第4章大气污染的控制与治理ppt课件.ppt

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1、第四章大气污染的控制与治理第一节颗粒污染物的分离方法除尘过程机理含尘气流在某种力的作用下使尘粒相对气流产生一定的位移，最终脱离气流沉降于捕集表面1.重力分离重力场中粒子在静止流体中作自由沉降运动合力F＝Fw重―Fb浮―Fd阻终末沉降速度vs尘粒先加速下降，F＞0，但Fd不断↑，当Fd↑使合力F＝0时，作均速下降运动的速度（沉降速度达到恒定最大值）对于dp＝＜100μm的颗粒，层流区vs∝dp2，dp↓，vs↓，难分离温度↑，μ↑，vs↓，难分离2.离心分离利用含尘旋转气流产生的离心力层流，离心力Fc＝径向阻力Fd，终末离心沉降速度

2、以离心加速度vθ2/r代替重力加速度g除了与dp和温度有关vθ↑、r↓→vrs↑愈能分离细小尘粒3.惯性分离含尘气流冲击障碍物，气流突然转变方向，尘粒受惯性力与气流分离同时还有离心力和重力作用dp↑、初速↑、气流旋转半径↓惯性分离效果增强4.截留分离质量很小粒子随流线而绕过捕尘体(液滴、纤维)当粒子中心处于距捕尘体＜dp/2流线上，就会与捕尘体接触而被截留分离dP↑、捕尘体直径d0↓截留分离效率↑5.静电分离(静电力，0.1～1.0μm低速粒子）①自身带电粒子在捕尘体上沉降自身带电有限②电场力作用使荷电粒子在集尘极上发生沉降针状（

3、电晕、负）电极和平板（集尘、正）电极通直流电压产生电场，自由电子运动形成电流自由电子撞击中性气体分子使之电离，产生大量正、负离子和自由电子，使极间电流急剧增大，在电晕极附近发生电晕放电正离子与针状电极中和负离子和自由电子向集尘极移动，与粉尘碰撞，使尘粒荷电向集尘极转移第二节除尘装置一、除尘装置的性能及分类性能（1）含尘气体的处理量处理含尘气体能力大小，体积流量Q（m3/s）（2）除尘效率①总除尘效率η捕集粉尘质量Mc(g/s）与进入粉尘质量Mi之比浓度C（g/m3）进出除尘器的气体量不变Qo＝Qi②分级除尘效率ηd除尘器对某一粒径

4、dp或某一粒径范围Δdp的粉尘的捕集效果频率分布ω一般以指数函数形式表示③透过率P一些除尘器的除尘效率可达99％以上，总效率的变化难以判断除尘效果（3）阻力2.分类（1）机械式除尘器质量力(重、惯性、离心)作用重力沉降室、惯性分离器、旋风除尘器。（2）过滤式除尘器多孔滤料层、网眼物体颗粒层过滤器、袋式过滤器，效率高、能耗高（3）电除尘器静电分离干法清灰、湿法清灰效率高，能耗低，耗钢材多，投资大（4）湿式除尘器（洗涤器）液滴、液膜喷雾、旋风水膜、文丘里除尘和气态污染物的吸收净化效率高，特别是对微细粉尘，但二次污染二、机械式除尘器1.

5、重力沉降室重力沉降气流通过沉降室时间≥尘粒沉降到底部时间，全部沉降沉降室捕集最小尘粒vo↓、H↓、L↑→除尘效率↑2.惯性除尘器惯性分离（主要）重力、离心力回转式、碰撞式流速越高，转变角度越大，转弯次数越多，除尘效率越高，阻力也增大。一般除尘效率不高湿式可以提高除尘效率3.旋风除尘器结构简单、运行方便η＝80％～90％Δp＝1000Pa应用最为广泛外旋流是旋转向下、具有向心径向运动的准自由涡流内旋流是旋转向上、具有离心径向运动的强制涡流两者旋转方向相同尘粒依靠离心力向外移动分界面上离心力Fc最大Fc＞阻Fd，粒子向外Fc＜Fd，粒

6、子向内Fc＝Fd，理论上粒子应滞留在分界面上旋转假想圆筒理论从概率统计观点认为，粒子50％可能进入内旋流，另50％可能向外移动分割粒径为dpc,粒子群的分级除尘效率为50％分割粒径dpc旋风除尘器达到一定效率时能分离的最小粒径切向速度vθc↑、ρp↑、内旋流半径rc↓则dpc↓、η↑影响除尘效率的主要因素①入口速度uu↑→vθc↑→dpc↓→η↑u过高，二次飞扬，阻力增大②含尘气流性质ρp↑→η↑，t↑→μ↑→η↓③除尘器的几何尺寸筒体↓→离心力Fc↑排气管直经↓→rc↓→η↑④灰斗的气密性气密性差空气渗入将二次飞扬，η↓结构型式

7、气流导入方式切向、蜗壳、轴流按流流动方式回流、平流、直流灰隔离室长锥体，易分离，易形成下灰环被上升气流携带。采用锥体倒置，下部圆锥形反射屏三、过滤式除尘器过滤材料使粉尘分离表面（袋）过滤多孔织物内部过滤松散滤料过滤层袋式η＝95％～99％Δp＝800～1500Pa多种除尘机理重力、惯性、截留、静电、扩散（＜lμm尘粒被气体分子撞击下脱离流线向滤袋运动）、筛滤正压袋袋内→袋外负压袋袋外→袋内机械清灰扭转抖动、水平摆动、垂直振荡气流清灰气流反吹四、湿式除尘器废气与液体接触除去0.1～20μm颗粒腐蚀、污泥处理、不利烟气排放惯性碰撞、拦

8、截、扩散、静电形式液滴、液膜、液层五、电除尘器静电分离小于lμm细尘粒η=＞99％Δp=200～500Pa处理烟气量大过程①电晕放电；②荷电；③沉降；④清除管式、板式布置方式单区（荷电和集尘在同一空间，工业除尘）双区（荷电和集尘在两个空间，空气净化