第3章顆粒污染物控制技術(shù)與設(shè)備本章主要介紹顆粒污染物的控制方法與控制設(shè)備。通過學(xué)習(xí)，重點(diǎn)掌握各類除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)性能、適用條件及運(yùn)行維護(hù)。培養(yǎng)處理各種含塵氣體的技能及解決廢氣凈化工藝過程中易出現(xiàn)問題的能力。學(xué)習(xí)指南：除塵器按其除塵機(jī)理和結(jié)構(gòu)，可分為如下四大類：1.機(jī)械式除塵器2.濕式除塵器3.過濾式除塵器4.靜電除塵器除了應(yīng)用以上原理外還可以利用聲波、磁力、泳力、冷凝、蒸發(fā)、凝聚等來去除粉塵和凈化氣體。濕式除塵器是通過含塵氣體與液滴或液膜的接觸，利用水滴和顆粒的慣性及其他作用捕集顆?；蚴沽皆龃?，使塵粒從氣流中分離出來的設(shè)備，也叫洗滌式除塵器。3.4濕式除塵器3.4.1濕式除塵器的除塵原理慣性碰撞和攔截是濕式除塵器捕獲塵粒的主要機(jī)理，其次是擴(kuò)散和靜電作用等。塵粒和水滴之間的慣性碰撞是最基本的捕集作用，對(duì)尺寸在0.3μm以上的塵粒而言，塵粒與水滴的碰撞效率取決于塵粒的慣性。氣流在運(yùn)動(dòng)過程中如果遇到障礙物（如水滴）會(huì)改變氣流方向，繞過物體進(jìn)行流動(dòng)。粒徑和重量較大的塵粒具有較大的慣性，會(huì)脫離氣流的流線保持直線運(yùn)動(dòng)，從而與水滴相撞。如果從脫離流線到停止運(yùn)動(dòng)，塵粒移動(dòng)的距離大于塵粒脫離流線的點(diǎn)到水滴的距離，塵粒就會(huì)和水滴碰撞而被捕集。對(duì)于氣流中密度較小的粉塵，由于其慣性作用力較小，能隨氣流一起繞過水滴，當(dāng)其流線至水滴表面的距離小于粉塵的半徑時(shí)，粉塵由于接觸水滴而被攔截。旋風(fēng)洗滌除塵器與干式旋風(fēng)除塵器相比，由于附加了水滴的捕集作用，除塵效率明顯提高。旋風(fēng)洗滌器適用于凈化大于5的粉塵。常用的旋風(fēng)洗滌除塵器有旋風(fēng)水膜除塵器、臥式旋風(fēng)除塵器和中心噴霧旋風(fēng)除塵器。1.立式旋風(fēng)水膜除塵器2.臥式旋風(fēng)水膜除塵器3.4.2旋風(fēng)洗滌除塵器3.中心噴霧旋風(fēng)除塵器立式旋風(fēng)水膜除塵器1-外筒；2-內(nèi)筒；3-螺旋導(dǎo)流片；4-排灰漿閥；5-灰漿斗臥式旋風(fēng)水膜除塵器1旋流板脫水器；2-中心隔板；3-噴嘴；4-含塵器入口；5-導(dǎo)流板；6-調(diào)節(jié)桿中心噴霧旋風(fēng)除塵器3.4濕式除塵器重力噴霧洗滌器又稱噴霧塔或洗滌塔，是濕式洗滌器中最簡(jiǎn)單的一種。在逆流式噴霧塔內(nèi)，含塵氣體向上運(yùn)動(dòng)，通過噴淋液體所形成的液滴空間時(shí)，由于塵粒和液滴之間的碰撞、攔截和凝聚等作用，使較大較重的塵?？恐亓ψ饔贸两迪聛?，與洗滌液一起從塔底排走。3.4.3重力噴霧洗滌器

一般按照塵粒與水流流動(dòng)方式不同可將重力噴霧洗滌器分為逆流式、并流式和橫流式。重力噴霧洗滌器示意圖3.4濕式除塵器3.4.4自激噴霧除塵器2.自激式除塵器1.沖擊水浴除塵器1.擋水板；2．進(jìn)氣管；3.排氣管；4.噴頭；5.溢流管3.4濕式除塵器3.4.5文丘里洗滌器文丘里洗滌器如圖所示，它是一種高效濕式洗滌器，常用在高溫?zé)煔饨禍睾统龎m上。水在喉管處注入并被高速氣流霧化，塵粒與液滴之間相互碰撞使塵粒沉降。文丘里洗滌器一般包括文丘里管（簡(jiǎn)稱文氏管）和脫水器兩部分。文氏管由進(jìn)氣管、收縮管、噴嘴、喉管、擴(kuò)散管、連接管組成。脫水器也叫除霧器，上端有排氣管，用于排除凈化后的氣體；下端有排塵管道接沉淀池，用于排除泥漿。