环保设备及应用——袋式除尘器

除尘器分类
类别 机械式 过滤式 湿式 电除尘
作用Hale Waihona Puke Baidu理 惯性力
过滤介质捕集 水流冲洗 静电力
设备
重力沉降室 旋风除尘器 布袋除尘器 颗粒层除尘器
水膜除尘器
静电除尘器
使含尘气流通过过滤材料可将粉尘分离捕集 分类：
➢空气过滤器 -----滤纸或玻璃纤维
➢颗粒层除尘器 -----砂、砾、焦炭等颗粒物
➢袋式除尘器 -----纤维织物
（3）除尘器的尺寸设计
①确定滤袋尺寸:直径d和高度l ②计算每条滤袋面积:a=πdl ③计算滤袋条数:n=A/a ④在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将
滤袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净 距一般取50～70mm
2、应用
（1）袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于 各种工业部门的尾气除尘。
x—粉 尘 或 滤 料 的 厚 度 ➢Pf — 通过洁净滤料的压力损失，100～130Pa; ➢PP — 通过粉尘层（dust cake）的压力损失； ➢两者均可以用达西定律表示
粉尘的比阻力系数
六、袋式除尘器的选择、设计和应用
设计流程 1、选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他 性质相适应 2、选择清灰方式：与滤布相适应 3、计算气布比 4、计算穿透率 5、计算需要的过滤面积和袋室数目 6、提出风机和管道的技术要求 7、经济核算
必须选择适当压力的压缩 空气和适当的脉冲持续时 间 （通常为0.1一0.2s）。
每清灰一次，叫做一个脉 冲，全部滤袋完成一个清 灰循环的时间称为脉冲周 期，通常为60s。
隔膜阀
脉冲喷吹清
灰实现了全自动 清灰，净化效率 达99％；过滤 负荷较高，滤袋 磨损轻，运行安 全可靠。
脉冲气体 集流箱
进气口
（2）比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定， 可以回收高比电阻粉尘。
（3）与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的 干粉尘便于综合利用。
（4）对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集 是适宜 。
最佳操作 最佳费用，即长期的最低费用
建设投资费用
项目
投资比例/%
袋滤室
33.6
管道
27.3
基建和安装
11.8
4、便于回收物料，没有污染、废水等二次污染。
缺点：
1、受滤料的耐温，耐腐蚀等性能的限制，使用温 度不能过高，有些腐蚀性气体也不能选用。
2、在捕集粘性强及吸湿性强的粉尘或处理露点很 高的烟气时，容易堵塞滤袋，影响正常工作。
3、袋式除尘器不同程度的存在占地面积大、滤袋 易损坏、维修费用高等问题。
▪ 袋式除尘器的分级效率曲线
（二）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 P f P P x f K f g x P K P g
Pvg
xK
K—粉 尘 或 滤 料 的 渗 透 率 （ perm eability） ， 由 实 验 测 定
蚕丝（动物长 纤维）
羊毛（动物短 纤维）
尼龙
奥纶
涤纶（聚脂）
玻璃纤维（用 硅酮树脂处理）
芳香族聚酰胺 （诺梅克斯）
聚四氟乙烯
10～20 18
5～15
5～8
耐温性能/K
长期
最高
348～358
368
353～363
373
353～363
373
348～358
368
398～408
423
413
433
523
493
533
容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低； 使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度； 表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含
尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜 过高； 表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤 料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时 清灰。
2、滤料种类
天然纤维
进气栅板
清洁气体 脉冲管
管板
支撑框 滤袋
典型脉冲喷灰式布袋除尘器
五、袋式除尘器的性能及的影响因素
（一）袋式除尘器的除尘效率 1、除尘效率
丹尼斯 （Dennis）和克莱姆（Klemm）提出了一系列预 测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率的方程：
