型,处理粒度,m,适用场合,不适用场合,压降,mmH,2,O,除尘效率,%,设备费,运行费,重力沉降室,501000,粉尘预处理,不可单独使用,1015,4060,少,少,惯性除尘器,10100,高含尘浓度,精细除尘,3060,5070,较少,较少,旋风除尘器,3100,高含尘浓度,精细除尘,50150,8595,较少,中等,湿式除尘器,0.1100,亲水性粉尘，烟气中含,SO,2,、,NO,x,等污染物,纤维性、憎水性粉尘,3001000,9099,中等,中等,文丘里洗涤式除尘器,0.1100,10009000,95 99,较少,大,袋式除尘器,0.120,比电阻过大或过小的粉尘,高温、高湿烟气,100200,8599.9,较大,大,电除尘器,0.0520,比电阻适中粉尘，适用于高温和强腐蚀性环境,比电阻过大或过小的粉尘,1020,9599.99,大,较大,各种除尘设备实用性能比较,2024/11/3,66,类型处理粒度m适用场合不适用场合压降mmH2O除尘效率设备,6.3.1,概述,排入大气的有害气体净化方法主要有燃烧法、冷凝法、吸收法和吸附法。,室内空气污染物的净化方法主要有吸附法、光催化法、非平衡等离子体法。,本章主要介绍吸收和吸附的机理以及有关的设备。,2024/11/3,67,6.3.1 概述 排入大气的有害气体净化方法主要有, 6.3.2,吸收与吸附原理,吸收过程分为物理吸收和化学吸收两种，物理吸收一般没有明显的化学反应，可以看作是单纯的物理溶解过程，例如用水吸收氨。化学吸收是伴有明显化学反应的过程，例如用碱溶液吸收二氧化硫。,1.,吸收过程的理论基础,2.,吸收过程的机理双膜理论,2024/11/3,68, 6.3.2 吸收与吸附原理吸收过程分为物理吸收和化学吸,气液相平衡过程：吸收解吸,亨利定律,:C=Hp*,(,稀溶液情况下，液相中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比关系,),物理吸收：无显著化学反应的吸收过程，例如水吸收,NH,3,、,SO,2,、,CO,2,化学吸收：（伴有显著化学反应的吸收过程，例如酸吸收,NH,3,，碱吸收,SO,2,、,CO,2,、,H,2,S,）,化学吸收的优点：吸收推动力增加；液膜中的扩散阻力降低；湿表面的增加,2024/11/3,69,气液相平衡过程：吸收解吸亨利定律:C=Hp*2023/9,3.,吸附原理和特性,物理吸附的特征：,范德华力引起；可能多层吸附；吸附速率快；放热反应；可逆性。,化学吸附的特征：,化学键力引起；只能单层吸附；吸附速率慢；吸附速率随温度升高而升高；不可逆性；强选择性,对吸附剂的要求：巨大的内表面；选择吸附性；较高的机械强度、化学和热稳定性；吸附容量大；来源广泛，造价低廉；良好的再生性,常用工业吸附剂：活性炭、活性氧化铝、硅胶、白土、沸石分子筛,2024/11/3,70,3. 吸附原理和特性物理吸附的特征：2023/9/2570,影响气体吸附的因素,：,（,1,）操作参数（温度和压力）；,（,2,）吸附剂的性质（孔隙率、孔径、粒度比表面积）：,（,3,）吸附质的分子直径：,分子的临界直径（与分子量的关系）和分子筛效应（画图讲解势能场的叠加作用）,（,4,）吸附质的浓度：,（,5,）吸附剂对该吸附质的活性：,吸附剂活性的定义；静活性和动活性；动活性的一般定义（床层穿透时的吸附容量）,（,6,）工艺条件：（接触时间，吸附器性能）,2024/11/3,71,影响气体吸附的因素 ：2023/9/2571,吸附剂的再生,（,1,）再生的四种方法：,加热再生；,降压或真空解吸；,置换再生（脱附剂的使用及其再生）；,溶剂萃取（例如活性炭吸附二氧化硫时的水洗脱附）,（,2,）各种再生方式的缺点：,加热再生能耗大，吸附剂损失大；,降压或真空解吸技术要求高，难以适用于大型生产；,置换再生工艺复杂，需要有脱附剂的再脱附过程；,溶剂萃取的再生完全性差,2024/11/3,72,吸附剂的再生2023/9/2572,6.3.3,吸收与吸附装置,1.,吸收设备,（,1,） 喷淋塔,（,2,） 填料塔,（,3,） 湍球塔,石灰石法脱硫喷淋塔,鲍尔环填料塔,2024/11/3,73,6.3.3 吸收与吸附装置1. 吸收设备（1） 喷淋塔（,总反应方程：,吸收法烟气脱硫,脱硫剂：制浆喷淋固液分离,含硫烟气：洗涤除雾再热,2024/11/3,74,总反应方程： 吸收法烟气脱硫脱硫剂：制浆喷淋固液分离20,2.,吸附装置,立式固定床吸附器,双吸附床吸附系统,三吸附床吸附系统,2024/11/3,75,2. 吸附装置立式固定床吸附器双吸附床吸附系统三吸附床吸附系,吸附法烟气脱硫,活性炭法烟气脱硫系统,2024/11/3,76,吸附法烟气脱硫活性炭法烟气脱硫系统2023/9/2576,6.4,净化新方法,6.4.1,非平衡等离子体空气净化,稀释比为,1,：,1000,情况下未经放电处理的细菌生长迹象,稀释比为,1,：,1000,情况下经（,8 kV,）放电处理的细菌生长迹象,等离子体放电催化消除微生物污染,2024/11/3,77,6.4 净化新方法6.4.1 非平衡等离子体空气净化,1.,非平衡等离子体空气净化原理,等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。,非平衡等离子体净化过程涉及预荷电集尘、催化净化和负离子发生等作用。,预荷电集尘：类似静电除尘,催化净化：打开某些有害气体的化学键；产生大量具有强氧化性的自由基,负离子发生：负离子与结合有害物质，吸引带正电颗粒物，积聚增大并沉降,2024/11/3,78,1. 非平衡等离子体空气净化原理 等离子体又叫做电浆，是由,2.,非平衡等离子体空气净化反应器,（,1,） 空腔式反应器,（,2,） 填充式反应器,根据等离子体区是否填充了颗粒物，可将等离子体反应器分为空腔式和填充式两种类型。,脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术,2024/11/3,79,2. 非平衡等离子体空气净化反应器（1） 空腔式反应器 （,光催化材料,高压电,高压放电,平板电极,平板电极,带电粒子冲击,电场应力及其热效应,UV,光催化,微生物,VOCs,等离子体放电催化,UV,灯（关）,2024/11/3,80,光催化材料高压电高压放电平板电极平板电极带电粒子冲击电场应力,6.4.2,光催化净化方法,光催化净化的基本原理示意图,2024/11/3,81,6.4.2 光催化净化方法光催化净化的基本原理示意图20,光催化空气净化器,光催化空气净化器净化过程,光催化灯,2024/11/3,82,光催化空气净化器光催化空气净化器净化过程光催化灯2023/9,空气负离子的净化作用,其原理是借助凝结和吸附作用。,负离子净化灯,6.4.3,负离子净化方法,2024/11/3,83,空气负离子的净化作用负离子净化灯6.4.3 负离子净化,6.4.4,臭氧净化方法,2024/11/3,84,6.4.4 臭氧净化方法2023/9/2584,