2022年大气污染控制工程复习资料.docx

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1、精品学习资源第一章概论因此1、大气污染 :国际标准组织定义(ISO)定义:大气污染通常系指由于 人类活动或自然过欢迎下载精品学习资源程引起某些物质进入大气中,出现出足够的浓度,达到足够的时间,并舒服、健康和福利或环境的现象;危害了人体的欢迎下载精品学习资源2、大气污染源的分类:大气污染按范畴来分:(1)局部地区污染;(2)地区性污染;(3)广域污染;( 4)全球性污染3、大气污染物 :按其存在状态可概括为气溶胶状污染物和气态状污染物;气溶胶状污染物:指沉降速度可以忽视的小固体粒子、液体粒子或它们在气体价质中的悬浮体系;分类:烟 0.11m尘 10100m:飘尘( 10m)雾 110m ( TS

2、P 17、空燃比( AF )定义:单位质量燃料燃烧所需的空气质量,它可由燃烧方程直接求得;欢迎下载精品学习资源8、理论空气量的体会运算公式(详见书)9、理论烟气体积: 在理论空气量下,燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积;以 Vfg 0 表示,烟气成分主要是CO2、SO2、N2 和水蒸气;干烟气:除水蒸气以外的成分称为干烟气; 湿烟气:包括水蒸气在内的烟气;0欢迎下载精品学习资源V fg=V 干烟气 +V 水蒸气欢迎下载精品学习资源V 理论水蒸气 =V 燃料中氢燃烧后的水蒸气 +V 燃料中水 +V 理论空气量带入的欢迎下载精品学习资源010、 实际烟气体积 Vfg0V fg = V f

3、g0+ a-1V a欢迎下载精品学习资源11、烟气体积和密度的校正燃烧产生的烟气其T、P 总高于标态( 273K 、1atm)故需换算成标态;大多数烟气可视为抱负气体,故可应用抱负气体方程;设观测状态下(Ts、Ps 下):烟气的体积为Vs,密度为 s;标态下( TN 、PN 下):烟气的体积为VN ,密度为 N;标态下体积为: 标态下密度为: 12、 过剩空气较正由于实际燃烧过程是有过剩空气的,所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和;用奥氏烟气分析仪测定烟气中的CO 2、 O2 和 CO 的含量,可以确定燃烧设备在运行中烟气成分和空气过剩系数;空气过剩系数为a=m- 过剩

4、空气中 O2 的过剩系数设燃烧是完全燃烧,过剩空气中的氧只以O2 形式存在,燃烧产物用下标P 表示, 假设空气只有 O2、N2,分别为 20.9% 、79.1%,就空气中总氧量为理论需氧量: 0.264N 2P-O 2P所以(燃烧完全时)如燃烧不完全会产生CO,须校正;即从测得的过剩氧中减去CO 氧化为 CO 2 所需的 O2此时各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数;13、 标况下烟气量运算式:14、 燃料中硫的氧化机理:燃料中的硫在燃烧过程中与氧反应,主要产物是SO2 和 SO3,但 SO3 的浓度相当低,即使在贫燃料状态下,生成的SO3 也只占 SO2 生成量的百分之几;在富燃料状态下,

5、除SO2 外,仍有一些其它S 的氧化物,如 SO 及其二聚物( SO) 2,仍有少量一氧化二硫S2O;这些产物化学反应才能强,所以仅在各种氧化反应中以中间体形式显现;故一般主要生成SO2,运算时可忽视 SO3;第三章污染气象学基础学问1、影响大气污染的主要气象要素气象要素(因子):表示大气状态的物理现象和物理量,气象学中统称为;与大气污染关系亲密的气象要素主要有:气温、气压、空气湿度(气湿)、风(风向、风速)、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等;(1) 气温 :表示大气温度高低的物理量;通常指距地面1.5m 高处百叶箱中的空气温度;(2) 气压 :任一点的气压值

