空气污染控制工程第6章etj87poytrgb.pptx
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大气污染控制工程：第六章 除尘装置-4
35
四、湿式除尘器
5. 文丘里洗涤器
➢ 几何尺寸
• 扩散管的扩散角α2一般为5o-7o • 出口管的直径D2按与其相联的除雾器要求的气速确定 • 由于扩散管后面的直管道还具有凝聚和恢复压力的作用，
一般设1-2m长的连接管，再接除雾器。 36
四、湿式除尘器
5. 文丘里洗涤器
➢ 几何尺寸
• 收缩管和扩散管的长度L1及L2由下面的式子决定
duD dt
3gCD 4LdD
L (vg
uD )2
–
因为
duD dt
uD
duD dx
，所以
duD dx
3 g CD 4LdDuD
L (vg
uD )2
– x=0，uD =0， 当L足够长时，液滴速度将近似等于喉管内 – x=L，uD =uDL 的气流速度vT，积分得到:
P
2
LT
QL QG
P
1.03103T2
– 喷雾塔洗涤器 – 旋风洗涤器 – 文丘里洗涤器 – 自激喷雾洗涤器 – 板式洗涤器 – 填料洗涤器 – 机械诱导喷雾洗涤器
4
四、湿式除尘器
1. 概述
➢ 湿式除尘器的特点
• 在耗用相同能耗时，除尘效率 • 排出的污水污泥需要处理，
比干式机械除尘器高
澄清的洗涤水应重复回用
• 可处理高温、高湿气流、高比 电阻粉尘及易燃易爆的含尘气 体
• 由于气流的旋转运动，使其带水现象减弱 • 可单独使用，也可作为文丘里洗涤器之后的脱水器 • 入口气速15~45m/s，适用于处理烟气量大，含尘浓
度高的场合 • 可采用比喷雾塔更细的喷嘴 • 压力损失大，能耗高，造价高
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四、湿式除尘器
四、湿式除尘器
5. 文丘里洗涤器
➢ 几何尺寸
• 扩散管的扩散角α2一般为5o-7o • 出口管的直径D2按与其相联的除雾器要求的气速确定 • 由于扩散管后面的直管道还具有凝聚和恢复压力的作用，
一般设1-2m长的连接管，再接除雾器。 36
四、湿式除尘器
5. 文丘里洗涤器
➢ 几何尺寸
• 收缩管和扩散管的长度L1及L2由下面的式子决定
duD dt
3gCD 4LdD
L (vg
uD )2
–
因为
duD dt
uD
duD dx
，所以
duD dx
3 g CD 4LdDuD
L (vg
uD )2
– x=0，uD =0， 当L足够长时，液滴速度将近似等于喉管内 – x=L，uD =uDL 的气流速度vT，积分得到:
P
2
LT
QL QG
P
1.03103T2
– 喷雾塔洗涤器 – 旋风洗涤器 – 文丘里洗涤器 – 自激喷雾洗涤器 – 板式洗涤器 – 填料洗涤器 – 机械诱导喷雾洗涤器
4
四、湿式除尘器
1. 概述
➢ 湿式除尘器的特点
• 在耗用相同能耗时，除尘效率 • 排出的污水污泥需要处理，
比干式机械除尘器高
澄清的洗涤水应重复回用
• 可处理高温、高湿气流、高比 电阻粉尘及易燃易爆的含尘气 体
• 由于气流的旋转运动，使其带水现象减弱 • 可单独使用，也可作为文丘里洗涤器之后的脱水器 • 入口气速15~45m/s，适用于处理烟气量大，含尘浓
度高的场合 • 可采用比喷雾塔更细的喷嘴 • 压力损失大，能耗高，造价高
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四、湿式除尘器
大气污染控制工程(英文)PPT课件
7
2. Concept of Air Pollution
❖ Air Pollution is the ce of undesirable materials in air, in quantities large enough to produce harmful effects.The undesirable materials may damage human health,vegetation,hunman,property, or the global environment as well as create aesthetic insults in the form of brown or hazy air or unpleasant smells.
Source control
Atmosphere
Receptors Receptors
Legislative action
response
Humans Animals Plants Materials
10
The research of air pollution
❖Sources of air pollution ❖Pollution control technology ❖Atmospheric behavior of air pollutants ❖Effects of air pollutants ❖Legislative and regulatory measures
18
5. Primary Air Pollutants
❖ Pollutants released directly into the atmosphere in their unmodified forms and in sufficient quantities to pose a health risk
2. Concept of Air Pollution
❖ Air Pollution is the ce of undesirable materials in air, in quantities large enough to produce harmful effects.The undesirable materials may damage human health,vegetation,hunman,property, or the global environment as well as create aesthetic insults in the form of brown or hazy air or unpleasant smells.
