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1、会计学1环境工程导论环境工程导论 大气污染的控制大气污染的控制(kngzh)与与治理王树众治理王树众第一页，共86页。第二节第二节除尘除尘(chchn)装置装置一、除尘装置的性能及分类一、除尘装置的性能及分类一、除尘装置的性能及分类一、除尘装置的性能及分类（一）除尘装置的性能（一）除尘装置的性能（一）除尘装置的性能（一）除尘装置的性能1.1.含尘气体的处理量含尘气体的处理量含尘气体的处理量含尘气体的处理量2.2.除尘效率除尘效率除尘效率除尘效率3.3.阻力阻力阻力阻力（二）除尘装置的分类（二）除尘装置的分类（二）除尘装置的分类（二）除尘装置的分类二、机械式除尘器二、机械式除尘器二、机械式除尘器
2、二、机械式除尘器1.1.重力沉降重力沉降重力沉降重力沉降(chnjing)(chnjing)室室室室 2.2.惯性除尘器惯性除尘器惯性除尘器惯性除尘器3.3.旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器三、过滤式除尘器三、过滤式除尘器三、过滤式除尘器三、过滤式除尘器四、湿式除尘器四、湿式除尘器四、湿式除尘器四、湿式除尘器五、电除尘器五、电除尘器五、电除尘器五、电除尘器第1页/共85页第二页，共86页。第三节第三节第三节第三节 气态气态气态气态(qti)(qti)污染物的净化方法污染物的净化方法污染物的净化方法污染物的净化方法一、气态污染物的吸收净化方法一、气态污染物的吸收净化方法一、气态污染物的吸
3、收净化方法一、气态污染物的吸收净化方法（一）气体的溶解与平衡（一）气体的溶解与平衡（一）气体的溶解与平衡（一）气体的溶解与平衡（二）气液传质（二）气液传质（二）气液传质（二）气液传质(chunzh)(chunzh)的基本原理的基本原理的基本原理的基本原理11双膜理论双膜理论双膜理论双膜理论22传质传质传质传质(chunzh)(chunzh)速率速率速率速率（三）化学吸收（三）化学吸收（三）化学吸收（三）化学吸收11化学平衡与相平衡化学平衡与相平衡化学平衡与相平衡化学平衡与相平衡2.2.化学吸收的传质化学吸收的传质化学吸收的传质化学吸收的传质(chunzh)(chunzh)速率速率速率速率（四）
4、吸收装置（四）吸收装置（四）吸收装置（四）吸收装置第2页/共85页第三页，共86页。二、气态污染物的吸附净化二、气态污染物的吸附净化二、气态污染物的吸附净化二、气态污染物的吸附净化(jnghu)(jnghu)方法方法方法方法1.1.吸附现象吸附现象吸附现象吸附现象2.2.吸附的基本原理吸附的基本原理吸附的基本原理吸附的基本原理 （1 1）吸附平衡。）吸附平衡。）吸附平衡。）吸附平衡。（2 2）吸附等温方程。）吸附等温方程。）吸附等温方程。）吸附等温方程。（3 3）吸附等温线。）吸附等温线。）吸附等温线。）吸附等温线。（4 4）吸附速率。）吸附速率。）吸附速率。）吸附速率。3.3.吸附剂吸附剂吸
5、附剂吸附剂4.4.吸附装置吸附装置吸附装置吸附装置三、气态污染物的催化净化三、气态污染物的催化净化三、气态污染物的催化净化三、气态污染物的催化净化(jnghu)(jnghu)方法方法方法方法1.1.催化作用催化作用催化作用催化作用2.2.催化剂催化剂催化剂催化剂3.3.催化装置催化装置催化装置催化装置4.4.催化燃烧催化燃烧催化燃烧催化燃烧第3页/共85页第四页，共86页。第四节第四节主要气态污染物的治理主要气态污染物的治理(zhl)技术技术一、含二氧化硫一、含二氧化硫一、含二氧化硫一、含二氧化硫(rynghuli)(rynghuli)废气的治理技术废气的治理技术废气的治理技术废气的治理技术（