3.4濕式除塵器3.4.6泡沫除塵器泡沫除塵器又稱泡沫塔洗滌器，簡(jiǎn)稱泡沫塔。在泡沫設(shè)備中與氣體相互作用的液體，呈運(yùn)動(dòng)著的泡沫狀態(tài)，使氣液之間有很大的接觸面積，盡可能地增強(qiáng)氣液兩相的湍流程度，保證氣液兩相z接觸表面有效的更新，達(dá)到高效凈化氣體中塵、煙、霧的目的。1-煙氣入口；2-洗滌液入口；3-泡沫洗滌器；4-出氣口；5-篩板；6-水堰；7-溢流槽；8-溢流管；9-污泥出口3.4濕式除塵器泡沫塔洗滌器示意圖3.4.7填料洗滌除塵器2.湍球塔1.填料塔湍球塔是一種可浮動(dòng)填料洗滌除塵器。填料洗滌除塵器是在除塵器中填充不同形式的填料，并將洗滌液噴灑在填料表面上，以覆蓋在填料表面上形成液膜，捕集含塵氣體中的粉塵。以洗滌液與含塵氣體相互接觸時(shí)的流動(dòng)方向的不同，可分為錯(cuò)流、順流和逆流式填料塔。錯(cuò)流式填料塔順流式填料塔逆流式填料塔1-篩板2-球形填料3-篩板4-噴嘴5-除沫器3.4濕式除塵器1.啟動(dòng)前的檢查3.4.8濕式除塵器的運(yùn)行與維護(hù)管理（1）引風(fēng)機(jī)，輸灰系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)和其他所有轉(zhuǎn)動(dòng)部分的潤(rùn)滑冷卻情況。（2）除塵器本體及煙道連接的引風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥門或擋板、排灰裝置及人孔、手孔等的氣密性是否良好。（3）對(duì)于水浴式與水膜式除塵器，要保證液位控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確。（4）對(duì)于噴淋洗滌器，要求噴淋均勻無死角，液滴細(xì)密，耗水量少。（5）文丘里洗滌除塵器霧化后的液滴要保證布滿整個(gè)喉部截面。（6）在運(yùn)行中應(yīng)十分注意煙氣離開冷卻裝置的溫度，先供給洗滌水，然后通入煙氣開始運(yùn)轉(zhuǎn)。2.啟動(dòng)前的檢查由于啟動(dòng)時(shí)的煙氣密度較大，為使引風(fēng)機(jī)不超載，應(yīng)先關(guān)小擋板的開度再啟動(dòng)，然后逐漸開大到設(shè)計(jì)額定風(fēng)量。3.維護(hù)管理由于啟動(dòng)時(shí)的煙氣密度較大，為使引風(fēng)機(jī)不超載，應(yīng)先關(guān)小擋板的開度再啟動(dòng)，然后逐漸開大到設(shè)計(jì)額定風(fēng)量。3.4濕式除塵器文丘里管除塵器處理某熱電廠1號(hào)爐煙塵1.工程簡(jiǎn)介某熱電廠1號(hào)爐鍋爐額定蒸發(fā)量170t/h，主蒸汽溫度510℃，主蒸汽壓力10MPa，給水溫度215℃，排煙溫度155℃，鍋爐效率90%。用文丘里管除塵器除塵，后接倒錐式水膜除塵器。處理煙氣量320000m3/h，煙氣溫度155℃，每臺(tái)鍋爐配除塵器4臺(tái)。2.運(yùn)行情況除塵器漏風(fēng)率為0.95%～2.19%；當(dāng)喉管氣速為56～57m/s，單位水耗0.126～0.327kg/m3時(shí)（標(biāo)況），文氏管壓力損失281～373Pa，除塵器總壓力損失457～589Pa，除塵效率95.6%～98.63%；若保持文氏管在較佳的單位水耗（0.210kg/m3）工況下，喉管煙速44.8～63.0m/s時(shí)，除塵效率為94.63%～97.6%，喉管煙速取55m/s合適。3.