Source control
Atmosphere
Receptors Receptors
Legislative action
response
Humans Animals Plants Materials
10
The research of air pollution
❖Sources of air pollution ❖Pollution control technology ❖Atmospheric behavior of air pollutants ❖Effects of air pollutants ❖Legislative and regulatory measures
18
5. Primary Air Pollutants
❖ Pollutants released directly into the atmosphere in their unmodified forms and in sufficient quantities to pose a health risk
空气污染控制工程ppt
各地区大气污染防治行动计划
各地政府根据国家和地方政策法规，制定了大气污染防治行动计划，明确了各行业和企业的减排目标 ，并采取一系列措施加强监管和执法力度，确保空气质量的持续改善。
05
未来空气污染控制展望
新兴污染物控制技术
01
02
03
高级氧化技术
利用强氧化剂分解有机物 和有毒有害物质，具有高 效、无二次污染等优点。
空气污染控制工程
目录
• 空气污染概述 • 空气污染控制技术 • 空气污染控制工程实践 • 空气污染控制政策与法规 • 未来空气污染控制展望
01
空气污染概述
空气污染的定义
空气污染的定义
空气污染是由于人类活动或自然过程向大气中排放的污染物超过了大气环境的自净能力，导致大气质量恶化，对人类 健康、生态系统和气候产生不利影响的现象。
气体污染控制技术
是指通过各种物理、化学手段，去除 或减少空气中气态污染物的技术。
02
吸收法
利用吸收剂吸收气体中的有害成分， 从而达到净化空气的目的。
01
03
吸附法
利用吸附剂将气体中的有害成分吸附 在表面，从而达到净化空气的目的。
燃烧法
将气体中的有害成分燃烧后生成无害 物质，从而达到净化空气的目的。
05
利用过滤材料（如滤袋）将颗 粒物拦截下来，达到净化空气 的目的。
颗粒物控制技术
是指通过各种物理、化学手段， 去除或减少空气中颗粒物的技 术。
静电除尘
利用静电场使颗粒物带电，然 后在电场力作用下将颗粒物分 离出来。
湿式除尘
利用水或其他液体洗涤气体， 使颗粒物在液滴的碰撞、凝聚 等作用下被去除。
气体污染控制技术
世界卫生组织（WHO）
各地政府根据国家和地方政策法规，制定了大气污染防治行动计划，明确了各行业和企业的减排目标 ，并采取一系列措施加强监管和执法力度，确保空气质量的持续改善。
05
未来空气污染控制展望
新兴污染物控制技术
01
02
03
高级氧化技术
利用强氧化剂分解有机物 和有毒有害物质，具有高 效、无二次污染等优点。
空气污染控制工程
目录
• 空气污染概述 • 空气污染控制技术 • 空气污染控制工程实践 • 空气污染控制政策与法规 • 未来空气污染控制展望
01
空气污染概述
空气污染的定义
空气污染的定义
空气污染是由于人类活动或自然过程向大气中排放的污染物超过了大气环境的自净能力，导致大气质量恶化，对人类 健康、生态系统和气候产生不利影响的现象。
气体污染控制技术
是指通过各种物理、化学手段，去除 或减少空气中气态污染物的技术。
02
吸收法
利用吸收剂吸收气体中的有害成分， 从而达到净化空气的目的。
01
03
吸附法
利用吸附剂将气体中的有害成分吸附 在表面，从而达到净化空气的目的。
燃烧法
将气体中的有害成分燃烧后生成无害 物质，从而达到净化空气的目的。
05
利用过滤材料（如滤袋）将颗 粒物拦截下来，达到净化空气 的目的。
颗粒物控制技术
是指通过各种物理、化学手段， 去除或减少空气中颗粒物的技 术。
静电除尘
利用静电场使颗粒物带电，然 后在电场力作用下将颗粒物分 离出来。
湿式除尘
利用水或其他液体洗涤气体， 使颗粒物在液滴的碰撞、凝聚 等作用下被去除。
气体污染控制技术
世界卫生组织（WHO）
空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
•5.旋风除尘器的结构形式
（2）按气流组织分 • 回流式、直流式、平旋式和旋流式 （3）多管旋风除尘器 • 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又
叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组 • 常见的多管除尘器有回流式和直流式两种
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb •27
•第六章 除尘装置
2.湍流式重力沉降室 • 粒子在微元内的停留时间
• 被去除的分数
• 对上式积分得
• 边界条件： 得
• 因此，其分级除尘效率
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
•第六章 除尘装置
•第一节 机械除尘器
•1.2 惯性除尘器
1.惯性除尘器机理 –沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板 上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力 作用，使其与气流分离
•1.1 重力沉降室
•1.层流式重力沉降室
• 提高沉降室效率的主要途径： – 降低沉降室内气流速度 – 增加沉降室长度 – 降低沉降室高度