6、一）燃料脱硫（一）燃料脱硫（一）燃料脱硫（一）燃料脱硫11原煤脱硫原煤脱硫原煤脱硫原煤脱硫2.2.燃油脱硫燃油脱硫燃油脱硫燃油脱硫（二）燃烧脱硫（二）燃烧脱硫（二）燃烧脱硫（二）燃烧脱硫1.1.型煤固硫型煤固硫型煤固硫型煤固硫 2.2.流化燃烧脱硫流化燃烧脱硫流化燃烧脱硫流化燃烧脱硫3.3.炉内喷钙炉内喷钙炉内喷钙炉内喷钙（三）烟气脱硫（三）烟气脱硫（三）烟气脱硫（三）烟气脱硫1.1.干法烟气脱硫干法烟气脱硫干法烟气脱硫干法烟气脱硫2.2.半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫3.3.湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫第4页/共85页第五页，共86页。二、含氮氧
7、化物废气的治理技术二、含氮氧化物废气的治理技术二、含氮氧化物废气的治理技术二、含氮氧化物废气的治理技术（一）低（一）低（一）低（一）低NOxNOx燃烧技术燃烧技术燃烧技术燃烧技术1.1.分级燃烧法分级燃烧法分级燃烧法分级燃烧法2.2.再燃烧法再燃烧法再燃烧法再燃烧法 3.3.烟气再循环法烟气再循环法烟气再循环法烟气再循环法4.4.低低低低NOxNOx燃烧器燃烧器燃烧器燃烧器（二）废气脱硝（二）废气脱硝（二）废气脱硝（二）废气脱硝1.1.催化还原法催化还原法催化还原法催化还原法2.2.液体吸收法液体吸收法液体吸收法液体吸收法三、三、三、三、CO2CO2排放控制及综合利用排放控制及综合利用排放控制
8、及综合利用排放控制及综合利用1.1.吸收法吸收法吸收法吸收法2.2.膜分离法膜分离法膜分离法膜分离法3.3.纯氧纯氧纯氧纯氧/烟气再循环燃烧烟气再循环燃烧烟气再循环燃烧烟气再循环燃烧4.4.改变改变改变改变(gibin)(gibin)煤气化联合循环煤气化联合循环煤气化联合循环煤气化联合循环5.5.低温分离法低温分离法低温分离法低温分离法第5页/共85页第六页，共86页。四、燃烧过程废气的综合治理四、燃烧过程废气的综合治理四、燃烧过程废气的综合治理四、燃烧过程废气的综合治理(znhzhl)(znhzhl)（一）锅炉废气的综合治理（一）锅炉废气的综合治理（一）锅炉废气的综合治理（一）锅炉废气的综合
9、治理(znhzhl)(znhzhl)1.1.低低低低NOxNOx燃烧技术燃烧技术燃烧技术燃烧技术 2.SNOX2.SNOX联合脱硫脱硝技术联合脱硫脱硝技术联合脱硫脱硝技术联合脱硫脱硝技术 3.DESONOX3.DESONOX联合脱硫脱硝技术联合脱硫脱硝技术联合脱硫脱硝技术联合脱硫脱硝技术 4.4.活性炭联合脱硫脱硝技术活性炭联合脱硫脱硝技术活性炭联合脱硫脱硝技术活性炭联合脱硫脱硝技术5.5.锅炉除尘锅炉除尘锅炉除尘锅炉除尘（二）机动车尾气的综合治理（二）机动车尾气的综合治理（二）机动车尾气的综合治理（二）机动车尾气的综合治理(znhzhl)(znhzhl)1.1.分层燃烧分层燃烧分层燃烧分层燃
10、烧2.2.稀混合气燃烧技术稀混合气燃烧技术稀混合气燃烧技术稀混合气燃烧技术3.3.控制燃烧的其他技术控制燃烧的其他技术控制燃烧的其他技术控制燃烧的其他技术4.4.尾气净化尾气净化尾气净化尾气净化5.5.柴油机碳烟的净化柴油机碳烟的净化柴油机碳烟的净化柴油机碳烟的净化 第6页/共85页第七页，共86页。第一节第一节颗粒污染物的分离颗粒污染物的分离(fnl)方法方法一、颗粒污染物的物理性质一、颗粒污染物的物理性质一、颗粒污染物的物理性质一、颗粒污染物的物理性质1.1.几何特性（粒径、形状、比表面积）几何特性（粒径、形状、比表面积）几何特性（粒径、形状、比表面积）几何特性（粒径、形状、比表面积）（1
11、 1）粒径。单一粒径、粒子群的平均粒径，）粒径。单一粒径、粒子群的平均粒径，）粒径。单一粒径、粒子群的平均粒径，）粒径。单一粒径、粒子群的平均粒径，mm。单一粒径。测定方法不同，定义及表示不同。单一粒径。测定方法不同，定义及表示不同。单一粒径。测定方法不同，定义及表示不同。单一粒径。测定方法不同，定义及表示不同。斯托克斯粒径斯托克斯粒径斯托克斯粒径斯托克斯粒径dsds与被测粒子密度相同、终端与被测粒子密度相同、终端与被测粒子密度相同、终端与被测粒子密度相同、终端(zhn(zhndun)dun)沉降速度沉降速度沉降速度沉降速度vsvs相等的球的直径。粒子雷诺数相等的球的直径。粒子雷诺数相等的球的
12、直径。粒子雷诺数相等的球的直径。粒子雷诺数ReRe1 1时，时，时，时，第7页/共85页第八页，共86页。分割粒径分割粒径dcdc（临界粒径）（临界粒径）某除尘器的分级效率为某除尘器的分级效率为5050时的粒径。时的粒径。平均粒径。形状和大小各异的粒子组成的实际粒子群与由均一的球形粒子组成的假想粒子群平均粒径。形状和大小各异的粒子组成的实际粒子群与由均一的球形粒子组成的假想粒子群具有相同的某一物理性质，则称此球形粒子的直径为实际粒子群的平均粒径。长度平均粒径具有相同的某一物理性质，则称此球形粒子的直径为实际粒子群的平均粒径。长度平均粒径(算术平均粒径算术平均粒径)dl)dlnd/n nd/n；
13、体积平均粒径；体积平均粒径dvdv(nd3/n)1/3(nd3/n)1/3；质量平均粒径；质量平均粒径dmdmnd4/nd3nd4/nd3等。等。粒径分布。某一粒子群中不同粒径的粒子所占比例粒径分布。某一粒子群中不同粒径的粒子所占比例(bl),(bl),即指粒子的分散度。粒径分布有粒即指粒子的分散度。粒径分布有粒数分布或质量分布，前者为粒子的个数百分数，后者用粒子的质量分数来表示。除尘技术中数分布或质量分布，前者为粒子的个数百分数，后者用粒子的质量分数来表示。除尘技术中多采用质量分布多采用质量分布,通常有频率分布、频度分布以及筛上累积频率分布三种：通常有频率分布、频度分布以及筛上累积频率分布三
14、种：频率分布：粒径频率分布：粒径dpdp至至dpdpdpdp的粒子质量的粒子质量MM占试样总质量占试样总质量MM的质量分数的质量分数第8页/共85页第九页，共86页。频度频度频度频度(pnd)(pnd)分布：单位粒径间隔宽度分布：单位粒径间隔宽度分布：单位粒径间隔宽度分布：单位粒径间隔宽度(dp)(dp)时的频时的频时的频时的频率分布率分布率分布率分布筛上累积分布：大于某一粒径筛上累积分布：大于某一粒径dpdp的全部的全部(qunb)(qunb)粒子质量占粉尘试样总质量粒子质量占粉尘试样总质量的质量分数的质量分数筛下累积分布筛下累积分布(fnb)：小于某一粒径：小于某一粒径dp的全部粒子质量占
15、粉尘试样的全部粒子质量占粉尘试样总质量的质量分数总质量的质量分数中位径中位径d50:筛上累计分布和筛下累计分布相等筛上累计分布和筛下累计分布相等(RsRx=50)时的粒时的粒径称为中位径径称为中位径d50第9页/共85页第十页，共86页。空隙率空隙率是指粉尘之间的空隙体积与包含空隙和粉体在内的总体积之比是指粉尘之间的空隙体积与包含空隙和粉体在内的总体积之比。bp，粉尘越细，吸附空气越多，粉尘越细，吸附空气越多，值愈大；挤压或振动值愈大；挤压或振动(zhndng)过程中，过程中，值减小。值减小。（2 2）形状。大多数粒子实际上是不规则形状，但通常把粒子假定为球形。）形状。大多数粒子实际上是不规则
16、形状，但通常把粒子假定为球形。）形状。大多数粒子实际上是不规则形状，但通常把粒子假定为球形。）形状。大多数粒子实际上是不规则形状，但通常把粒子假定为球形。（3 3）比比比比表表表表面面面面积积积积。单单单单位位位位体体体体积积积积或或或或质质质质量量量量的的的的粉粉粉粉尘尘尘尘具具具具有有有有的的的的总总总总表表表表面面面面积积积积。粒粒粒粒子子子子越越越越细细细细，比比比比表表表表面积越大，活性越高，通过粒层的流体阻力也越大。面积越大，活性越高，通过粒层的流体阻力也越大。面积越大，活性越高，通过粒层的流体阻力也越大。面积越大，活性越高，通过粒层的流体阻力也越大。2.2.密度密度密度密度单位体
17、积粉尘质量。单位体积粉尘质量。单位体积粉尘质量。单位体积粉尘质量。真真真真密密密密度度度度pp是是是是指指指指将将将将吸吸吸吸附附附附(xf)(xf)在在在在粉粉粉粉尘尘尘尘粒粒粒粒子子子子凹凹凹凹凸凸凸凸表表表表面面面面、内内内内部部部部空空空空隙隙隙隙以以以以及及及及粒粒粒粒子子子子之之之之 间的空气排除以后测得颗粒自身的密度间的空气排除以后测得颗粒自身的密度间的空气排除以后测得颗粒自身的密度间的空气排除以后测得颗粒自身的密度）。）。）。）。堆堆堆堆积积积积密密密密度度度度bb（堆堆堆堆积积积积密密密密度度度度是是是是指指指指包包包包括括括括粉粉粉粉尘尘尘尘粒粒粒粒子子子子内内内内部部部部
18、空空空空隙隙隙隙和和和和粉粉粉粉体体体体粒粒粒粒子子子子之之之之间间间间气气气气体体体体空间在内的粉体密度空间在内的粉体密度空间在内的粉体密度空间在内的粉体密度）。第10页/共85页第十一页，共86页。定义：粉尘粒子附着在固体表面上或它们之间相互凝聚的可能性。定义：粉尘粒子附着在固体表面上或它们之间相互凝聚的可能性。定义：粉尘粒子附着在固体表面上或它们之间相互凝聚的可能性。定义：粉尘粒子附着在固体表面上或它们之间相互凝聚的可能性。粘附力主要有：分子力（范德华力）粘附力主要有：分子力（范德华力）粘附力主要有：分子力（范德华力）粘附力主要有：分子力（范德华力）、毛细力和静电力、毛细力和静电力、毛细
19、力和静电力、毛细力和静电力(库仑力库仑力库仑力库仑力)。颗颗颗颗粒粒粒粒细细细细小小小小、粗粗粗粗糙糙糙糙且且且且形形形形状状状状不不不不规规规规则则则则、含含含含水水水水高高高高且且且且润润润润湿湿湿湿性性性性好好好好、含含含含尘尘尘尘浓浓浓浓度度度度高高高高、荷荷荷荷电电电电量量量量大大大大的的的的粉粉粉粉尘尘尘尘，其其其其粘粘粘粘附力增大。附力增大。附力增大。附力增大。粉粉粉粉尘尘尘尘由由由由于于于于粘粘粘粘性性性性力力力力的的的的作作作作用用用用，在在在在相相相相互互互互碰碰碰碰撞撞撞撞中中中中会会会会导导导导致致致致尘尘尘尘粒粒粒粒的的的的凝凝凝凝聚聚聚聚变变变变大大大大，有有有有助
20、助助助于于于于提提提提高高高高对对对对粉粉粉粉尘尘尘尘的的的的捕捕捕捕集集集集，但也要注意其粘附在器壁上会造成装置和管道的堵塞。但也要注意其粘附在器壁上会造成装置和管道的堵塞。但也要注意其粘附在器壁上会造成装置和管道的堵塞。但也要注意其粘附在器壁上会造成装置和管道的堵塞。4.4.润湿性润湿性润湿性润湿性粉尘粒子与液体相互附着或附着难易程度称为粉尘的润湿性。粉尘粒子与液体相互附着或附着难易程度称为粉尘的润湿性。粉尘粒子与液体相互附着或附着难易程度称为粉尘的润湿性。粉尘粒子与液体相互附着或附着难易程度称为粉尘的润湿性。液液液液体体体体分分分分子子子子的的的的表表表表面面面面张张张张力力力力越越越越
21、小小小小，浸浸浸浸润润润润性性性性越越越越强强强强。水水水水的的的的表表表表面面面面张张张张力力力力比比比比酒酒酒酒精精精精或或或或煤煤煤煤油油油油大大大大，其其其其对对对对粉粉粉粉尘尘尘尘的的的的浸浸浸浸润润润润就较差。就较差。就较差。就较差。还与粉尘粒径大小、理化性质、所处状态有关。还与粉尘粒径大小、理化性质、所处状态有关。还与粉尘粒径大小、理化性质、所处状态有关。还与粉尘粒径大小、理化性质、所处状态有关。浸浸浸浸润润润润性性性性是是是是选选选选择择择择湿湿湿湿式式式式除除除除尘尘尘尘设设设设备备备备的的的的主主主主要要要要依依依依据据据据。对对对对于于于于某某某某些些些些遇遇遇遇水水水水
22、易易易易形形形形成成成成不不不不溶溶溶溶于于于于水水水水的的的的硬硬硬硬垢垢垢垢的的的的粉粉粉粉尘尘尘尘，如水泥，会结垢或堵塞，不宜采用如水泥，会结垢或堵塞，不宜采用如水泥，会结垢或堵塞，不宜采用如水泥，会结垢或堵塞，不宜采用(ciyng)(ciyng)湿式除尘技术。湿式除尘技术。湿式除尘技术。湿式除尘技术。3.粘附(zhn f)性第11页/共85页第十二页，共86页。5.5.电性（粉尘的荷电性、比电阻）电性（粉尘的荷电性、比电阻）电性（粉尘的荷电性、比电阻）电性（粉尘的荷电性、比电阻）荷荷荷荷电电电电性性性性。粉粉粉粉尘尘尘尘由由由由于于于于碰碰碰碰撞撞撞撞、摩摩摩摩擦擦擦擦、放放放放射射射
23、射线线线线照照照照射射射射、电电电电晕晕晕晕放放放放电电电电、接接接接触触触触带带带带电电电电体体体体等等等等原原原原因因因因带带带带有有有有一定一定一定一定(ydng)(ydng)的电荷。粉尘比表面积的电荷。粉尘比表面积的电荷。粉尘比表面积的电荷。粉尘比表面积、含水量、含水量、含水量、含水量、温度、温度、温度、温度，荷电量，荷电量，荷电量，荷电量。比电阻。导电性能，用电阻率来表示，比电阻。导电性能，用电阻率来表示，比电阻。导电性能，用电阻率来表示，比电阻。导电性能，用电阻率来表示，cmcm。容积比电阻容积比电阻容积比电阻容积比电阻为粉尘依靠其内部的电子或离子进行的颗粒本体的容积导电；为粉尘依
24、靠其内部的电子或离子进行的颗粒本体的容积导电；为粉尘依靠其内部的电子或离子进行的颗粒本体的容积导电；为粉尘依靠其内部的电子或离子进行的颗粒本体的容积导电；表面比电阻表面比电阻表面比电阻表面比电阻粉尘表面因吸附水分或其他化学物质而形成的化学膜进行表面导电。粉尘表面因吸附水分或其他化学物质而形成的化学膜进行表面导电。粉尘表面因吸附水分或其他化学物质而形成的化学膜进行表面导电。粉尘表面因吸附水分或其他化学物质而形成的化学膜进行表面导电。一一一一般般般般：200200，容容容容积积积积导导导导电电电电为为为为主主主主；100100，表表表表面面面面导导导导电电电电为为为为主主主主；中中中中间间间间温温