6、等于该地单位面积上的大气柱重量;气压总是随高度的增加而降低的;气压随高度递减关系式可用气体静力学方程式描述,即P=-gZ,其积分式 欢迎下载精品学习资源压高公式:(3) 空气湿度(气湿) :反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量;(4) 风:风的形成:风主要由于气压的水平分布不匀称而引起的,而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成;风的形成除热力缘由外,仍有动力缘由,自然界的风是由于这两种缘由综合作用的结果,但只要有温差存在,空气就不会停止运动;(5) 云: 形成的基本条件:水蒸汽和使水蒸汽达到饱和凝结的环境;国外云量与我国云量间的关系,国外云量1.25=我国云量;总云量:指全部云遮挡天

7、空的成数,不论云的层次和高度;(6) 能见度:在当时的天气条件下,视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物 的最大距离,单位: m, Km;能见度的大小反应了大气的混浊现象,反映出大气中杂质的多少;大气中的雾、水汽、烟尘等,可使能见度降低;(7) 太阳高度角:太阳高度角为太阳光线与地平线间的夹角,是影响太阳辐射强弱的最主要的因子之一; ho 即太阳高度角,它随时间而变化;(8) 降水:降水是指大气中降落至地面的液态或固态水的通称;如雨、雪等;降水是清除大气污染物的重要机制之一;2、气温的垂直变化热力学第肯定律 干绝热递减率 :绝热垂直递减率(绝热直减率):气块在绝热过程中,垂直方向上每升

8、降单位距离时的温度变化值;(通常取100m ),单位: /100m;干绝热垂直递减率d (干绝热直减率): 干气块(包括未饱和湿空气)在绝热过程中,垂直方向上每升降单位距离的温度变化值;(通常取100M ),依据运算,得到d 约为0.98 /100m,近似 1 /100m;欢迎下载精品学习资源干绝热 :气团是未饱和状态,不会有状态的变化,负号“”表示气块在干绝热上升过程中温度随高度的上升而降低,如不计高度、纬度影响,取g=9.81m/s2, CP=1004.8J/Kg 就 d=0.98K/100m 1K/100m;表示干空气在作干绝热上升(或下降)运动时,每上升(或 下降) 100m,温度降低

9、(或上升)1;(3) 湿空气的绝热变化湿空气团作绝热升降时情形较复杂,在升降过程中如无相变化,其温度直减率和干绝热直减率一样,每升降100m ,温度变化1;如有相变化,每上升100m,温度变化小于1;湿空气上升达到饱和状态并开头凝结的高度称为凝结高度 ,在凝结高度以下,其温度变化同干空气一样;在凝结高度以上,温度变化小于干空气的变化值,饱和空气每上升(或下降)单位距离空气的温度变化,称为湿绝热递减率m,约为 0.5/100m; 3、温度层结类型( 1)温度随高度的增加而降低(Z t),正常分布,或递减层结,一般情形是这种规律;(2) 温度梯度等于或近似于1 /100m,称中性层结;(3) 温度

10、随高度增加而上升(Z t ),称为逆温层结;(4) 温度不随高度变化,称为等温层结;4、大气的静力稳固度 :指大气垂直运动的气团是加速、抑制,仍是无影响的一种热力学性质;大气稳固度影响大气污染物的扩散才能;K) 欢迎下载精品学习资源(1) 大气稳固度:是指大气中任一高度上的一空气块在铅直方向上的稳固程度;(2) 大气稳固度的分类 ( 3 类):假如一空气块由于某种缘由受到外力的作用,产生了上升或者下降的运动,当外力排除后,可能发生三种情形:气块逐步减速并有返回原先高度的趋势,此时大气是稳固的;气块仍旧加速上升或下降,此时大气是不稳固的;气块停留在外力消逝时所处的位置,或者做等速运动,这时大气是

11、中性的;5、逆温 :温度随高度的增加而增加,此时(1) 跟我们争论污染有关的因素:逆温层的消逝时间;逆温层底的高度;逆温层的厚度;逆温的强度(温度随高度的变化情形);不同季节都应把握上述数据;逆温的最危急状况是逆温层正好处于烟囱排放口;(2) 逆温形成的过程:形成逆温的过程多种多样,最主要有以下几种:辐射逆温(较常见);下沉逆温;锋面逆温;湍流逆温;6、辐射逆温由于大气是直接吸取从地面来的辐射能,愈靠近地面的空气受地表的影响越大,所以接近地面的空气层在夜间也随之降温,而上层空气的温度下降得不如近地层空气快,因此, 使近地层气温形成上高下低的逆温层,这种因地面辐射冷却而形成的气温随高度增加而递增