• 多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1）， 其中n为水平隔板层数 ，此时沉降室的分级效率为：
• 考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
• 在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被
较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率
高于理论效率
• 在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒 被重新吹起，实际效率低于理论效率
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• 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能 有效地控制二次效应
空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
（2）按气流组织分 • 回流式、直流式、平旋式和旋流式 （3）多管旋风除尘器 • 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又
叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组 • 常见的多管除尘器有回流式和直流式两种
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb •27
•第六章 除尘装置
2.湍流式重力沉降室 • 粒子在微元内的停留时间
• 被去除的分数
• 对上式积分得
• 边界条件： 得
• 因此，其分级除尘效率
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
•第六章 除尘装置
•第一节 机械除尘器
•1.2 惯性除尘器
1.惯性除尘器机理 –沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板 上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力 作用，使其与气流分离
•1.1 重力沉降室
•1.层流式重力沉降室
• 提高沉降室效率的主要途径： – 降低沉降室内气流速度 – 增加沉降室长度 – 降低沉降室高度
• 多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1）， 其中n为水平隔板层数 ，此时沉降室的分级效率为：
• 考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
• 在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被
较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率
高于理论效率
• 在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒 被重新吹起，实际效率低于理论效率
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• 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能 有效地控制二次效应
空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
大气污染控制工程教学课件
气体监测与评估
通过改进燃烧过程，降低燃烧过程中 产生的气态污染物。
对气态污染物进行实时监测和评估， 为控制技术提供数据支持。
废气处理技术
采用吸取、吸附、催化转化等技术， 对废气中的气态污染物进行处理。
温室气体减排技术与方法
提高能源利用效率
通过改进能源利用方式，提高能源利用效率，减少温室气体排放 。
大气污染危害
大气污染可导致呼吸系统疾病、 生态系统破坏、气候变化等问题 ，对人类健康和生态环境造成严 重影响。
大气污染控制工程的重要性
01
02
03
保证人类健康
大气污染控制工程可以减 少空气中有害物质的含量 ，降低空气污染对人类健 康的危害。
保护生态环境
大气污染控制工程可以减 少空气中有害物质的排放 ，保护生态环境，维护生 态平衡。
案例描述
某工业园区采用集中供热、统一排放的方式，对园区内的大气污染进行控制。具体措施包 括安装除尘器、脱硫脱硝设备等，并对排放口进行监测和监管。
案例分析
该案例采用了集中供热、统一排放的方式，能够有效地减少园区内的大气污染。同时，安 装除尘器、脱硫脱硝设备等措施也能够进一步减少污染物的排放。但是，该案例也存在一 些问题，如设备维护成本较高、监管难度较大等。
目前关于大气污染控制工程的政策法规尚不完善，需要进 一步加强立法和执法力度，确保工程的顺利实施和效果评 估。
未来大气污染控制工程发展策略建议
加强技术研发和创新
完善政策法规体系
加大对大气污染控制工程技术研发的投入 ，推动新技术、新方法的研发和应用，提 高治理效率和效果。
加强大气污染控制工程的立法和执法力度 ，完善相关政策法规体系，为工程的顺利 实施提供有力保证。
大气污染控制工程 PPT课件
入变化而变化的一定趋势。揭示了居民收入和食品支出之间
的相关关系，用食品支出占消费总支出的比例来说明经济发
展、收入增加对生活消费的影响程度。众所周知，吃是人类
生存的第一需要，在收入水平较低时，其在消费支出中必然
占有重要地位。随着收入的增加，在食物需求基本满足的情
况下，消费的重心才会开始向穿、用等其他方面转移。因此，
