蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制-課件

蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第六章顆粒污染物控制第二篇大氣質(zhì)量與大氣污染蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第一節(jié)除塵技術(shù)基礎(chǔ)（一）單一粒徑物理當(dāng)量徑幾何當(dāng)量徑投影徑用顯微鏡觀察到的顆粒粒徑與顆粒某一幾何量相同的球形顆粒的直徑與顆粒某一物理量相同的球形顆粒的直徑面積等分徑定向徑長徑短徑等投影面積徑等體積徑等表面積徑體積表面積平均徑自由沉降徑空氣動(dòng)力徑斯托克斯徑分割粒徑表示單個(gè)顆粒大小一、粉塵粒徑（二）平均粒徑第六章顆粒污染物控制長度平均徑表示粒子群粒徑的平均水平蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制二、粒徑分布粒徑分布：某一粒子群中不同粒徑的粒子所占的比例?？梢詡€(gè)數(shù)、表面積和質(zhì)量等物理量的比例表示。頻數(shù)分布?R—粒徑dp至（dp＋Δdp）間粒子的質(zhì)量比例頻度分布f—Δdp＝1時(shí)粒子的質(zhì)量比例篩上累積分布R—大于某一粒徑dp的所有粒子的質(zhì)量比例篩下累積分布D—小于某一粒徑dp的所有粒子的質(zhì)量比例第六章顆粒污染物控制粒徑分布的表示方式：蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制

頻度分布

與

篩上分布第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制三、除塵裝置除塵效率（一）某凈化設(shè)備總捕集效率（二）多級(jí)凈化設(shè)備總捕集效率G0Q0ρ0G0=Q0×ρ0GeQeρeGe=Qe×ρe第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制顆粒捕集的理論基礎(chǔ)對顆粒施加外力使顆粒相對氣流產(chǎn)生一定位移并從氣流中分離。顆粒捕集過程中需要考慮的作用力：外力、流體阻力、顆粒間相互作用力外力：重力、離心力、慣性力、靜電力等顆粒間相互作用力：顆粒濃度不高時(shí)可以忽略第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第二節(jié)重力沉降一、重力沉降是利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自由沉降的原理，將顆粒污染物與氣體分離的過程。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、耗能小、便于維護(hù)、壓力損失小，適于凈化密度大、粒徑粗的粉塵。對于30～50μm的粉塵，去除效率達(dá)60～80％；但對于小于5μm的粉塵凈化效率幾乎等于0。缺點(diǎn)：除塵效率低(尤其對小顆粒)，占地面積大;常為預(yù)除塵器。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制二、重力沉降室有關(guān)理想重力沉降室的假定：1、沉降室入口斷面上粉塵分布均勻；2、通過沉降斷面的水平氣流速度分布均勻，并呈層流狀態(tài)；3、顆粒的水平速度與氣流速度相同。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制二、重力沉降室？1、理想重力沉降室中顆粒的沉降類型？2、理想重力沉降室中加入（n-1）塊橫隔板后會(huì)對效率有何影響？其他影響（ut、處理流量、沉降面積？蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制三、降塵室的主要結(jié)構(gòu)形式空心式降塵室裝有橫隔板的降塵室1、殼體2、灰斗3、排灰管接口4、隔板第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制三、降塵室的主要結(jié)構(gòu)形式裝有豎檔板的降塵室1、殼體2、灰斗3、排灰管接口5、擋板第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第三節(jié)旋風(fēng)除塵一、旋風(fēng)除塵是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力將顆粒污染物從氣流中分離出來的過程。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、不需要特殊的附屬設(shè)備、造價(jià)低廉、操作維護(hù)方便、除塵效率高，適應(yīng)粉塵負(fù)荷變化性能好，能用于處理高溫、高壓及腐蝕性氣體。缺點(diǎn)：不能捕集小于5μm的粉塵粒子，適于處理5～15μm的粉塵；常為預(yù)除塵器。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制二、旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制旋風(fēng)除塵器第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制三、旋風(fēng)除塵器集塵效率的影響因素（1）入口風(fēng)速12～20m/s，不小于10m/s（2）結(jié)構(gòu)尺寸筒體、排氣管直徑，錐體長度（3）粒徑與密度粒徑→離心力密度→離心力、切割直徑（4）氣體溫度氣體溫度影響氣體粘度（5）灰斗氣密性漏氣量15％，捕集效率幾乎為0第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第四節(jié)靜電除塵一、靜電除塵是利用靜電力從氣流中分離懸浮粒子（塵粒或液滴）的方法。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制

二、靜電除塵器的特點(diǎn)—優(yōu)點(diǎn)除塵效率高。設(shè)計(jì)合理，安裝施工質(zhì)量高時(shí)，可以達(dá)到任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器，除塵效率達(dá)到99％以上已屬多見。凈化煙氣量大。在工業(yè)上凈化105～106m3／h煙氣的電防塵給已得到普遍應(yīng)用。能去除的粒子粒徑范圍較寬。對于0.1μm的粉塵粒子仍有較高的除塵效率。可凈化高溫含塵煙氣。用于凈化350℃以下的煙氣,用于凈化更高溫度煙氣時(shí)，需要特殊設(shè)計(jì)。能量消耗低。可實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制、遠(yuǎn)距離操作。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制