常見問題由于煙氣中二氧化硫含量大，廢水PH值較低（約為4左右），對(duì)設(shè)備有一定腐蝕性；排煙溫度較低，當(dāng)單位水耗0.126～0.327kg/m3時(shí)（標(biāo)況），除塵器出口煙溫為54.5～76℃，正常工況下，溫度為60℃左右，不利于煙氣擴(kuò)散，會(huì)造成廠區(qū)落灰現(xiàn)象；不同程度存在煙氣帶水現(xiàn)象，在氣溫較低的季節(jié)運(yùn)行，若采用機(jī)翼型葉片引風(fēng)機(jī)，容易造成風(fēng)機(jī)葉片積灰振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)出口煙道及風(fēng)機(jī)機(jī)殼內(nèi)也會(huì)積灰。3.4.9應(yīng)用實(shí)例3.4濕式除塵器填空題（1）文氏管是由（）、（）和（）三部分組成。（2）影響填料塔除塵器除塵效率的因素有（）、（）、（）。（3）影響臥式旋風(fēng)水膜除塵器效率的主要因素是（）和（）。（4）臥式旋風(fēng)水膜除塵器的阻力損失大約（）,平均耗水0.05～0.15L/m3。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、（）、（）、負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。（5）依靠氣流自身的動(dòng)能，沖擊液體表面而激起水滴和水霧的除塵器稱為（）除塵器。（6）文丘里洗滌器是一種（）濕式洗滌器，常用在高溫?zé)煔饨禍睾统龎m上。簡(jiǎn)答題（1）濕式除塵器有哪些特點(diǎn)？（2）簡(jiǎn)述濕式除塵器的除塵原理。（3）簡(jiǎn)述文丘里洗滌器的除塵機(jī)理。（4）試述各類濕式除塵器的適應(yīng)條件。習(xí)題3.43.4濕式除塵器（4）除塵器的投資、運(yùn)行費(fèi)用；維護(hù)管理情況，安裝位置以及收集物的處理與利用等。（3）除塵器的凈化效率、阻力、廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。（2）粉塵的種類、成分、密度、濃度、粒徑分布、比電阻、腐蝕性、吸水性等物理、化學(xué)性質(zhì)。3.5除塵裝置的選擇3.5.1除塵裝置的選擇正確選擇與使用各種除塵器，不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，而且也是控制粉塵污染的重要措施。

1.選擇時(shí)應(yīng)考慮的主要因素影響除塵器性能的因素很多，主要應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：（1）含塵氣體的種類、成分、溫度、濕度、密度、毒性、腐蝕性、爆炸性等物理、化學(xué)性質(zhì)。1.選擇時(shí)應(yīng)考慮的主要因素常用除塵器的類型與性能型式除塵作用力除塵器種類適用范圍不同粒徑效率/%投資比能耗（kW/m3）初投資年成本粉塵粒徑（μm）粉塵濃度（g/Nm3）溫度（℃）阻力（Pa）粒徑（μm）5051干式慣性、重力慣性除塵器>15>10<400200-100096163<1<1-

離心力中效旋風(fēng)除塵器>5<100<400400-2000949627738271151.01.50.8-1.61.6-4.0高效旋風(fēng)除塵器靜電力電除塵器>0.05<30<400100-200>9910099>9986989.5153.86.50.3-1.0高效電除塵器慣性、擴(kuò)散與篩分袋式除塵器振打清灰氣環(huán)清灰脈沖清灰高壓反吹清灰>0.13-10<300800-2000>99100100100>99>99>99>99999999996.69.46.56.04.26.95.04.03.0-4.5濕式慣性、擴(kuò)散與凝聚自激式洗滌器高壓噴霧洗滌器高壓文氏管除塵器0.05-100<100<10<10<400<400<800800-100001001001009396>994075932.72.64.72.11.51.74.5-6.3-35