序 号
指标
2005 年
2010 年
“十一五” 增减情 况
1 化学需氧量排放总量（万吨） 1414 1270 -10%
2 二氧化硫排放总量（万吨） 2549 2295 -10%
3
地表水国控断面劣V类水质 的比例（%）
26.1
＜22
-4.1个百分 点
4
七大水系国控断面好于Ⅲ类 的比例（%）
41 ＞43 2个百分点
10
“十五”环保计划主要指标完成情况
序号
1 2 3
指 标 2000年 2005 2005
名称
年计划 年
目标
二氧化硫排 1995 1800 2549
放量（万吨）
烟尘排放量 （万吨）
1165
1100
1183
工放业量粉（尘万排 吨）1092 900
911
“十五” 增减情 况 27.8%
1.5%
-16.6%
雨区的污染程度进一步加重。降水酸度最低值由2000年的 4.1下降至2004年的3.05，酸雨频率大于40%的城市比例由 2000年的52%上升至2005年的63.9%。有关研究表明，我 国每排放一吨二氧化硫造成的经济损失约2万元，空气污染
特别是酸雨污染已严重制约着全面建设小康社会目标的顺利 实现。
空气污染控制工程课件第六章part2ESP
影响电场荷电的因素
粒径dp和介电常数ε 电场强度E0和离子密度N0
一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘 器内流动10～20cm所需要的时间，一般可以认为粒子 进入除尘器后立刻达到了饱和电荷
（2）颗粒荷电 之 扩散荷电
与电场电荷过程相反，不存在扩散荷电的最大极限值 （根据分子运动理论，不存在离子动能上限） 荷电量取决于离子热运动的动能、粒子大小和荷电时间
火花率是单位时间电场出现火花放电的次数。随 着电场电压升高，火花率增加。电压高对除尘有 利，所以要保持较高的除尘效率，就要有一定的 火花率，大约在每分钟几百次；处理中比电阻尘， 最佳火花率在每分钟10～100次。 试验表明，脉冲供电比平稳直流供电更有利。峰 值电压有利于提高除尘效率，谷值电压可减少火 花放电和连续电弧的发生。
（2）颗粒荷电 之 电场荷电
颗粒荷电 电荷累积 颗粒场强增加
没有气体分子能够到达颗粒表面，电荷饱和
（2）颗粒荷电 之 电场荷电
颗粒获得的饱和电荷
q 3 E d ( ) 2 0 －真空介电常数，等于8.85×10-12 E0 一电场强度，V/m 一粒子相对介电常数
2 0 0 p
电晕区产生的气体离子大量沉积到颗粒上，使电流减弱。
当进口浓度提高到一定程度，由于电晕产生的气体离子都 沉积到颗粒上，电流几乎减弱到零，电除尘器失效，这种
现象被称为电晕阻塞。
为了防止电晕阻塞，对高浓度含尘气体，应先进行预处理， 使浓度降到适当程度，再进电除尘器。
净化性能影响因素续
f.电极的形状和尺寸
水泥尘（干法）
水泥尘（湿法） 多层床焙烧炉烟尘 红磷尘
0.08
0.08
石膏尘
大气污染控制工程6_2
双区电除尘器
六、电除尘器结构－除尘器类型
单区电除尘器－控制各种工业尾气和燃烧烟气污染
单区电除尘器
管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需 要用水洗刷电极的场合
板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理 量一般为25～50m3/s以上
2.电晕电极
常用的有直径 3mm左右的圆 形线、星形线及 锯齿线、芒刺线 等
0.08 0.08
冲天炉（铁－焦比＝10） 水泥生产（干法） 水泥生产（湿法） 多层床式焙烧炉 红磷 石膏
二级高炉（80％生铁）
0.03～0.04 0.06～0.07 0.10～0.11
0.08 0.03 0.16～0.20 0.125
五、被捕集粉尘的清除
电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，
有效驱进速度的用途：作为类似除尘器设计的基 础，并且可以利用有效驱进速度表示工业电除尘 器的性能。
粉尘种类
驱进速度/m∙s-1
粉尘种类
驱进速度/m∙s-1
煤粉（飞灰）
纸浆及造纸 平炉
酸雾（H2SO4） 酸雾（TiO2）
飘旋焙烧炉 催化剂粉尘
0.10～0.14 0.08 0.06
0.06～0.08 0.06～0.08
1 exp A/ Qk
K—指数，一般取0.5
3.有效驱进速度
德意希公式的假设条件，与实际工艺生产条件有 所不同，使得根据公式计算得到的捕集效率比实 际值高得多。
为此实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和 运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方 程式中反算出的相应驱进速度值，称为有效驱进 速度，以ω e表示。
烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响
六、电除尘器结构－除尘器类型
单区电除尘器－控制各种工业尾气和燃烧烟气污染
单区电除尘器
管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需 要用水洗刷电极的场合
板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理 量一般为25～50m3/s以上
2.电晕电极
常用的有直径 3mm左右的圆 形线、星形线及 锯齿线、芒刺线 等
0.08 0.08
冲天炉（铁－焦比＝10） 水泥生产（干法） 水泥生产（湿法） 多层床式焙烧炉 红磷 石膏
二级高炉（80％生铁）
0.03～0.04 0.06～0.07 0.10～0.11
0.08 0.03 0.16～0.20 0.125
