第六章除尘装置4湿式除尘器Word

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　　第六章 除尘装置

　　3湿式除尘器三、喷淋塔洗涤器 四、旋风洗涤器 五、文丘里洗涤器

　　Scrubber

　　一、概述 二、湿式除尘器的除尘机理

　　教学重点：碰撞参数；湿式除尘器的常见类型； 文丘里洗涤器。 教学难点：文丘里洗涤器的组成、原理

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　　3 湿式除尘器

　　一、概述

　　使含尘气体与液体 (一般为水)密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置

　　可以有效地除去直径为0.1~20μ m的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物

　　高能和低能湿式除尘器

　　低能湿式除尘器的压力损失为0.2~1.5kPa,对10μ m以 上粉尘的净化效率可达90%~95%

　　高能湿式除尘器的压力损失为2.5~9.0kPa,净化效率可 达99.5%以上

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　　湿式除尘器

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　　湿式除尘器

　　板式塔

　　填料塔

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　　工程上使用的湿式除尘器型式很多，大体分为低能、高能 两类。低能压力损失0.2-1.5Kpa,包括喷雾塔、旋风洗涤 器等。一般耗水量(L/G比)0.5-3.0 l/m3,对10μm以上 的η可达90-95%,常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑的除 尘; 高能湿式除尘器ΔP=2.5-9.0Kpa, η可达95%以上, 如文丘里洗涤器。根据湿式除尘器的净化机理，大致分为

　　重力喷雾洗涤器旋风洗涤器 自激喷雾洗涤器

　　板式洗涤器填料洗涤器 文丘里洗涤器

　　机械诱导喷雾洗涤器

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　　主要湿式除尘装置的性能和操作范围装置名称 气体流速 /m s-1 0.1~2 0.5~1 15~45 (300~750r/min) 液气比 /l m-3 2~ 3 2~ 3 0.5~1.5 0.7~2 压力损失/Pa 分割直径 /μ m 3.0 1.0 1.0 0.2

　　喷淋塔 填料塔 旋风洗涤器 转筒洗涤器

　　100~500 1000~2500 1200~1500 500~1500

　　冲击式洗涤器

　　10~20

　　10~50

　　0~150

　　0.2

　　文丘里洗涤器

　　60~90

　　0.3~1.5

　　3000~8000

　　0.1

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　　湿式除尘器的优点

　　在耗用相同能耗时， 比干式机械除尘器高。高能耗湿式 除尘器清除0.1 m以下粉尘粒子，仍有很高效率

　　可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电 阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体

　　在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些 气态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用

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　　湿式除尘器的缺点

　　排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用 净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度 的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题

　　不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体

　　寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施

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　　二、湿式除尘器的除尘机

　　理 Scrubber

　　湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种。主要 是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、 凝聚等作用。 1.惯性碰撞参数与除尘效率 惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论尘粒、 液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化起见， 现考虑下述模型： 含尘气流在运动过程中同液滴相遇，在液滴前xd处 气流开始改变方向，绕过液滴运动，而惯性较大的 尘粒有继续保持其原来直线运动的趋势。尘粒运动 主要受两个力支配，即其本身的惯性力以及周围气 体对它的阻力。

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　　气体流线

　　2 气流方向 4 3

　　Xsd0 5

　　液滴

　　v po停 滞 流 线 Xd 1

　　图 3.3 不同粒径的球形颗粒在液滴上的捕获示意图

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　　二、湿式除尘器的除尘机理

　　定义：尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动 的直线距离称为粒子的停止距离xs; xd 为原始距离，即气流改变方向时，液滴距尘粒 的距离。若 xs≥xd 时发生碰撞 , 一般用碰撞参数 φ =xs/xd来反映除尘效率的大小。 碰撞参数受到多种因素的影响 , 在上述简化模型 的前提下，现以液滴直径 dD代替 xd(液滴直径 dD 大， 流线拐弯处的距离越大，xd越大)。 并用惯性碰撞数 Ni 来表示碰撞参数 φ 的大小。将 xs 与 dD( 液滴直径 ) 的比值称为碰撞数 Ni。尘粒与 液滴间的碰撞率，即尘粒从气流中除去的效率与 此碰撞数有关。

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　　二、湿式除尘

　　器的除尘机理

　　由上式可见，当尘粒直径和密度确定以后，碰撞 参数 NI 与粒子和液滴之间的相对速度成正比，而 与液滴直径成反比。 所以对于给定的烟气系统，要提高 NI 值，必须提 高气液相对运动速度和减小液滴直径。 目前，工业上常用的各种湿式除尘器基本上是围 绕这两个因素发展起来的。但液滴直径并非愈小 愈好，直径过小，液滴容易随气流一起运动，减 小了气液相对运动速度。气体的粘度越大则效率 愈低。

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　　1.惯性碰撞参数与除尘效率

　　除尘效率：NI值越大，粒子惯性越大，则η II越高 对于势流和粘性流，ηII

　　=f(NI)有理论解，一般情况下，

　　John Stone等人的研究结果

　　1 exp( KL N I )K—关联系数，其值取决于设备几何结构 和系统操作条件 L—液气比， L/1000m3