C 2[P ns(0.1P ns)eaw]C 1C R P ns1.5107exp[12.7(1e1.03)]
按滤料材质分
无机纤维 合成纤维
棉毛织物，适于无腐蚀、 350～360K以下气体
主要指玻璃纤维，化学 稳定性好，耐高温；质 地脆
性能各异，满足不同需要， 扩大除尘器的应用领域
按滤料结构分
滤布（编织物）
毛毡
工艺简单；致密，除尘效率高； 容尘量小，易于清灰
袋式除尘器的滤料
滤料名称
直径/μm
棉织物（植物 短纤维）
1、高温、高湿气体
各种工业窑炉、干燥机等的烟气都属于高温烟气，其中大 多还含有大量水份和硫的氧化物气体。袋式除尘器目前能够处 理温度300℃以下的烟气，超过这个温度则应对烟气进行预冷 却处理，在特殊情况下，可使用金属纤维滤料直接处理450～ 550℃的高温烟气。
用袋式除尘器处理蒸汽锅炉、水泥窑、冶金炉窑、焚烧炉 等高温窑炉的烟气，在国内外日渐普遍。虽然袋式除尘器受其 滤料的耐温性能限制，但通过对系统烟气进行适当处理，已能 处理温度高达1200～1400℃的高温烟气。
1、选择与设计
（1）选定除尘器型式、滤料 及清灰方式
根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和 设备定货的情况等，选定除尘器类型，
根据含尘气体特性，选择合适的滤料。 根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、
允许的压力损失等便可初步确定清灰方式，
清灰方式
应用
气布比
主要清灰方式 主要滤布种类
粉尘
粒径
密度
采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨 论），在工业尾气的除尘方面应用较广。
除尘效率一般可达99%以上 效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得
越来越广泛的应用。
3.3 袋式除尘器
一、工作原理 二、袋式除尘器特点 三、袋式除尘器的滤料 四、袋式除尘器的类型 五、袋式除尘器的性能及影响因素 六、袋式除尘器的设计
相对费用/US $ 6 14 45 25
Hugglas
30
*除玻璃纤维布 (G/C=2:1) 外,假定 G/C=5:1
温度/℉ 275 400 450 500 500
（2）计算过滤面积
A Q 60vF
一般情况下的过滤气速归纳如下
简易清灰: vF=0.20～0.75m/min 机械振动清灰: vF=1.0～2.0m/min 逆气流反吹清灰: vF=0.5～2.0m/min 脉冲喷吹清灰: vF=2.0～4.0m/min
2、影响除尘效率因素
1、粉尘负荷
2、过滤速度： 烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比。
过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高 的过滤速度，所需要的滤布面积小，除尘器体积、 占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力 损失却会加大。
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
清洁气 体一侧
滤袋
固定孔 板
灰斗
典型机械振动式布袋除尘器
逆气流清灰
过滤风速一般为0.5～2.0m/min，压力损失控制范围 1000～1500Pa。
这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤 袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋 的情况。
脉冲喷吹清灰
利用4～7atm的压缩空气 反吹，压缩空气的脉冲产 生冲击波，使滤袋振动， 粉尘层脱落。
3.613 0 40.094
C 2－ 粉 尘 出 口 浓 度 ， g/m 3 P ns－ 无 量 纲 常 数
－ 表 面 过 滤 速 度 ， m /s
C 1－ 粉 尘 入 口 浓 度 ， g/m 3 C R－ 脱 落 浓 度 （ 常 数 ） ， g/m 3
W － 粉 尘 负 荷 ， g/m 2
D e n n i s a n d K l e m m 取 C R = 0 . 5
2、粘结性粉尘
粘结性粉尘在滤袋表面容易板结，袋式除尘
器可以通过吸附作用来处理粘结性粉尘，即在系
统管道内掺入适量多孔隙的粉料，利用粉料来吸
附粘结性粉尘，然后由袋除尘器进行净化处理。
如耐火厂用白云石粉吸附净化沥青烟气，铝
厂用氧化铝吸附沥青和氧化氢，道路公司沥青混 凝土车间用石灰石粉料吸附沥青烟，其吸附效率 可达92～99%。
4、腐蚀性气体
在烟气净化系统中，对袋式除尘器具有腐蚀性影响的主要 有气体和粉尘二种介质，如煤、重油燃料中因硫分子存在 而形成的硫酸气体，或者遇水会产生各种盐类的粉尘。此 时，在应用袋式除尘器时应采取以下防腐措施：