五、被捕集粉尘的清除
电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，
有效驱进速度的用途：作为类似除尘器设计的基 础，并且可以利用有效驱进速度表示工业电除尘 器的性能。
粉尘种类
驱进速度/m∙s-1
粉尘种类
驱进速度/m∙s-1
煤粉（飞灰）
纸浆及造纸 平炉
酸雾（H2SO4） 酸雾（TiO2）
飘旋焙烧炉 催化剂粉尘
0.10～0.14 0.08 0.06
0.06～0.08 0.06～0.08
1 exp A/ Qk
K—指数，一般取0.5
3.有效驱进速度
德意希公式的假设条件，与实际工艺生产条件有 所不同，使得根据公式计算得到的捕集效率比实 际值高得多。
为此实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和 运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方 程式中反算出的相应驱进速度值，称为有效驱进 速度，以ω e表示。
烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响
第06章 颗粒物污染控制技术4 大气污染控制工程课件
▪ 过滤速度 vf（m/min） ➢ 烟气实际体积流量与滤布面积之比， vf= Q/A，也称气布比
➢ 一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降 ➢ 过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关，纺织滤布滤料
vf= 0.5-2 m/min，毛毡滤料 vf=1-5 m/min。
12
袋式除尘器的除尘效率
预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率的丹尼斯 （Dennis）—克莱姆（Klemm）公式
13
袋式除尘器的压力损失
压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗， 而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等 ➢ P f— 通 过 洁 净 滤 料 的 压 力 损 失 ， 100～ 130Pa; ➢ P P— 通 过 粉 尘 层 （ dustcake） 的 压 力 损 失 ； ➢ 两 者 均 可 以 用 达 西 定 律 表 示
尘效率一般可达99%以上，甚至高达99.99% 可捕集多种干性粉尘，尤其对高比电阻粉尘，比电除尘器的除
尘效率更高 含尘浓度在较大范围内变化对除尘效率和阻力影响不大
8
袋式除尘器的工作原理
含尘气流从下部进入圆筒形滤袋， 在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕 集于滤料上
沉积在滤料上的粉尘，可在机械 振动的作用下从滤料表面脱落， 落入灰斗中
3 2 5/3 3 4.5 1/3 4.5 5/3
3 2
g －气体粘度，10－1Pa.s
S0
－比表面参数，S0
101.151 6(
lg2
g
)
MMD
，cm－1
MMD－粉尘粒子的质量中位径，cm
g －粉尘粒子的几何标准偏差
P－粒子的真密度，g/cm3 CC －坎宁汉校正系数
c / p－颗粒堆积密度与真密度的比值
➢ 一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降 ➢ 过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关，纺织滤布滤料
vf= 0.5-2 m/min，毛毡滤料 vf=1-5 m/min。
12
袋式除尘器的除尘效率
预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率的丹尼斯 （Dennis）—克莱姆（Klemm）公式
13
袋式除尘器的压力损失
压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗， 而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等 ➢ P f— 通 过 洁 净 滤 料 的 压 力 损 失 ， 100～ 130Pa; ➢ P P— 通 过 粉 尘 层 （ dustcake） 的 压 力 损 失 ； ➢ 两 者 均 可 以 用 达 西 定 律 表 示
尘效率一般可达99%以上，甚至高达99.99% 可捕集多种干性粉尘，尤其对高比电阻粉尘，比电除尘器的除
尘效率更高 含尘浓度在较大范围内变化对除尘效率和阻力影响不大
8
袋式除尘器的工作原理
含尘气流从下部进入圆筒形滤袋， 在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕 集于滤料上
沉积在滤料上的粉尘，可在机械 振动的作用下从滤料表面脱落， 落入灰斗中
3 2 5/3 3 4.5 1/3 4.5 5/3
3 2
g －气体粘度，10－1Pa.s
S0
－比表面参数，S0
101.151 6(
lg2
g
)
MMD
，cm－1
MMD－粉尘粒子的质量中位径，cm
g －粉尘粒子的几何标准偏差
P－粒子的真密度，g/cm3 CC －坎宁汉校正系数
c / p－颗粒堆积密度与真密度的比值
大气污染控制工程-第六章 硫氧化物的污染控制
工艺简单，费用低，但脱硫率低，有管道结垢、固体废物量大、废物及烟气性质改变等问题
40-70
先进燃烧技术
常压流化床(循环流化床)a
将煤和吸附剂加入燃烧室的床层（压力为常Байду номын сангаас或接近常压，从炉底鼓风成流化燃烧）
热效及脱硫率高，可燃劣质煤，但废物、颗粒物难处理，费用高
85-90
增压流化床b
原理类似常压流化床，燃烧室内压力为8至15个大气压
除常压床的特点外，还进一步提高了热效及添加剂利用率，且占地小，但热烟气净化难，对管材要求高
95
煤气化联合循环a
将煤气化后燃烧，驱动燃气轮机，余气烧锅炉，驱动汽轮机
能显著提高热效，脱硫率很高，但工艺复杂，费用高
85-99
层燃锅炉a
将石灰石和煤在床前或床层中混合后燃烧
工艺设备简单，费用低，但脱硫率低
<50
烟气循环g
将部分烟气同空气混合后鼓入燃烧器中
工艺设备简单，费用低，但脱硫率低
15-25
注：a 表示已商业化；b 表示尚在开发；g 表示商业示范
燃烧中脱硫技术和先进燃烧技术
第二节 燃烧前燃料脱硫 一、煤炭的固态加工 原煤必须经过分选，以除去煤中的矿物质。 选煤工艺是重力分选法。分选后原煤含硫量降低40%-90%。硫的净化效率取决于煤中黄铁矿的硫颗粒大小及无机硫含量。 正在研究的新脱硫方法有：浮选法、氧化脱硫法、化学浸出法、化学破碎法、细菌脱硫、微波脱硫及溶剂精练等多种方法，但至今在工业上实际应用的方法为数很少。 型煤固硫是另一条控制SO2污染的经济有效途径。选用不同煤种、以无粘结剂法或以沥青等为粘结剂，用廉价的钙系固硫剂，经干馏成型或直接压制成型，制得多种型煤。美国型煤加石灰石固硫率达87%，烟尘减少2/3；日本蒸汽机车用石灰使型煤固硫率达70-80%，脱硫费用仅为选煤的8%。
40-70
先进燃烧技术
常压流化床(循环流化床)a
将煤和吸附剂加入燃烧室的床层（压力为常Байду номын сангаас或接近常压，从炉底鼓风成流化燃烧）
热效及脱硫率高，可燃劣质煤，但废物、颗粒物难处理，费用高
85-90
增压流化床b
原理类似常压流化床，燃烧室内压力为8至15个大气压
除常压床的特点外，还进一步提高了热效及添加剂利用率，且占地小，但热烟气净化难，对管材要求高
95
煤气化联合循环a
将煤气化后燃烧，驱动燃气轮机，余气烧锅炉，驱动汽轮机
能显著提高热效，脱硫率很高，但工艺复杂，费用高
85-99
层燃锅炉a
将石灰石和煤在床前或床层中混合后燃烧
工艺设备简单，费用低，但脱硫率低
<50
烟气循环g
将部分烟气同空气混合后鼓入燃烧器中
工艺设备简单，费用低，但脱硫率低
15-25
注：a 表示已商业化；b 表示尚在开发；g 表示商业示范
燃烧中脱硫技术和先进燃烧技术
第二节 燃烧前燃料脱硫 一、煤炭的固态加工 原煤必须经过分选，以除去煤中的矿物质。 选煤工艺是重力分选法。分选后原煤含硫量降低40%-90%。硫的净化效率取决于煤中黄铁矿的硫颗粒大小及无机硫含量。 正在研究的新脱硫方法有：浮选法、氧化脱硫法、化学浸出法、化学破碎法、细菌脱硫、微波脱硫及溶剂精练等多种方法，但至今在工业上实际应用的方法为数很少。 型煤固硫是另一条控制SO2污染的经济有效途径。选用不同煤种、以无粘结剂法或以沥青等为粘结剂，用廉价的钙系固硫剂，经干馏成型或直接压制成型，制得多种型煤。美国型煤加石灰石固硫率达87%，烟尘减少2/3；日本蒸汽机车用石灰使型煤固硫率达70-80%，脱硫费用仅为选煤的8%。
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捕集效率
经济指标:
基建投资 占地面积以及使用寿命 运转管理费
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
• 定义：机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离 心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：
• 包括：重力沉降室 惯性除尘器 旋风除尘器
1.1 重力沉降室 定义：重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离
14
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
旋风除尘器示意图
旋风除尘器结构及内部气流 15
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
1.旋风除尘器内气流与尘粒的运动
➢组成：普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排 气管等组成
➢除尘机理：
含尘气流迸入除尘器后，沿外壁由上向下作旋转运动， 同时有少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的 大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经 排出管排出。
纵剖面示意图
6
第六 章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室
• 沉降室的长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为Q
• 气流在沉降室内的停留时间 • 在t时间内粒子的沉降距离 • 该粒子的除尘效率
t
L
/
v0
LWH Q
hc
us
t
us L v0
us LWH Q
i
hc H
us L v0 H
其中n为水平隔板层数 ，此时沉降室的分级效率为：
i
us
LW (n Q
1)
• 考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下
9
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
2.湍流式重力沉降室 • 假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每个 断面上粒子完全混合