12、现象叫辐射逆温; 以冬季最强 7、五种典型烟流和大气稳固度(1) 波浪型 r o, r rd 很不稳固(2) 锥型: ro, r= rd中性或稳固(3) 扇型: ro, r rd稳固(4) 屋脊型:大气处于向逆温过渡;在排出口上方:r o, r rd不稳固;在排出下方;ro, r rd,大气处于稳固状态;(5) 熏烟型:大气逆温向不稳固过渡时,排出口上方:r o,rrd,大气处于稳固状态;8、边界层的风和湍流对大气污染的影响风、湍流是打算污染物在大气中稀释扩散的最直接最本质的因素;风速越大,湍流越强,污染物扩散速度越快,污染物浓度越低;风对大气污染物扩散和输送的影响:风对污染物的作用表达为风向

13、和风速两方面的影响;(1) 风向影响污染物的水平迁移扩散方向;(2) 风速的大小打算了大气扩散稀释作用的强弱;通常,污染物在大气中的浓度与平均风速成反比,风速增大1 倍,下风向污染物将削减一半;风向频率是指肯定时间内(年或月),某风向显现次数占各风向显现总次数的百分率;污染系数表示风向、风速综合作用对空气污染物扩散影响程度;P 越大,某下风向污染越严峻;9、湍流除在水平方向运动外,仍会由上、下、左、右方向的乱运动,风的这种特性和摇摆称为大气湍流;把湍流想象成是由很多湍涡形成的,湍涡的不规章运动而形成它与分子运动极为相像;不同的是,分子的运动以分子为单位,湍流以湍涡为单位,湍涡运动速度比分子运动

14、速度大的多,比分子扩散快105 106 倍;没有湍流运动,污染物的扩散就成了问题;这是由于欢迎下载精品学习资源无湍流时,污染物单靠分子扩散,扩散速度很小;有湍流时,由于其靠湍流扩散,运动的方向和大小都极不规章,使流场各部分间猛烈混合,混合加快了扩散速度;如只有风无湍流,从烟囱中排出的废气像一条“烟管 ”一样几乎保持着同样粗细,吹向下方,很少扩散;形成: 近地层大气湍流有两种:热力湍流;机械湍流;热力湍流:主要由于大气的铅直稳固度而引起,大气的铅直稳固度是由于气温的垂直分布打算的;机械湍流:有动力因子产生,由于大气垂直方向上的风速梯度不同和地面粗糙度不同而产生;归纳: 风速越大,湍流越强,污染物

15、扩散速度越快,污染物浓度越低;风、湍流是打算污染物在大气中稀释扩散的最直接因素;10、 降水对大气污染的影响降水对大气污染有净化作用,降水的净化作用与降水的强度和连续时间有关;降水越强,降水时间越长,降水后大气污染物浓度越低,保持低浓度的时间越长;11、云量与辐射的昼夜变化一般来说:晴天白天,特殊是夏季中午,太阳辐射最强,温度层结递减,处于极不稳固状态;夜间,清晨前逆温最强,日出与日落前后为转换期,均接近中性层结;云:对辐射起屏障作用,既阻挡白天的太阳辐射,又阻挡夜间地面对上的辐射;总成效:减小气温随高度的变化;12、 天气形势的影响天气形势指大范畴气压分布状况;肯定的天气现象和气象条件都与相

16、应的天气形势联系起来;所以,天气形势与影响空气污染的气象因素亲密相关,影响了污染物在大气中的扩散;低压气旋掌握区:空气有上升运动,云天较多,通常风速较大;强高压反气旋掌握区:天气晴朗,风速较小;第四章大气扩散浓度估算1、有效源高烟囱的有效高度 H(烟轴高度,它由烟囱几何高度 Hs 和烟流(最大)抬上升度 H组成,即 H=Hs+H ),要得到 H,只要求出 H即可; H:烟囱顶层距烟轴的距离,随 x而变化的;( 1)烟气抬升:烟气从烟囱排出,有风时,大致有四个阶段: a) 喷出阶段 ; b) 浮升阶段; c) 瓦解阶段 ; d) 变平阶段 :(2) 烟云抬升的缘由有两个:是烟囱出口处的烟流具有一

