蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制-课件

蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第六章颗粒污染物控制第二篇大气质量与大气污染蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第一节除尘技术基础（一）单一粒径物理当量径几何当量径投影径用显微镜观察到的颗粒粒径与颗粒某一几何量相同的球形颗粒的直径与颗粒某一物理量相同的球形颗粒的直径面积等分径定向径长径短径等投影面积径等体积径等表面积径体积表面积平均径自由沉降径空气动力径斯托克斯径分割粒径表示单个颗粒大小一、粉尘粒径（二）平均粒径第六章颗粒污染物控制长度平均径表示粒子群粒径的平均水平蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制二、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。可以个数、表面积和质量等物理量的比例表示。频数分布∆R—粒径dp至（dp＋Δdp）间粒子的质量比例频度分布f—Δdp＝1时粒子的质量比例筛上累积分布R—大于某一粒径dp的所有粒子的质量比例筛下累积分布D—小于某一粒径dp的所有粒子的质量比例第六章颗粒污染物控制粒径分布的表示方式：蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制

频度分布

与

筛上分布第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制三、除尘装置除尘效率（一）某净化设备总捕集效率（二）多级净化设备总捕集效率G0Q0ρ0G0=Q0×ρ0GeQeρeGe=Qe×ρe第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制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颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第二节重力沉降一、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：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30～50µm的粉尘，去除效率达60～80％；但对于小于5µm的粉尘净化效率几乎等于0。缺点：除尘效率低(尤其对小颗粒)，占地面积大;常为预除尘器。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制二、重力沉降室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；2、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。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制二、重力沉降室？1、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（n-1）块横隔板后会对效率有何影响？其他影响（ut、处理流量、沉降面积？蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制三、降尘室的主要结构形式空心式降尘室装有横隔板的降尘室1、壳体2、灰斗3、排灰管接口4、隔板第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制三、降尘室的主要结构形式装有竖档板的降尘室1、壳体2、灰斗3、排灰管接口5、挡板第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第三节旋风除尘一、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：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：不能捕集小于5µm的粉尘粒子，适于处理5～15µm的粉尘；常为预除尘器。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制二、旋风除尘器的结构第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制旋风除尘器第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制三、旋风除尘器集尘效率的影响因素（1）入口风速12～20m/s，不小于10m/s（2）结构尺寸筒体、排气管直径，锥体长度（3）粒径与密度粒径→离心力密度→离心力、切割直径（4）气体温度气体温度影响气体粘度（5）灰斗气密性漏气量15％，捕集效率几乎为0第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第四节静电除尘一、静电除尘是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）的方法。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制

二、静电除尘器的特点—优点除尘效率高。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，除尘效率达到99％以上已属多见。净化烟气量大。在工业上净化105～106m3／h烟气的电防尘给已得到普遍应用。能去除的粒子粒径范围较宽。对于0.1µm的粉尘粒子仍有较高的除尘效率。可净化高温含尘烟气。用于净化350℃以下的烟气,用于净化更高温度烟气时，需要特殊设计。能量消耗低。可实现微机控制、远距离操作。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制

二、静电除尘器的特点—缺点除尘效率受粉尘物理性质影响很大，特别是粉尘的比电阻的影响更为突出。不适宜直接净化高浓度含尘气体。需先预处理。钢材消耗量多。据估算，平均每平方米收尘面积所用钢材大约为3.5-4t。设备庞大。需高压变电及整流控制设备。一次性投资大。制造和安装质量要求较高。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制三

静

电

除

尘

器

的

结

构第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制四、静电除尘器除尘过程（1）气体电离（2）粒子荷电（3）荷电离子迁移和沉积（4）颗粒清除（以负电晕为例：）第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制五、静电除尘器的除尘效率1、颗粒的驱进速度2、除尘效率方程——多依奇方程第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第五节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。滤料工业原料气的精制、固体粉料的回收、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应用第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制

二、袋式除尘器的特点—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99．99％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。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制二、袋式除尘器的特点—缺点应用主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17000m3／h含尘烟气量所需投资要比电除尘器高；

2、而用其净化小于17000m3／h含尘烟气量时，投资费用比电除尘器省。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制三、袋式除尘器的除尘原理1、除尘过程

粉尘初层粉尘层2、除尘机理

直接拦截

（粉尘粒径、滤布孔隙）

惯性碰撞

（粉尘粒径、气流速度）

扩散和静电作用

（粉尘粒径、滤布孔隙、气流速度）

重力沉降

（粉尘粒径、粉尘密度）蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制四、袋式除尘器的结构形式气流运动方向内滤式过滤器外滤式过滤器进气方式上进气过滤器下进气过滤器第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制四、袋式除尘器的结构形式内滤式袋式除尘器外滤式袋式除尘器第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制四、袋式除尘器的结构形式清灰方式机械振动清灰脉冲清灰机械清灰袋式除尘器脉冲清灰袋式除尘器第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第六章颗粒污染物控制袋式除尘器蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第六节湿式除尘一、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。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、湿式除尘器的特点—优点第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制二、湿式除尘器的特点—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。第六章颗粒污染物控制蒋展鹏环境工程学第六章颗粒污染物控制第六章颗粒污染物控制三、湿式除尘器的类型1、气泡表面——泡沫式除尘器蒋