• 宽度为W、高度为H和长度为dx的捕集元，假定气体流过 dx距离的时间内，边界层dy内粒径为dp的粒子都将沉降而 除去
12
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.2 惯性除尘器
2.惯性除尘器结构形式 冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子 反转式－改变气流方向捕集较细粒子
3.惯性除尘器应用 • 一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘
净化效率不高， • 一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集10～20µm以上
的粗颗粒 • 压力损失100～1000Pa
N pL
N p0
exp(
us L v0 H
)
• 因此，其分级除尘效率
i
1 N p,L N p,0
1 exp( us L ) v0 H
1 exp( us LW )
Q
11
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.2 惯性除尘器
1.惯性除尘器机理 –沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板 上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力 作用，使其与气流分离
us LW Q
(hc H )i Biblioteka 1.0(hc H )7
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室
• 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ?
hc H
us
d
2 p
p
g
18
即
d
2 p
p
g
LWH
H
18 Q
dmin
18Q p gWL
由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分 级效率公式的一半作为实际分级效率
dmin
36Q p gWL
8
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室
• 提高沉降室效率的主要途径：
– 降低沉降室内气流速度
– 增加沉降室长度
– 降低沉降室高度 • 多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），
10
第六章 除尘装置
2.湍流式重力沉降室
• 粒子在微元内的停留时间
dt dx / v0 dy / us
• 被去除的分数
dN p dy usdx
Np H
v0 H
• 对上式积分得
ln
Np
us dx v0 H
ln C
• 边界条件： x 0 N p N p0; x L N p N pL
得
作原理，了解其选型和设计；掌握过滤式除尘器的工 作原理，了解其选型和设计；了解除尘系统的选择设 计与除尘器的发展。 • 3、教学难点 • 电除尘器的工作原理，过滤式除尘器的工作原理及设 计。
2
第六章 除尘装置
除尘装置的选择
• 除尘器的性能可用技术指标和经济指标评价
处理气体量 • 技术指标: 压力损失
13
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
• 定义：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘 粒从气流中分离的装置 。
• 用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物。 • 优点： 结构简单、占地面积小
投资低，操作维修方便 可用于各种材料制造 能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干 颗粒物。 • 缺点： 效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高 压力损失较大，动力消耗也较大，
的除尘装置 。 分类：层流式和湍流式
4
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
• 除尘机理：含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流 动截面积而使气体流速大大降低，使较重的颗粒在重力 作用下缓慢向灰斗沉降。
5
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室 • 假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中 • 忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用
n 1 1 0 . 6 7 D 0 . 1 4 2 T 8 3 0 . 3
–内涡旋的切向速度正比于半径
T /
–内外涡旋的界面上气流切向速度最大 –交界圆柱面直径 d0= ( 0.6～1.0 ) de , de 为排气管直径 17
➢气流与尘粒的运动：外涡旋、内涡旋、上涡旋
➢气流运动：切向、轴向和径向 ➢三个速度分量：切向速度、轴向速度和径向速度
16
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
• A、切向速度
–根据“涡旋定律” ，外涡旋的切向速度反比于旋转半 径R的n次方
V T R n c o n s t .