17、初始动量(使它们连续垂直上升);是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力;这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升,烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度;(3) 影响烟云抬升的因素:影响烟云抬升的因素很多,这里只考虑几种重要因素:1) 烟气本身的因素:a)烟气出口速度( Vs):打算了烟起初始动力的大小;b)热排放率( QH) 烟囱口排出热量的速率;QH 越高烟云抬升的浮力就越大,大多数烟云抬升模式认为,其中=1/4 1,常取 为 2/3 ;c)烟囱几何高度(看法不一)有人认为有影响:; 有人认为无影响;2) 环境大气因素: a)烟囱出口高度处风速越大,抬上升度愈低;b)大气稳固度:不稳时,抬升较高;

18、中性时,抬升稍高;稳固时,抬升低;c)大气湍流的影响:大气湍流越强,抬上升度愈低;3) 下垫面等因素的影响欢迎下载精品学习资源2、烟云最大抬上升度的体会运算抬上升度的运算公式很多,但由于影响抬上升度的因素很多,所以目前大多数烟羽抬升公式是凭体会的,且各有其特点(局限性),因此应尽量挑选该公式的导出条件和我们的运算条件相仿的;适用条件:中性大气条件;对于非中性大气条件,进行修正:不稳固大气 增加( 10% 20%) H ;稳固大气 削减( 10% 20% ) H;不适于:运算大型的热排放源或高于 100m 烟囱的抬上升度;b.布里吉斯( Briggs )公式适用于不稳固大气条件和中性大气条件的运

19、算式;3) 我国( GB/T13201-91 ) “制定地方大气污染物排放标准的技术方法”举荐的抬升公式 :(详见书)3、高斯扩散模式的基本形式a.x 轴沿平均风向水平延长,b.y 轴在水平面上垂直于X 轴,c.Z 轴垂直 xy 平面对上延长d.烟云中心平均路径沿X 轴或平行 Y 轴移动;高斯模式的有关假定 :(1) 烟羽的扩散在水平和垂直方向都是正态分布;(2) 在扩散的整个空间风速是匀称的、稳固的;(3) 污染源排放是连续的、匀称的;(4) 污染物在扩散过程中没有衰减和增生,在x 方向,平流作用远大于扩散作用; 在无界情形下的扩散(不存在地面)4、高架连续点源扩散模式(详见书)第五章除尘技

20、术基础1、粉尘粒径(1) 投影径:指颗粒在显微镜下观看到的粒径;(2) 几何当量径:指颗粒的某一几何量(面积、体积等)相同时的球形颗粒的直径;(3) 物理当量径 :取颗粒某一物理量相同时的球形颗粒粒径;2、粒径分布(1) 个数分布:以粒子的个数所占的比例来表示;1) 个数频率:为第i 间隔的颗粒个数 ni 与颗粒总个数之比(或百分比),即:2) 个数筛下累积频率:为小于第i 间隔上限粒径的全部颗粒个数与颗粒总个数之比;或3) 个数频率(密度)函数,即单位粒径间的频率(2) 表面积分布:以粒子表面积表示;(3) 质量分布:以粒子质量表示;1) 频数分布 g:它是指粒径 dp 至( dp+ dp)

21、之间的粒子质量占粒子群总质量的百分数;欢迎下载精品学习资源2) 频度分布 f:是 dp=1 m时粒子质量占粒子群的或单位粒径间隔宽度时的频率分布百分数;3) 筛下累积频率分布G/% :指小于某一粒径dp 的尘样质量占尘样总质量的百分数;反之为筛上累积分布R: R=1-G当 G=R=50% 时的 dp 位中位径 d50、称为质量中位直径(MMD );3、平均粒径(1) 长度平均(或算术平均)(2) 表面积平均粒径(3) 体积平均粒径(4) 表面积 -体积平均粒径(5) 几何平均粒径4、粉尘的物理性质粉尘的物理性质包括:粉尘密度、安眠角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性和导电性、粘附性及自