25、温温度度度度范范范范围围围围，两种比电阻的合成，其值最高。两种比电阻的合成，其值最高。两种比电阻的合成，其值最高。两种比电阻的合成，其值最高。第12页/共85页第十三页，共86页。6.6.爆炸性爆炸性爆炸性爆炸性可可可可燃燃燃燃物物物物形形形形成成成成粉粉粉粉尘尘尘尘后后后后，总总总总表表表表面面面面积积积积，表表表表面面面面自自自自由由由由能能能能，化化化化学学学学活活活活性性性性。达达达达到到到到自自自自燃燃燃燃温温温温度度度度时时时时，一一一一定定定定的的的的条条条条件件件件下下下下会会会会转转转转化化化化为为为为燃燃燃燃烧烧烧烧状状状状态态态态。瞬瞬瞬瞬间间间间(shn(shnjin)
26、jin)产产产产生生生生大大大大量量量量热热热热量量量量，粉粉粉粉尘尘尘尘放放放放热热热热反反反反应应应应速速速速度度度度系系系系统统统统排排排排热热热热速速速速度度度度，在在在在封封封封闭闭闭闭空空空空间间间间内内内内造造造造成成成成很很很很高高高高的的的的压压压压力力力力和和和和温温温温度度度度，形形形形成成成成化化化化学学学学爆炸。爆炸。爆炸。爆炸。爆炸极限爆炸极限爆炸极限爆炸极限发生爆炸的可燃性粉尘浓度（爆炸下限、爆炸上限）。发生爆炸的可燃性粉尘浓度（爆炸下限、爆炸上限）。发生爆炸的可燃性粉尘浓度（爆炸下限、爆炸上限）。发生爆炸的可燃性粉尘浓度（爆炸下限、爆炸上限）。颗颗颗颗粒粒粒粒细
27、细细细小小小小、分分分分散散散散度度度度高高高高、不不不不燃燃燃燃尘尘尘尘粒粒粒粒少少少少、湿湿湿湿度度度度低低低低、含含含含有有有有挥挥挥挥发发发发性性性性可可可可燃燃燃燃气气气气体体体体的的的的粉粉粉粉尘尘尘尘，易易易易自自自自燃和爆炸；燃和爆炸；燃和爆炸；燃和爆炸；镁粉、碳化钙粉尘与水接触后会引起自然爆炸，不能采用湿式除尘；镁粉、碳化钙粉尘与水接触后会引起自然爆炸，不能采用湿式除尘；镁粉、碳化钙粉尘与水接触后会引起自然爆炸，不能采用湿式除尘；镁粉、碳化钙粉尘与水接触后会引起自然爆炸，不能采用湿式除尘；锌粉与镁粉或混合后也会发生爆炸。锌粉与镁粉或混合后也会发生爆炸。锌粉与镁粉或混合后也会发
28、生爆炸。锌粉与镁粉或混合后也会发生爆炸。第13页/共85页第十四页，共86页。7.7.安息角安息角安息角安息角 粉粉粉粉尘尘尘尘通通通通过过过过小小小小孔孔孔孔连连连连续续续续落落落落到到到到水水水水平平平平板板板板上上上上，堆堆堆堆积积积积成成成成的的的的锥锥锥锥体体体体母母母母线线线线与与与与水水水水平面小于平面小于平面小于平面小于9090的夹角（也叫静止的夹角（也叫静止的夹角（也叫静止的夹角（也叫静止(jngzh)(jngzh)角、堆积角）。角、堆积角）。角、堆积角）。角、堆积角）。用用用用于于于于评评评评价价价价粉粉粉粉尘尘尘尘的的的的流流流流动动动动特特特特性性性性。安安安安息息息息
29、角角角角愈愈愈愈小小小小，粉粉粉粉尘尘尘尘的的的的流流流流动动动动性性性性愈愈愈愈好好好好，多数粉尘多数粉尘多数粉尘多数粉尘3535左右。左右。左右。左右。一一一一般般般般情情情情况况况况，粒粒粒粒径径径径大大大大、表表表表面面面面光光光光滑滑滑滑、接接接接近近近近球球球球形形形形、湿湿湿湿度度度度低低低低、粘粘粘粘性性性性小小小小的粉尘，其安息角减小。的粉尘，其安息角减小。的粉尘，其安息角减小。的粉尘，其安息角减小。第14页/共85页第十五页，共86页。二、除尘二、除尘二、除尘二、除尘(chchn)(chchn)过程机过程机过程机过程机理理理理 除除除除尘尘尘尘机机机机理理理理：含含含含尘尘