–此处n 1，称为涡流指数
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器 第二节电除尘器 第三节湿式除尘器 第四节过滤式除尘器 第五节除尘器的选择与发展
1
• 1.教学要求： • 要求了解除尘器的类型，包括各种干式和湿式除尘器，
理解和掌握电除尘器、过滤式除尘器设计等。 • 2. 教学重点 • 掌握机械除尘器作原理、结构与设计；电除尘器的工
经济指标:
基建投资 占地面积以及使用寿命 运转管理费
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
• 定义：机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离 心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：
• 包括：重力沉降室 惯性除尘器 旋风除尘器
1.1 重力沉降室 定义：重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离
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第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
旋风除尘器示意图
旋风除尘器结构及内部气流 15
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
1.旋风除尘器内气流与尘粒的运动
➢组成：普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排 气管等组成
➢除尘机理：
含尘气流迸入除尘器后，沿外壁由上向下作旋转运动， 同时有少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的 大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经 排出管排出。
纵剖面示意图
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第六 章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室
• 沉降室的长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为Q
• 气流在沉降室内的停留时间 • 在t时间内粒子的沉降距离 • 该粒子的除尘效率
t
L
/
v0
LWH Q
hc
us
t
us L v0
us LWH Q
i
hc H
us L v0 H
其中n为水平隔板层数 ，此时沉降室的分级效率为：
i
us
LW (n Q
1)
• 考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下
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第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
2.湍流式重力沉降室 • 假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每个 断面上粒子完全混合
• 宽度为W、高度为H和长度为dx的捕集元，假定气体流过 dx距离的时间内，边界层dy内粒径为dp的粒子都将沉降而 除去
12
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.2 惯性除尘器
2.惯性除尘器结构形式 冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子 反转式－改变气流方向捕集较细粒子
3.惯性除尘器应用 • 一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘
净化效率不高， • 一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集10～20µm以上
的粗颗粒 • 压力损失100～1000Pa
N pL
N p0
exp(
us L v0 H
)
• 因此，其分级除尘效率
i
1 N p,L N p,0
1 exp( us L ) v0 H
1 exp( us LW )
Q
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第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.2 惯性除尘器
1.惯性除尘器机理 –沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板 上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力 作用，使其与气流分离
us LW Q
(hc H )i Biblioteka 1.0(hc H )7
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室
• 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ?
hc H
us
d
2 p
p
g
18
即
d
2 p
p
g
LWH
H
18 Q
dmin
18Q p gWL
由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分 级效率公式的一半作为实际分级效率
dmin
36Q p gWL
8
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室
• 提高沉降室效率的主要途径：
– 降低沉降室内气流速度
– 增加沉降室长度
– 降低沉降室高度 • 多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），
10
第六章 除尘装置
2.湍流式重力沉降室
• 粒子在微元内的停留时间
dt dx / v0 dy / us
• 被去除的分数
dN p dy usdx
Np H
v0 H
• 对上式积分得
ln
Np
us dx v0 H
ln C
• 边界条件： x 0 N p N p0; x L N p N pL
得
作原理，了解其选型和设计；掌握过滤式除尘器的工 作原理，了解其选型和设计；了解除尘系统的选择设 计与除尘器的发展。 • 3、教学难点 • 电除尘器的工作原理，过滤式除尘器的工作原理及设 计。
2
第六章 除尘装置
除尘装置的选择
• 除尘器的性能可用技术指标和经济指标评价
处理气体量 • 技术指标: 压力损失
13
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
• 定义：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘 粒从气流中分离的装置 。
• 用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物。 • 优点： 结构简单、占地面积小
投资低，操作维修方便 可用于各种材料制造 能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干 颗粒物。 • 缺点： 效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高 压力损失较大，动力消耗也较大，
的除尘装置 。 分类：层流式和湍流式
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第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
• 除尘机理：含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流 动截面积而使气体流速大大降低，使较重的颗粒在重力 作用下缓慢向灰斗沉降。
5
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.1 重力沉降室
1.层流式重力沉降室 • 假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中 • 忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用
n 1 1 0 . 6 7 D 0 . 1 4 2 T 8 3 0 . 3
–内涡旋的切向速度正比于半径
T /
–内外涡旋的界面上气流切向速度最大 –交界圆柱面直径 d0= ( 0.6～1.0 ) de , de 为排气管直径 17
➢气流与尘粒的运动：外涡旋、内涡旋、上涡旋
➢气流运动：切向、轴向和径向 ➢三个速度分量：切向速度、轴向速度和径向速度
16
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器
1.3 旋风除尘器
• A、切向速度
–根据“涡旋定律” ，外涡旋的切向速度反比于旋转半 径R的n次方
V T R n c o n s t .
–此处n 1，称为涡流指数
第六章 除尘装置
第一节 机械除尘器 第二节电除尘器 第三节湿式除尘器 第四节过滤式除尘器 第五节除尘器的选择与发展
1
• 1.教学要求： • 要求了解除尘器的类型，包括各种干式和湿式除尘器，
理解和掌握电除尘器、过滤式除尘器设计等。 • 2. 教学重点 • 掌握机械除尘器作原理、结构与设计；电除尘器的工