3.5除塵裝置的選擇3.除塵器選擇步驟除塵器選擇步驟

3.5除塵裝置的選擇3.5.2各類除塵器的適用范圍1.機(jī)械式除塵器機(jī)械式除塵器造價(jià)比較低，維護(hù)管理方便，并耐高溫，耐腐蝕性，必須回收。干塵或含塵氣體遇濕有腐蝕作用時(shí)更適宜用這類除塵器。但對(duì)粒徑在以下的塵粒去除率較低，當(dāng)氣體含塵濃度高時(shí)，這類除塵器可作為初級(jí)除塵，以減輕二級(jí)除塵的負(fù)荷。重力沉降室適宜塵粒粒徑較大，要求除塵效率較低，場(chǎng)地足夠大的情況；慣性除塵器適宜排氣量較小，要求除塵效率較低的地方，一般可直接裝在風(fēng)管上；旋風(fēng)除塵器適宜要求除塵效率較低的地方，主要用于1～20t/h的鍋爐煙氣的處理。多管除塵器是目前應(yīng)用較廣泛的一種機(jī)械式除塵器。3.5除塵裝置的選擇3.5.2各類除塵器的適用范圍2.過濾式除塵器袋濾器能除掉微細(xì)的塵粒，適用于要求除塵效率較高、排放量較大的場(chǎng)合。對(duì)處理氣量變化的適應(yīng)性強(qiáng)，最適宜處理有回收價(jià)值的細(xì)小顆粒物。但袋式除塵器的投資比較高，允許使用的溫度低，操作時(shí)氣體的溫度需高于露點(diǎn)溫度，不宜處理高濕、易黏結(jié)的粉塵。袋式除塵器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)的除塵過程，大型反吹風(fēng)布袋除塵器，適用于冶煉廠、鐵合金、鋼鐵廠等除塵系統(tǒng)的除塵；大型低壓脈沖布袋除塵器，適用于冶金、建材、礦山等行業(yè)的大風(fēng)量煙氣凈化；回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)布袋除塵器，適用于建材、糧食、化工、機(jī)械等行業(yè)的粉塵凈化；中小型脈沖布袋除塵器，適用于建材、糧食、制藥、煙草、機(jī)械、化工等行業(yè)的粉塵凈化；單機(jī)布袋除塵器，適用于各局部揚(yáng)塵點(diǎn)如輸送系統(tǒng)、庫頂、庫底等部位的粉塵凈化。3.5除塵裝置的選擇3.5.2各類除塵器的適用范圍2.過濾式除塵器袋濾器能除掉微細(xì)的塵粒，適用于要求除塵效率較高、排放量較大的場(chǎng)合。對(duì)處理氣量變化的適應(yīng)性強(qiáng)，最適宜處理有回收價(jià)值的細(xì)小顆粒物。但袋式除塵器的投資比較高，允許使用的溫度低，操作時(shí)氣體的溫度需高于露點(diǎn)溫度，不宜處理高濕、易黏結(jié)的粉塵。袋式除塵器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)的除塵過程，大型反吹風(fēng)布袋除塵器，適用于冶煉廠、鐵合金、鋼鐵廠等除塵系統(tǒng)的除塵；大型低壓脈沖布袋除塵器，適用于冶金、建材、礦山等行業(yè)的大風(fēng)量煙氣凈化；回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)布袋除塵器，適用于建材、糧食、化工、機(jī)械等行業(yè)的粉塵凈化；中小型脈沖布袋除塵器，適用于建材、糧食、制藥、煙草、機(jī)械、化工等行業(yè)的粉塵凈化；單機(jī)布袋除塵器，適用于各局部揚(yáng)塵點(diǎn)如輸送系統(tǒng)、庫頂、庫底等部位的粉塵凈化。顆粒層除塵器適宜于處理高溫高濃度含塵氣體，如高溫冶煉煙氣等。也能處理比電阻較高的粉塵，當(dāng)氣體溫度和氣量變化較大時(shí)