22、燃性和爆炸性;(1) 粉尘的密度1) 真密度:不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的间隙,而指粉尘自身所占的真实体积,称之为真密度;以表示;2) 积累密度:如包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的间隙,而指粉尘积累所占的体积称之为积累密度;以表示;3) 粉尘颗粒之间和颗粒内部的间隙的体积与积累体积之比,称之为间隙率;(2) 粉尘的安眠角和滑动角 1)安眠角:粉尘从漏斗连续落到水平面上,自然积累成一个圆锥体,圆锥体母线与水平面的夹角称为粉尘安眠角或积累角;一般为350-550 ;2)粉尘滑动角:指自然堆放在光滑平板的粉尘,随平板做倾斜运动时,粉尘开头发生滑动时平板的倾斜角,也称为静安眠角;一般为400-550;影

23、响粉尘安眠角和滑动角的因素主要有:粉尘粒径、粉尘含水率、颗粒外形、颗粒表面光滑度及粉尘粘性等;(3) 粉尘的比表面积:单位体积(或质量)粉尘所具有表面积;假如以粉尘质量表示比表面积,单位cm2/g,就为:( 4)粉尘的含水率:粉尘中一般有肯定的水分,一般包括自由水、结合水、化学结晶水等;粉尘含水率,影响到粉尘的导电性、粘附性、流淌性等;(5) 粉尘的润湿性:粉尘颗粒与液体接触后能否相互附着或附着难易程度的性质称为粉尘的润湿性;润湿速度:用液体对试管中粉尘的润湿速度来表示(6) 粉尘的荷电性和导电性1) 荷电性:粉尘粒子能捕捉电离辐射、高压放电或高温产生的离子或电子而荷电,亦能在相互碰撞或与壁面

24、碰撞过程中荷电;2) 导电性:粉尘的导电性用比电阻来表示单位:QcmV 通过粉尘层的电压, V; J:通过粉尘层的电流密度,A/cm2 ;:粉尘层的厚度, cm;(7) 粉尘的粘附性粉尘颗粒附着在固体表面上,或都颗粒彼此相互附着的现象称为粘附;粘附力:克服附着现象所需要的力(垂直作用于颗粒重心上),亦称为附着强度;粉尘颗粒之间粘附力包括:分子力(范德华力)、毛细力和静电力(库仑力);欢迎下载精品学习资源依据断裂强度大小分为四类:不粘性粉尘、微粘性粉尘、中等粘性粉尘和强粘性粉尘;(8) 粉尘的自燃性和爆炸性粉尘自燃是指粉尘在常温存放过程中自燃发热,此热量经长时间的积存,达到该粉尘的燃点而引起燃烧

25、的现象;主要缘由是自然发热,而其放热速度较低,使热量不断积存所 致;引起粉尘发热的缘由有:氧化热、分解热、聚合热、发酵热等;可燃物在猛烈氧化作用,在瞬时产生大量的热量和燃烧产物,在空间造成很高的温度和压力,引起爆炸;引起爆炸条件:可燃物与空气或氧构成的可燃混合物达到肯定浓度;存在能量足够的火源;第六章除尘装置机械除尘器机械力除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物与气流分别的装置,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器;重力沉降室除尘原理利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理;含尘气流进入沉降室后,引流淌截面积扩大,流速快速下降,气流为层流,尘粒在重力作用下缓慢向

26、灰斗沉降;层流模式重力沉降室的运算(1) 沉降时间运算尘粒的沉降速度为Vt ,沉降室的长、宽、高分别为L、W、H ,要使沉降速度为Vt 的尘粒在沉降室全部去除,气流在沉降室内的停留时间t()应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗 的时间(),即(2) 最小沉降粒径运算(3) 重力沉降室除尘效率多层重力沉降室分级除尘效率重力沉降室实际性能:只能作为气体的初级净化,除去最大和最重的颗粒,沉降室的除尘效率约为40-70%;仅用于分别dp50m 的尘粒;优点:结构简洁、投资少、易爱护治理、压损小;缺点:占地面积大、除尘效率低;惯性除尘器惯性除尘器除尘机理为了改善沉降室的除尘成效,往往在沉降室内设置各种形式的

