粉尘、除尘器特性及炼钢厂粉尘处理

1、20102010年年1 1月月1313日日 众凯公司众凯公司摘要摘要 1.粉尘特性2.除尘机理及除尘器特性3.炼钢原理4.炼钢厂除尘粉尘特性粉尘特性专业术语专业术语悬浮固体（SS）：粒径大于0.45m的固体颗粒溶解性固体（DS）：粒径小于0.45m的固体颗粒总悬浮微粒（TSP)：大气中粒径小于100m的所有固体微粒一般用以表示大气中悬浮颗粒污染物的总数量其中：粒径小于10m的颗粒叫做飘尘（呼吸尘），能较长期的在大气中漂浮粒径大于10m的颗粒叫做飘尘，在重力作用下较短时间沉降粉尘：因机械过程而悬浮在空气中的固体微粒，直径从0.1m到几百m烟尘： 燃料燃烧产生的一种固体颗粒气溶胶，特点是粒度大都比

2、较细，在1m以下。 烟气：二氧化硫、一氧化碳等气体与烟尘的混合物粉尘排放标准：粉尘排放标准：室内粉尘排放标准:2mg/m室外粉尘排放标准:150mg/m感性认识：感性认识： 150目的筛网的孔径是104m肉眼可见最小微粒是50m。粉尘的自由沉降：粉尘的自由沉降： 粉尘的沉降分为加速和匀速两个阶段。粉尘颗粒的自由沉降速度（粉尘颗粒的自由沉降速度（ ）（104 Ret 1） 滞流区：（1Ret103） 过渡区：（103 Ret 2x105）湍流区： 粒径为100m，密度为2650kg/m的固体颗粒在25的空气和水中的沉降速度分别为： 在水中：u=0.016m/s 在空气中：u=0.784m/s 沉

3、降1m需：62.5s 沉降1m需：1.3s 粒径为10m，密度为2650kg/m的固体颗粒在25的空气和水中的沉降速度分别为： 在水中：u=0.16mm/s 在空气中：u=7.84mm/s 沉降1m需：1.74h 沉降1m需：128s 粒径为1m，密度为2650kg/m的固体颗粒在25的空气和水中的沉降速度分别为： 在水中：u=1.6m/s 在空气中：u=78.4m/s 沉降1m需：173h 沉降1m需：3.6h 影响微粒自由沉降速度的因素：影响微粒自由沉降速度的因素： 1.微粒粒径越大，沉降速度越快 2.微粒真密度越大，沉降速度越快 3.流体运动粘度越大，沉降速度越慢除尘器特性除尘器特性粉尘

4、从气体中分离的条件：粉尘从气体中分离的条件：1.有分离界面可以让颗粒附着在上面，如液膜、液滴、器壁、某固体表面、粉尘大颗粒表面、织物和纤维表面等2.有使粉尘颗粒运动轨迹和气流线不同的作用力，有重力、离心力、惯性力、扩散、静电力、直接拦截、热聚力等3.有足够的时间使颗粒移动到分离界面上，这就要求分离界面有一定的空间，并要控制气体流速4.使已附着在界面上的颗粒不断被除去，不会再混入气体，这就需要清灰和排灰各种力的除尘机理：各种力的除尘机理：1.重力： 粉尘在重力作用下自然沉降，主要适用于直径大于100-500m的粉尘粒子。2.离心力： 由于气体快速旋转，气体中悬浮粒子在离心力的作用下达到器壁，在外

5、涡旋的推动和重力作用下，沿内壁落到灰斗中。要求粒子在除尘器内逗留时间短，否则很多粒子在逗留时间内不能达到器壁，在直径1-2m的旋风除尘器内，可以有效的捕集10m以上的粒子，但气体流量加大，只能成功的捕集70-80m以上的粒子，旋风 除尘器的突出优点是：可以处理高温气体，和不便于湿水（如奶粉、面粉等）的尘粒。3.惯性力： 是最基本的除尘机理。当气流绕过某种形式的障碍物时，会改变流动方向，绕过物体流动，其中细小的尘粒随气流一起绕流，粒径较大的尘粒因具有较大的惯性，脱离气流保持直线运动，从而被捕集。障碍物尺寸愈大，粉尘粒子开始偏离直线方向运动就越早，被捕集概率就越小；如果障碍物尺寸小，则粒子运动方向