由于烟气净化中的腐蚀现象都是在烟气温度出现 在酸露点以下的情况下发生的，为此应确保系统烟气 在露点温度以上运行。在滤料选择上，应按烟气产生 腐蚀性物质的特征，采用相应的滤料，对腐蚀严重及 要求高的净化系统，如制药、食品、碳黑生产等行业， 袋式除尘器的重要部件应采用不锈钢制造或涂刷防腐 涂料处理。
谷物加工
12～14
RA
F
大
低
石灰石（采石场）
6～8
PJ
F
大
中
氧化铅
1.5～2
S
W
小
高
煤飞灰（采暖锅炉）
2～3
RA
煤飞灰（工业锅炉）
4～5
PJ
W
小
中
W/F
中
中
水泥（窑炉）
2～3
RA
W
中
中
注：RA——空气反吹； PJ——脉冲喷吹；S——振打清灰；F——毡制；W—— 纺织
滤料的比较
滤料 聚酯 诺梅克斯 特氟隆 玻璃纤维布
优点：
1、对细粉尘(≥0.5μm)除尘效率高，一般达99%以 上，可以用在净化要求很高的场合。
2、适应性强，可捕集各类性质的粉尘，且不因粉尘 的比电阻等性质而影响除尘效率，适应的烟尘浓度 范围广，而且当入口浓度或烟气量变化时，也不会 影响净化效率和运行阻力。
3、规格多样、使用灵活。处理风量可由每小时几立 方米到几百万立方米。
应用： 对布袋不易造成腐蚀的气体的除尘。
一、袋式除尘器工作原理
袋式除尘器是利用棉毛、人造纤维等织物进行过滤的一 种除尘装置；滤料本身的网孔较大，约20～50μm，绒布约 5～10μm，却能除去粒径1μm以下的颗粒，除尘效率很高。 新滤料除尘效率不高。
其机理涉及
筛滤 惯性碰撞 滞留 扩散 静电 重力沉降
493～523
吸水率/ ％
耐酸性
8 16～22 10～15 4.0～4.5
6 6.5
4.0
很差
稍好 稍好
好 好 好
4.5～5.0 0
差 很好
耐碱性 稍好
很差 好 差 差 差 好
很好
强度 1
0.4 2.5 1.6 1.6 1 2.5 2.5
四、袋式除尘器的类型
清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘 器是按清灰方式命名和分类的。
常用的清灰方式有三种
机械振动式 逆气流清灰 脉冲喷吹清灰
机械振动清灰
机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取 1.0～2.0m/min，压力损失为800－1200Pa
机械振动清灰
优点是工作性能稳定，
清洁气 体出口
清灰效果较好
含尘气
缺点是滤袋常受机械力 体入口
作用，损坏较快，滤袋
检修与更换工作量大
1、袋式除尘器结构
布袋除尘器外观实例
2、 布 袋 除 尘 器 原 理 示 意 图
3、除尘过程
含尘气体 正式过滤
滤料
形成粉尘初层
清灰（保持初层）
粉尘因截留、惯性碰撞、静电和 扩散等作用，在滤袋表面形成的 粉尘层。粉尘初层形成后，成为 袋式除尘器的主要过滤层。
三、袋式除尘器的滤料
1、对滤料的要求
筛滤作用： 当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的
尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。由于新滤布 孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小，但当 滤布表面积沉积大量粉尘后，阻留作用就显著增 大。
惯性碰撞、滞留： 当含尘气流接近过滤纤维时，气流将绕过纤
维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤 维上即会被捕集，这种惯性碰撞作用，随粉尘粒径 及流速的增大而增强。
风机和马达
10.5
处理设备
4.2
设计
4.2
试车
4.2
测试仪表
2.1
运输费
2.1
运行费用
项目
所占比例/%
电力
15.6
劳务
39.0
厂内杂项开支
32.5
滤布
13.0
费用与清灰频率之间的关系
七、袋式除尘器的发展
随着袋除尘技术的发展和环保要求的日益提高，袋式除尘器的应用范 围越来越广泛，目前已能利用袋式除尘器来处理高温、高湿、粘结、 爆炸、磨蚀性烟气，甚至过滤含有超细粉尘的空气。
3、爆炸性粉尘
爆炸性粉尘必须同时具有以下三个条件时才会发生爆炸： ⑴可燃性物质以适当的浓度在烟气中存在；⑵有充足的氧气 和氧化剂；⑶有着火源。因此净化这类气体时应采取破坏上 述三个条件或某个条件发生的措施。简单说就是控制成份， 消灭火种；消除静电、设备接地；监控防爆、灭火泄爆。
4、磨啄性粉尘
在处理氧化铝、硅石、烧结矿等磨啄性粉尘时，由于烟尘 中的粗颗粒以及气流在袋除尘器中运动速度过高，致使对除尘 器滤袋及壳体产生强烈的磨损，为此，一般应从减少烟气中的 粗颗粒粉尘的绝对数量和降低含尘气体的流速二个方面采取相 应的措施，如在烟气进入袋式除尘器前设置预除尘装置，严格 控制滤袋入口流速，气流入口易磨处加耐磨材料等。