27、档板,使含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,借助尘粒的惯性力作用,使粉尘粒与气流分别;惯性除尘器的应用:惯性除尘器的除尘效率,与气流速度越大、气流方向转变角度越大、转变次数越多、其净化效率愈高,压力缺失愈大;一般适合于净化密度大和粒径大的金属或矿物性粉尘除尘;对于粘性较强或纤维性粉尘一般不适合;惯性除尘一般效率不高,因此,一般只适合于多级除尘中的第一级除尘;捕集粒径一般在10-20m以上的粗尘;压力缺失一般为100-1000pa;旋风除尘器欢迎下载精品学习资源机理:是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分别的,用来分别粒径大于5-10m以上的的颗粒物;旋风除尘器特点:结构简洁、占地面

28、积小,投资低,操作修理便利,压力缺失中等,动力消耗不大,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;优点:效率 80%左右,捕集 5m颗粒的效率不高,一般作预除尘用;影响效率的因素1、工作条件(1) 进口速度: V=12 25m/s;(2) 除尘器的结构尺寸 比例尺寸、筒体直径等) 2流体性质3、二次效应电除尘器机理:电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上,使尘粒子从含尘气体中分别出来的装置;电除尘与一切机械方法的区分在于分别力直接作用在尘粒子上,使粒子与气体分别的力,而不是作用在整个粉尘气体上;电除尘的性

29、能特点1、分别的作用力直接施之于粒子本身;2、能耗最低,气流阻力最小;处理1000m3/h 的气体,耗电 0.2-0.4 度, P=200 500Pa;3、能回收宽范畴粒子(1m以上的)4、除尘效率高,一般在95-99%;处理气量大105-106m 3/h,5、有用范畴广,可在高温顺强腐蚀性工况下工作;电除尘的性能缺点除尘器的主要缺点是设备巨大,消耗钢材多,初投资大,要求安装和运行治理技术较高,故目前我国电除尘的应用仍不太普遍;电除尘的工作原理两电极间加一电压;一对电极的电位差必需大得使放电极四周产生电晕(经常加直 流),高电压使含尘气体通过这对电极之间时,形成气体离子(正离子、负离子)这些负

30、离子快速向集尘极运动,并且由于同粒子相撞而把电荷转移给粉尘荷电,然后与粒子上的电荷相互作用的电场就使它们向收尘电极漂移,并沉积在集尘电极上,形成灰尘层;当集尘电极表面粉尘沉集到肯定厚度后,用机械振打等方法将沉集的粉尘层清除掉落入灰斗 中;电除尘过程: (1)气体电离;( 2)粉尘荷电;( 3)粉尘沉集;( 4)清灰;电晕放电在电晕中产生离子的主要机制是由于气体中的自由电子从电场中获得能量,和气体分子猛烈碰撞,是电子脱离气体分子,结果产生带阳电荷的气体离子并增加了自由电子,这种现象称为电离;在曲率很大的表面(如一尖端或一根细线)和一根管子或一块板之间有电位差,就能形成非匀称电场而产生电晕放电;电

31、除尘中所采纳的单极性电晕是在放电电极和收尘电极间欢迎下载精品学习资源形成的稳固的自发发生的气体放电,电离过程局限在放电电极邻近的强电场中的辉光区或邻近辉光区的地方;影响电晕特性的因素1、电极的外形、电极间距离;2、粉尘的浓度、粒度、比电阻;3、气体组成的影响;4、温度和压力的影响;增加电压 电流特性方法转变电荷载体的有效迁移率,从而转变电压电流特性;1、温度,场强不变,减小气体密度;2、气体密度,场强不变,提高温度;3、温度,气体密度不变,增大场强;粉尘荷电电除尘过程的基本要求就是:相同条件下荷电速度快 , 荷电量大 ;粒子荷电种类1、离子在电场力作用下作定向运动,并与粒子碰撞而使粒子荷电,称