二、靜電除塵器的特點(diǎn)—缺點(diǎn)除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，特別是粉塵的比電阻的影響更為突出。不適宜直接凈化高濃度含塵氣體。需先預(yù)處理。鋼材消耗量多。據(jù)估算，平均每平方米收塵面積所用鋼材大約為3.5-4t。設(shè)備龐大。需高壓變電及整流控制設(shè)備。一次性投資大。制造和安裝質(zhì)量要求較高。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制三

靜

電

除

塵

器

的

結(jié)

構(gòu)第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制四、靜電除塵器除塵過程（1）氣體電離（2）粒子荷電（3）荷電離子遷移和沉積（4）顆粒清除（以負(fù)電暈為例：）第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制五、靜電除塵器的除塵效率1、顆粒的驅(qū)進(jìn)速度2、除塵效率方程——多依奇方程第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第五節(jié)袋式除塵過濾除塵器是用多孔過濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化裝置。一、袋式除塵是利用棉、毛或人造纖維等加工的濾布捕集塵粒的過程。濾料工業(yè)原料氣的精制、固體粉料的回收、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的氣體凈化工業(yè)尾氣或煙氣中粉塵粒子的去除應(yīng)用第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制

二、袋式除塵器的特點(diǎn)—優(yōu)點(diǎn)除塵效率高。對微米或亞微米級(jí)的粉塵粒子也有較高效率，一般可達(dá)99％，甚至可達(dá)99．99％以上。適應(yīng)性強(qiáng)?？刹都喾N干性粉塵，特別是高比電阻粉塵。操作彈性大。含塵氣體濃度和煙氣量在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化對袋式除塵器的除塵效率影響不大。結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活?？勺鞒尚⌒偷陌惭b在散塵設(shè)備上或散塵設(shè)備附近，也可作成移動(dòng)式的安裝在車上，特別適用于分散塵源的除塵。運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問題，操作、維護(hù)簡單。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制二、袋式除塵器的特點(diǎn)—缺點(diǎn)應(yīng)用主要受濾布的耐溫和耐腐蝕等性能影響。目前，通常應(yīng)用的濾布可耐約250℃，如采用特別濾布處理高溫含塵煙氣，將會(huì)增大投資費(fèi)用。不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體。一般濾布的使用溫度應(yīng)小于300℃。煙氣溫度不能低于露點(diǎn)溫度。否則會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，堵塞濾布孔隙。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)：1、袋式除塵器凈化大于17000m3／h含塵煙氣量所需投資要比電除塵器高；

2、而用其凈化小于17000m3／h含塵煙氣量時(shí)，投資費(fèi)用比電除塵器省。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制三、袋式除塵器的除塵原理1、除塵過程

粉塵初層粉塵層2、除塵機(jī)理

直接攔截

（粉塵粒徑、濾布孔隙）

慣性碰撞

（粉塵粒徑、氣流速度）

擴(kuò)散和靜電作用

（粉塵粒徑、濾布孔隙、氣流速度）

重力沉降

（粉塵粒徑、粉塵密度）蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制四、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式氣流運(yùn)動(dòng)方向內(nèi)濾式過濾器外濾式過濾器進(jìn)氣方式上進(jìn)氣過濾器下進(jìn)氣過濾器第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制四、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式內(nèi)濾式袋式除塵器外濾式袋式除塵器第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制四、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式清灰方式機(jī)械振動(dòng)清灰脈沖清灰機(jī)械清灰袋式除塵器脈沖清灰袋式除塵器第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第六章顆粒污染物控制袋式除塵器蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第六節(jié)濕式除塵一、濕式除塵是利用洗滌液與含塵氣體充分接觸，將塵粒洗滌下來而使氣體凈化的方法。

除塵效率高。在相同能耗下，濕式除塵器比干式機(jī)械除塵器的除塵效率高。結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，占地面積小，操作維修方便。濕式除塵器對凈化高溫、高溫、高比阻、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵效率。

既除塵又冷卻、凈化。濕式除塵器在去除粉粒的同時(shí)，還去除水蒸氣及某些有毒有害的氣態(tài)污染物。二、濕式除塵器的特點(diǎn)—優(yōu)點(diǎn)第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制二、濕式除塵器的特點(diǎn)—缺點(diǎn)

比一般干式除塵器操作費(fèi)用高。需要對洗滌后的含塵污水、污泥進(jìn)行處理。除塵系統(tǒng)應(yīng)采取防腐措施。凈化腐蝕性氣態(tài)污染物時(shí)，洗滌水(液)具有一定程度的腐蝕性。不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體；采用防凍措施。寒冷地區(qū)應(yīng)用濕式除塵器易結(jié)凍。第六章顆粒污染物控制蔣展鵬環(huán)境工程學(xué)第六章顆粒污染物控制第六章顆粒污染物控制三、濕式除塵器的類型1、氣泡表面——泡沫式除塵器蔣