烟气除尘技术
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除尘设施的种类繁多,可以有各种各样的分类。通常按照捕集分离粉尘粒子的机理来分类,如重力、惯性力、离心力、库仑力、热力、扩散力等,可将各种除尘设施归为四大类。
1、机械式除尘器
一般作用于除尘器内,含尘气体的作用力是重力、惯性力及离心力,这类除尘器又可分为:
(1)重力除尘设施-重力沉降室;
(2 )惯性力除尘设施-惯性除尘器(又称惯性分离器)
(3 )离心力除尘设施-旋风除尘器(又称离心分离器)
2、湿式除尘器(又称湿式洗涤器)
湿式除尘器是以水或其它液体为捕集粉尘粒子介质的除尘设施。按耗能的高低分为:
(1 )低能湿式除尘器-喷雾塔、水膜除尘等;
(2 )高能湿式除尘器-文丘里除尘器。
湿式除尘器也还有其它分类方法,这里不再赘述
3)、过滤式除尘器
过滤式除尘器是含尘气体与过滤介质之间依*惯性碰撞、扩散、截留、筛塞分等作用,实现
气固分离的除尘设施。根据所采用过滤介质和结构形式的不同,可以分为:
(1)袋式除尘器(又称为布袋除尘器);
(2)颗粒层除尘器等;
4)、电除尘器
利用高压电场产生的静电力,使粉尘从气流中分离出来的除尘设施称为静电除尘器,简称电除尘器。按照电除尘器的结构特点,可以有多种分类,这里只列举按集尘的型式分类:
(1)、管式静电除尘器;
(2)、板式静电除尘器。
实际上,在一种除尘器中往往同时利用几种除尘机制,所以一般情况是按其中主要作用机制
而分类命名的。
此外,在除尘过程中是否用水或其他液体,还可将除尘器分为干式和湿式两大类。用水或液体使含尘气体中的粉尘(固体粒子)或捕集到的粉尘湿润的设施,称为湿式除尘器;把不湿
润气体中的粉尘的设施,称为干式除尘器。
近些年来,为提高对微粒的不捕集效率,陆续出现了综合几种除尘机制的各种新型除尘器,
如声凝聚器、热凝器、流通力/冷凝洗涤器(简称FF/C洗涤器)、高梯度碰分离器、荷电液滴洗涤器及电管等。
B.电除尘器
(一)电除尘器的分离机理
1)、气体电离过程
若在两特定电极间通以高压直流电,建立电场使电极系统的电压超过临界电压,使气体电离,产生定晕放电。在放电极周围很小范围内电场强度很强,足以使气体电离。出现电晕后,在
电场内形成两个区域。一是放电极附近的电晕区,该区在离放电极表面2~3mm的范围内。
在这一区域内,由于放电极表面有足够高的电场强度,使气体电离,产生大量的正离子和电
子。这时若放电极上施加的是负电压,则产生负电晕放电,电子移向正极而正离子移向放电
极本身。另一区为电晕外区,该区占有电极之间的大部分空间,区内并不产生气体电离。
2)、尘粒荷电过程
由于电晕区内产生的离子或电子进入电晕外区,与中性分子发生碰撞,使尘粒荷电。荷电量
的大小与尘粒粒径、电场强度、离子的热能及停留时间等因素有关。通常认为尘粒荷电有两
种机理:即电场荷电和扩散荷电。前者是由于在电场作用下,离子与尘粒碰撞,粘附于尘粒
上荷电。后者是由于离子的不规则热运动、气体扩散与尘粒碰撞、粘附,使尘粒荷电。
3)、收尘过程
尘粒荷电后,在电场作用下按照自载电荷的极性,向极性相反的电极运动,并沉积在该电极
表面上。通常将尘粒垂直于极板的运动速度称为驱进速度。驱进速度的大小与尘粒的荷电量、
电场速度、气体性质等因素有关。带负电荷的尘粒与收尘极接触后,随即失去电荷,成为中性粒子粘附于电极表面。然后错助振动装置使电极抖动,尘粒从电极表面脱落,掉入电除尘
器下部的集灰斗不断地被清除。
(二)电除尘器的基本类型
电除尘器由除尘器本体和供电装置两部分组成。除尘器本体包括放电电极、收尘电极、气流
分布装置、清灰机构、绝缘装置和外壳等部分。
1)、单区(级)电除尘器
在单区除尘器,粒子的荷电和集尘过程在同一区域中进行,也就是电晕极和收尘极处于同一
区域。
2)、双区(级)除尘器
在双区电除尘器中,粒子荷电和沉降收尘分别在两个区域中进行,在第一区域中装有一组电
极是尘粒荷电,在第二区域中装有另一组电极使尘粒沉降集尘。多应用于空气调节系统。
3)、单区电除尘器可分为以下类型:
①根据收尘极的形式可分为管式和板式电除尘器。管式电除尘器是在圆管的中心安入电极,
而圆管内壁成为收尘极的表面,并且常用多排管并列而成。板式电除尘器是在一系列平行通
道间安装放电极。
②按清灰方法可分为湿式电除尘器和干式电除尘器。湿式电除尘器利用喷水、喷雾和溢流等
方式,在收尘极上形成水膜,将粘附在极表面上的尘粒带走。干式电除尘器利用振动等方法,使积存在收尘极表面上的尘粒脱落,落入灰斗中被排除。
③根据气流方向,可以分为立式和卧式电除尘器。立式电除尘器一般制成管状,气流由下而上流动,常在正压下操作。卧式电除尘器中气流水平流动,由于分离效率较高,维修方便,
工业上般采用卧式电除尘器。
C.脉冲袋式除尘器
脉冲袋式除尘器采用过滤的方法将含尘气体中的粉尘颗粒阻留在布袋纤维织物上,从而使气体得到净化。适宜捕集非粘结性、非纤维粉尘,与一般除尘器相比,除尘效率可稳定在99% 以上,能除去1微米左右的颗粒。该除尘器具有结构简单,投资费用低,操作简单可靠管理维护技术上要求不高等优点。
脉冲袋式除尘器采用高压(0.4MPa〜0.7MPa )脉冲气流反吹来清除除尘器过滤布袋上的积灰。可以通过调节脉冲周期和脉冲宽度来改变喷吹操作的持续时间和间隔时间,使滤袋保持良好的过滤状态。所以脉冲袋式除尘器的过滤风速较高,除尘效果也比较稳定。同时采用压
缩空气反吹来清灰时滤袋无机械运动,滤袋使用寿命长。
脉冲袋式除尘器各部分简介
脉冲除尘器一般由三个部分组成: