湿式除尘器的结构原理演示幻灯片
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 除尘装置 湿式除尘器
概述 除尘机理：惯性碰撞参数 除尘效率与粒径 喷雾洗涤塔：除尘效率 旋风洗涤器 文丘里洗涤器：
掌握湿式除尘器的除尘机理 掌握各类湿式除尘器的工作原理、结构及性能 能够进行湿式除尘器的选择和设计
第三节 湿式除尘器
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旋风洗涤器
湿式除尘器
冲击式
文丘里洗涤器
湿式除尘器
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
低能
➢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
湿式除尘器
主要湿式除尘装置的性能和操作范围
装置名称
喷淋塔
填料塔
旋风洗涤器
转筒洗涤器 冲击式洗涤
器 文丘里洗涤
d－单个液滴的碰撞效率
喷雾塔洗涤器
单液滴捕集效率ηd可用下式表示
可以有效地除去直径为0.1～20μm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10μm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
湿式除尘器
重力喷雾洗涤器
假定
➢所有液滴具有相同 直径
➢液滴进入洗涤器后 立刻以终末速度沉 降
含尘气体
➢液滴在断面上分布 均匀、无聚结现象
含尘水
清洁气体
循环水
喷雾塔洗涤器
则立式逆流喷雾塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率 可以用下式预估
1 exp[ 3QLut zd ]
2QGdD(ut Vg )
ut 一液滴的终末沉降速度，m/s Vg－空塔断面气速，m/s z－气液接触的总塔高度，m
xd
➢简化模型
xs
含尘气体与液滴相遇，在液滴前xd处开始绕 过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原来
的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结
束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs， 若xs大于xd；尘粒和液滴就会发生碰撞
1、惯性碰撞参数与除尘效率
➢ 定义惯性碰撞参数NI：停止距离xs与液滴直径 dD的比值
1.2295
1.0679
1.4146
1.6190
1.5940
3、分割粒径与除尘效率
分割粒径法：基于分割粒径能全面表示从气流中分 离粒子的难易程度和洗涤器的性能
多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为
Pi exp(AedaBe ) 1i
1
P 0 PidG1
da: 粒子的空气动力学直径 Ae，Be: 均为常数 对填充塔和筛板塔，Be=2；
➢对斯托克斯粒子(<5μ m时,要坎宁汉修正)
St
2NI
2xs dD
dp2p(up uD)C 9dD
up：粒子运动速度 uD：液滴运动速度 dD：液滴直径
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ηII越高
➢
对
于
势
流
和粘性
流
，
η II
=f(NI)有理论解，一般
情况下，John Stone等人的研究结果
13
肥皂生产排出的雾
14
从吹氧平炉升华的粉尘
15
没有吹氧的平炉粉尘
4.450 3.626 2.324 2.255 2.000 2.000 1.226 0.955 3.567 2.180
2.200
1.350
1.169
0.880
0.795
0.4663 0.3506 0.6312 0.6210 0.5688 0.6566 0.4500 0.8910 1.0529 0.5317
离心式洗涤器，Be=0.67； 文丘里洗涤器（当NI=0.5～5），Be=2
分割粒径与除尘效率
通过率与分割粒径的关系
（dac/da50)Be和Beln(σg) 5-23
Be=2时 和(dac/da50)、σg
压力降
分割粒径与除尘效率
dac
分割直径与压力降的关系（分割－功率关系）
三、喷雾塔洗涤器
0.2
3000～8000
0.1
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0.1m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
1 eNt
其中，传质单元数
N t Et
、 －除尘器的特性参数（见下页）
接触功率与除尘效率
除尘器的特性参数
粉尘和尘源类型
1
L－D转炉粉尘
2
滑石粉
3
磷酸雾
4
化铁炉粉尘
5
炼钢平炉粉尘
6
滑石粉
7
从硅钢炉升华的粉尘
8
鼓风炉粉尘
9
石灰窑粉尘
10
从黄铜熔炉排出的氧化锌
11
从石灰窑排出的碱
12
硫酸铜气溶胶
器
气体流速
/m∙s-1
0.1～2
0.5～1
15～45 （300～ 750r/min） 10～20
60～90
液气比
/l ∙ m-3
2～3 2～3 0.5～1.5 0.7～2
10～50
0.3～1.5
压力损失/Pa 100～500
1000～2500 1200～1500 500～1500
0～150
分割直径 /μm 3.0 1.0 1.0 0.2
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 。
二、湿式除尘器的除尘机理
1、惯性碰撞参数与除尘效率
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
2、接触功率与除尘效率
根据接触功率理论得到的经验公式，能够较 好地关联湿式除尘器压力损失和除尘效率之 间的关系
接触功率理论：假定洗涤器除尘效率仅是系 统总能耗的函数，与洗涤器除尘机理无关
接触功率与除尘效率
总能耗Et:气流通过洗涤器时的能量损失EG+雾 化喷淋液体过程中的能量消耗EL
Et
EG
EL
1 3600
(PG
PL
QL QG
)(kWh /1000m3气体）