30、尘尘气气气气流流流流在在在在某某某某种种种种力力力力的的的的作作作作用用用用下下下下使使使使尘尘尘尘粒粒粒粒相相相相对对对对气气气气流流流流产产产产生生生生一一一一定定定定的的的的位位位位移移移移，最最最最终终终终(zuzhn)(zuzhn)脱离气流沉降于捕集表面。脱离气流沉降于捕集表面。脱离气流沉降于捕集表面。脱离气流沉降于捕集表面。1.1.重力分离重力分离重力分离重力分离在重力场的作用下，粒子在静止流体中作自由沉降运动。合力在重力场的作用下，粒子在静止流体中作自由沉降运动。合力在重力场的作用下，粒子在静止流体中作自由沉降运动。合力在重力场的作用下，粒子在静止流体中作自由沉降运动。合力FFF
31、wFw重重重重FbFb浮浮浮浮FdFd阻阻阻阻终终终终端端端端沉沉沉沉降降降降速速速速度度度度vsvs尘尘尘尘粒粒粒粒先先先先加加加加速速速速下下下下降降降降，FdFd不不不不断断断断，当当当当使使使使合合合合力力力力F F0 0时时时时，作作作作均均均均速速速速下下下下降降降降运运运运动的速度（沉降速度达到恒定最大值）。动的速度（沉降速度达到恒定最大值）。动的速度（沉降速度达到恒定最大值）。动的速度（沉降速度达到恒定最大值）。对于对于对于对于dp100mdp100m的颗粒，层流区的颗粒，层流区的颗粒，层流区的颗粒，层流区（ReRevdp/1.0vdp/1.0）vsdp2，dp，vs，难分离，
32、难分离(fnl)温度温度，vs，难分离，难分离(fnl)第15页/共85页第十六页，共86页。2.2.离心分离离心分离是利用旋转含尘气流产生的离心力的作用使粒子与气体分离的是利用旋转含尘气流产生的离心力的作用使粒子与气体分离的一种简单而重要的分离方法。离心力可以比重力大得多，对惯一种简单而重要的分离方法。离心力可以比重力大得多，对惯性性(gunxng)(gunxng)分离和滤料拦截有重要作用。层流时，离心力分离和滤料拦截有重要作用。层流时，离心力FcFc径向阻力径向阻力Fd Fd，终端离心沉降速度：，终端离心沉降速度：相对相对(xingdu)重力分离，它是以离心加速度重力分离，它是以离心加速度
33、v2/r代替了重力加速度代替了重力加速度g。除了与除了与dp和温度有关。和温度有关。v，r，vrs，愈能分离细小尘粒。，愈能分离细小尘粒。第16页/共85页第十七页，共86页。3.3.惯性分离惯性分离 机理：含尘气流冲机理：含尘气流冲击障碍物，气流突击障碍物，气流突然转变然转变(zhunbin)(zhunbin)方向，尘粒则受惯方向，尘粒则受惯性力作用与气流分性力作用与气流分离。同时还有离心离。同时还有离心力和重力作用。力和重力作用。dpdp，初速，初速，气流，气流旋转半径旋转半径，惯性分，惯性分离效果增强。离效果增强。第17页/共85页第十八页，共86页。4.4.截留分离截留分离机理机理 (
34、1)(1)质量很小的粒子，质量很小的粒子，如果没有离开流线而绕如果没有离开流线而绕过捕尘体过捕尘体(如液滴、纤维如液滴、纤维等等)运动时，这时只要粒运动时，这时只要粒子的中心处于距捕尘体子的中心处于距捕尘体不超过不超过dp/2dp/2的流线上，就的流线上，就会与捕尘体接触会与捕尘体接触(jich)(jich)而被截留分离。而被截留分离。(2)(2)而尺而尺寸和质量较大的粒子，寸和质量较大的粒子，由于惯性作用而离开气由于惯性作用而离开气流流线直接碰撞到捕尘流流线直接碰撞到捕尘体上而被捕集则为上述体上而被捕集则为上述的惯性碰撞分离。）的惯性碰撞分离。）dpdp，捕尘体直径，捕尘体直径d0d0，截留
35、分离效率截留分离效率。第18页/共85页第十九页，共86页。5.5.静电静电静电静电(jngdin)(jngdin)分离分离分离分离机理：针状（放电、电晕、负）电极和机理：针状（放电、电晕、负）电极和平板（集尘、正）电极通较高的直流电平板（集尘、正）电极通较高的直流电压，产生电场，自由电子运动形成电流。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，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。负离晕放电。正离子与针状电