32、为电场荷电;2、气体吸附电子而成为负气体离子,由离子的扩散而使粒子荷电,称为扩散荷电;3、场电荷和扩散电荷的综合作用;影响荷电时间的因素1、电流影响;电晕电流增加就荷电时间变短;2、不规章电场影响;由于是经整流的不平滑变电压(未达稳固)故在部分周期内荷电间断,粉尘上的电荷过剩,增长了荷电时间,降低了除尘效率;荷电粉尘的迁移和收集二、粒子的捕集效率影响粉尘捕集的理论因素1、有效驱进速度2、粉尘粒径 dp3、气流速度 v, 0.5-2.5m/s;板式电除尘器的气流速度为1.0-1.5m/s湿式除尘器湿式除尘是利用洗涤液来捕集粉尘,利用粉尘与液滴的碰撞及其它作用来使气体净化的方法特点(优点): 1

33、、不仅可以除去粉尘,仍可净化气体;2、效率较高,可去除的粉尘粒径较小; 3、体积小,占地面积小;4、能处理高温、高湿的气流;缺点: 1、有泥渣; 2、防冻设备(冬天);3、易腐蚀设备; 4、动力消耗大;湿式除尘机理湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种;主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝结等作用;1、惯性碰撞惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理;现争论尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题,为简化起见,现考虑下述模型:含尘气流在运动过程中同液滴相遇,在液滴前xd 处气流开头转变方向,绕过液滴运动,而惯性较大的尘粒有连续保持其原先直线运动的趋势;尘粒运动主要受两个力支配,即其本身的惯

34、性力以及四周气体对它的阻力;欢迎下载精品学习资源碰撞参数受到多种因素的影响, 在上述简化模型的前提下,现以液滴直径dD 代替 xd 液滴直径 dD 大,流线拐弯处的距离越大,xd 越大 ;并用惯性碰撞数Ni 来表示碰撞参数 的大小;将 xs 与 dD液滴直径 的比值称为碰撞数Ni ;尘粒与液滴间的碰撞率,即尘粒从气流中除去的效率与此碰撞数有关;2、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移如气流中含有饱和蒸汽,当其与较冷液滴接触时,饱和蒸汽会在较冷的液滴表面上凝结,形成一个向液滴运动的附加气流,这就是所谓的热漂移和扩散漂移,这种气流促使较小尘粒向液滴移动,并沉积在液滴表面而被捕集;3、凝结作用排烟中常含

35、有水蒸汽、气态有机物等;随着温度降低,这些凝结成分就会被吸附在粉尘表面,使尘粒彼此凝结成较大的二次粒子,易于被液滴捕集;4、静电文丘里除尘器: (可除去1m以下的尘粒)由收缩管、喉管、扩散管组成;水从喉管周边匀称分布的如干小孔进入,在被通过这里的高速含尘气流撞击成雾状液滴,气体中的尘粒与液滴凝结成较大颗粒随气流进入旋风器和气体分别;在旋风分别器中,含尘的水滴与气流分别;5 袋式除尘是利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程;袋式除尘器特点: 1、除尘效率高; 2、适应性强; 3、操作弹性大; 4、结构简洁;缺点: 1、受滤布的耐温、耐腐等操作性能的限制;2、不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒

36、;袋式除尘的原理除尘过程当含尘气流穿过滤袋时,粉尘便捕集在滤袋上,净化后的气体从出口排除;经过一段时间,启开空气反吹系统,粉尘被反吹气流吹入灰斗;除尘机理1、筛过作用: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;2、惯性碰撞:当含尘气流接近滤布纤维时,气流将绕过纤维,而尘粒由于惯性作用连续直线前进,撞击到纤维上即会被捕集;3、扩散和静电作用:小于1 微 M 的尘粒,在气体分子的掩击下脱离流线,象气体分子一样作布朗运动,假如在运动过程中和纤维接触,即可从气流中分别出来,这种现象称为扩散作用;4、重力沉降:当缓慢运动的含尘气体进入除尘器后,粒径和密度大的尘粒,可能因重力作用自然沉降下来;袋式除尘器的性能气布比:袋式除尘器的过滤速度系指处理的烟气流量与滤布总面积之比;式中: V f 过滤速度 m min ;Q 处理的烟气流量 m3 h ; A

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