ΔPG: 气体压力损失，Pa PL: 液体入口压力，Pa QL,QG: 液体和气体流量，m3/s
接触功率与除尘效率
除尘效率
概述 除尘机理：惯性碰撞参数 除尘效率与粒径 喷雾洗涤塔：除尘效率 旋风洗涤器 文丘里洗涤器：
掌握湿式除尘器的除尘机理 掌握各类湿式除尘器的工作原理、结构及性能 能够进行湿式除尘器的选择和设计
第三节 湿式除尘器
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旋风洗涤器
湿式除尘器
冲击式
文丘里洗涤器
湿式除尘器
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
低能
➢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
湿式除尘器
主要湿式除尘装置的性能和操作范围
装置名称
喷淋塔
填料塔
旋风洗涤器
转筒洗涤器 冲击式洗涤
器 文丘里洗涤
d－单个液滴的碰撞效率
喷雾塔洗涤器
单液滴捕集效率ηd可用下式表示
可以有效地除去直径为0.1～20μm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10μm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
湿式除尘器
重力喷雾洗涤器
假定
➢所有液滴具有相同 直径
➢液滴进入洗涤器后 立刻以终末速度沉 降
含尘气体
➢液滴在断面上分布 均匀、无聚结现象
含尘水
清洁气体
循环水
喷雾塔洗涤器
则立式逆流喷雾塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率 可以用下式预估
1 exp[ 3QLut zd ]
2QGdD(ut Vg )
ut 一液滴的终末沉降速度，m/s Vg－空塔断面气速，m/s z－气液接触的总塔高度，m
xd
➢简化模型
xs
含尘气体与液滴相遇，在液滴前xd处开始绕 过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原来
的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结
束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs， 若xs大于xd；尘粒和液滴就会发生碰撞
1、惯性碰撞参数与除尘效率
➢ 定义惯性碰撞参数NI：停止距离xs与液滴直径 dD的比值
1.2295
1.0679
1.4146
1.6190
1.5940
3、分割粒径与除尘效率
分割粒径法：基于分割粒径能全面表示从气流中分 离粒子的难易程度和洗涤器的性能
多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为
Pi exp(AedaBe ) 1i
1
P 0 PidG1
da: 粒子的空气动力学直径 Ae，Be: 均为常数 对填充塔和筛板塔，Be=2；
➢对斯托克斯粒子(<5μ m时,要坎宁汉修正)
St
2NI
2xs dD
dp2p(up uD)C 9dD
up：粒子运动速度 uD：液滴运动速度 dD：液滴直径
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ηII越高
➢
对
于
势
流
和粘性
流
，
η II
=f(NI)有理论解，一般
情况下，John Stone等人的研究结果
13
肥皂生产排出的雾
14
从吹氧平炉升华的粉尘
15
没有吹氧的平炉粉尘
4.450 3.626 2.324 2.255 2.000 2.000 1.226 0.955 3.567 2.180
2.200
1.350
1.169
0.880
0.795
0.4663 0.3506 0.6312 0.6210 0.5688 0.6566 0.4500 0.8910 1.0529 0.5317
离心式洗涤器，Be=0.67； 文丘里洗涤器（当NI=0.5～5），Be=2
分割粒径与除尘效率
通过率与分割粒径的关系
（dac/da50)Be和Beln(σg) 5-23
Be=2时 和(dac/da50)、σg
压力降
分割粒径与除尘效率
dac
分割直径与压力降的关系（分割－功率关系）
三、喷雾塔洗涤器
0.2
3000～8000
0.1
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0.1m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
1 eNt
其中，传质单元数
N t Et
、 －除尘器的特性参数（见下页）
接触功率与除尘效率
除尘器的特性参数
粉尘和尘源类型
1
L－D转炉粉尘
2
滑石粉
3
磷酸雾
4
化铁炉粉尘
5
炼钢平炉粉尘
6
滑石粉
7
从硅钢炉升华的粉尘
8
鼓风炉粉尘
9
石灰窑粉尘
10
从黄铜熔炉排出的氧化锌
11
从石灰窑排出的碱
12
硫酸铜气溶胶
器
气体流速
/m∙s-1
0.1～2
0.5～1
15～45 （300～ 750r/min） 10～20
60～90
液气比
/l ∙ m-3
2～3 2～3 0.5～1.5 0.7～2
10～50
0.3～1.5
压力损失/Pa 100～500
1000～2500 1200～1500 500～1500
0～150
分割直径 /μm 3.0 1.0 1.0 0.2
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 。
二、湿式除尘器的除尘机理
1、惯性碰撞参数与除尘效率
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
2、接触功率与除尘效率
根据接触功率理论得到的经验公式，能够较 好地关联湿式除尘器压力损失和除尘效率之 间的关系
接触功率理论：假定洗涤器除尘效率仅是系 统总能耗的函数，与洗涤器除尘机理无关
接触功率与除尘效率
总能耗Et:气流通过洗涤器时的能量损失EG+雾 化喷淋液体过程中的能量消耗EL
Et
EG
EL
1 3600
(PG
PL
QL QG
)(kWh /1000m3气体）
ΔPG: 气体压力损失，Pa PL: 液体入口压力，Pa QL,QG: 液体和气体流量，m3/s
接触功率与除尘效率
除尘效率