湿式除尘器

喷雾塔洗涤器
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 ➢ 液滴在断面上分布均匀、含尘气体 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 d－单个液滴的碰撞效率
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
1.2295
1.0679
1.4146
1.6190
1.5940
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
0.5－1
15－45
（300－750r/min）
冲击式洗涤器
10－20
液气比 （l/m3）
2－3 2－3 0.5－1.5 0.7－2
10－50
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
0.2
文丘里洗涤器
St
NI
xs dD
d
2 p
p
(u
p
uD
)c
9dD
up：粒子运动速度 uD：液滴运动速度 dD：液滴直径
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，ηII =f(NI)有理论解，一般情况下，
John Stone等人的研究结果
1 exp(KL NI )
tD
D
di
D
喷雾塔洗涤器
错流式喷雾塔
错流式中，垂直方向气速=0，ut Vg ut ,所以
Pt
exp( 3QL Zd
2QG d D
)
喷雾塔洗涤器
喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高效 洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘
严格控制喷雾的组成，保证液滴大小均匀，对有效的操 作是很有必要
旋风洗涤器
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
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
湿式除尘器
湿式除尘器
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 ➢ 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
气体流速 （m/s） 0.1－2
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
湿式除尘器的除尘机理
惯性碰撞参数与除尘效率
干式旋风分离器内部以环形方式 安装一排喷嘴，就构成一种最简 单的旋风洗涤器
喷雾作用发生在外涡旋区，并捕 集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向 旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁 面沉落到器底
在出口处通常需要安装除雾器
旋风水膜除尘器
喷雾沿切向喷向筒壁，使壁面 形成一层很薄的不断下流的水 膜
含尘气流由筒体下部导入，旋 转上升，靠离心力甩向壁面的 粉尘为水膜所粘附，沿壁面流 下排走
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/m3
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
多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为
Pi
exp(
Ae
d
Be a
)
1i
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； 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
分割粒径与除尘效率
分割直径与压力降的关系（分割－功率关系）
喷雾塔洗涤器
单液滴捕集效率ηd可用下式表示
d
( St
St )2 0.7
St
2NI
2xs dD
(uD uP ) dD
uD dD
对于Stokes
粒子，
u tD
d 2 D
di
d (正比) D
紊流过渡区，
Fra Baidu bibliotek
u d 不随d 变化
tD
D
di
D
牛顿区，
u d 0.5 1 / d (反比)
60－90
0.3－1.5
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
➢ 简化模型 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
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 ➢ 对斯托克斯粒子
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
1 eNt
其中，传质单元数
Nt
E
t
、 －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