6、在靠近障碍物处开始偏离，被捕集的概率相应变大4.直接拦截： 有些细微尘粒的惯性很小，基本上可以跟随流线而运动。在流体绕流过捕集体是，若颗粒半径大于或等于该流线与捕集体表面之间的距离，则颗粒便可被直接拦截。它是对惯性碰撞的一种补充。5.静电力： 利用电场和带电粒子间相互作用，所以要求粉尘粒子荷电，荷电方法：把含尘气流注入同种电荷，电场则带与之对应的异种电荷。电除尘器除尘效率高，能处理0.05m以上的尘粒缺点是占地面积巨大。6.扩散（布朗运动）： 对于0.2m以下的粉尘，扩散是一个很重要的机理。当微细尘粒受气流夹带向水滴（液膜）趋近时，它们会因作布朗运动而沉积在水滴上，尘粒越小布朗运动越激烈。常见

7、除尘器分析：常见除尘器分析：1.机械除尘器（重力、旋风，已分析）2.过滤除尘器类型：袋式、过滤层式，其中过滤层式包括颗粒层、塑烧板等除尘机理：筛分、惯性力、扩散力、直接拦截 通常的织物滤布，由于纤维间的孔隙远大于粉尘粒径，所以刚开始过滤时，筛分作用较小，主要是靠惯性碰撞、拦截、扩散等作用，当滤布上形成粉尘层后，主要靠粉尘层的筛分作用优点：在滤板或滤袋正常工作时除尘效率高，能处理0.1m以上的尘粒缺点：压损大，耗能高，体积大，一旦滤板或滤袋破损则除尘效率明显下降。3.电除尘（已分析）4.传统湿式除尘类型：喷淋式、冲激式、水膜、文式管除尘机理：惯性碰撞、直接拦截、布朗运动缺点：要解决污泥和污水问题

8、、设备需要选择耐腐蚀材质、动力消耗较大、北方或者寒冷地区需要考虑设备 防冻。优点：制造成本低等5.自激式水幕除尘除尘机理：惯性碰撞（主要）、直接拦截、布朗运动与传统湿式除尘器相比的主要优点是：压损小、结构简单总结：总结： 体积大、结构复杂的除尘器只能用于集中处理达标排放的场合，很大一部分能量浪费在含尘气体输送等环节；而含尘气体就地处理循环使用，除尘器的压损几乎就是整个除尘系统 的压损，只有结构简单、体积小的除尘器可以满足就地处理循环使用的需求。同时湿式除尘器也可用于气态污染物的吸收，这点是非常重要的。炼钢原理炼钢原理 钢铁生产工艺主要包括：烧结、炼焦、高炉炼铁、转炉（电炉）炼钢、轧钢等流程。

9、（1）烧结）烧结原理： 粉末或压坯在低于主要成分熔点的温度下加热，使颗粒产生连接，以提高制品的性能。应用领域：陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料炼钢中烧结目的：保证高炉炼铁时料柱的透气性、便于造渣（2）炼焦）炼焦原理： 炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000左右（高温干馏），通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。目的： 冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大（高温强度），是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂（3）高炉炼铁）高炉炼铁原理： 1.焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中，在高温下焦炭中的碳与鼓入空气中的氧燃烧生成一氧化碳和氢气

10、2.一氧化碳和氢气在上升过程中除去铁矿石中的氧（4）转炉炼钢）转炉炼钢原理： 在高温下，通过铁水自身的温度，氧化剂把铁水中所含过多的碳和其它有害物质（硫、磷）除去，使他们达到钢含量的规定范围钢和铁的区别：钢和铁的区别： 铁和钢的区别在于它们含碳量的不同，分别为2%-4.3%和0.03%-2%。（5）连铸）连铸原理： 将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。 （6）轧钢：）轧钢： 连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢材，形成产品。炼钢厂除尘炼钢厂除尘 排放情况焦化 烧结炼铁炼钢轧钢 自备电厂浓度百分数%5.2658.132.221.245.90 27.262SO 各工序各工序 排放量对比排放量对