36、极中和。负离子和自由电子向集尘极移动，与粉尘碰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，最后撞，使尘粒荷电向集尘极转移，最后(zuhu)附着在集尘极上而与气流分离附着在集尘极上而与气流分离。利用静电力，可用于分离利用静电力，可用于分离0.11.0m低速粒子。静电分离有两种形式低速粒子。静电分离有两种形式：自身带电自身带电(didin)粒子在捕尘体上沉降。自身带电粒子在捕尘体上沉降。自身带电(didin)有限。有限。电场力作用使荷电粒子在集尘极上发生沉降电场力作用使荷电粒子在集尘极上发生沉降:第19页/共85页第二十页，共86页。第二节第二节除尘除尘(chchn)装置装置一、
37、除尘装置的性能及分类一、除尘装置的性能及分类一、除尘装置的性能及分类一、除尘装置的性能及分类1.1.性能：性能：性能：性能：（1 1）含尘气体的处理量含尘气体的处理量含尘气体的处理量含尘气体的处理量处理含尘气体能力大小。体积流量处理含尘气体能力大小。体积流量处理含尘气体能力大小。体积流量处理含尘气体能力大小。体积流量QQ（m3/sm3/s）表示。）表示。）表示。）表示。（2 2）除尘效率除尘效率除尘效率除尘效率总除尘效率总除尘效率总除尘效率总除尘效率。捕集粉尘。捕集粉尘。捕集粉尘。捕集粉尘(fnchn)(fnchn)质量质量质量质量Mc(g/sMc(g/s）与进入的粉尘）与进入的粉尘）与进入的
38、粉尘）与进入的粉尘(fnchn)(fnchn)质量质量质量质量MiMi之比。之比。之比。之比。式中，浓度C（g/m3）若除尘器完全密闭，稳态等温操作(cozu)，则进出除尘器的气体量不变：Qo Qi，于是：第20页/共85页第二十一页，共86页。分级除尘效率分级除尘效率分级除尘效率分级除尘效率dd。定义：除尘器对某一粒径定义：除尘器对某一粒径定义：除尘器对某一粒径定义：除尘器对某一粒径dpdp或某一粒径范围或某一粒径范围或某一粒径范围或某一粒径范围dpdp的粉尘的捕集效果。（频率的粉尘的捕集效果。（频率的粉尘的捕集效果。（频率的粉尘的捕集效果。（频率(pnl)(pnl)分布分布分布分布）（3)
39、透过率透过率P：一些除尘器的除尘效率一些除尘器的除尘效率(xiol)可达可达99以上，总效率以上，总效率(xiol)的变化难以判断除尘的变化难以判断除尘效果及排放对环境效应的影响效果及排放对环境效应的影响，这时可用，这时可用P反映其效果反映其效果.定义：从除尘器中逃逸的粉尘质量与进入的粉尘质量之比的质量分数，即透过率定义：从除尘器中逃逸的粉尘质量与进入的粉尘质量之比的质量分数，即透过率P.第21页/共85页第二十二页，共86页。（4 4）阻力：气流通过时的压力损失，阻）阻力：气流通过时的压力损失，阻）阻力：气流通过时的压力损失，阻）阻力：气流通过时的压力损失，阻力系数力系数力系数力系数 与流动
40、状态与流动状态与流动状态与流动状态(zhungti)(zhungti)流道流道流道流道大小和形状有关。大小和形状有关。大小和形状有关。大小和形状有关。2.分类分类（1）机械式除尘器。质量力）机械式除尘器。质量力(重力、惯性力、离心力重力、惯性力、离心力)作用。重作用。重力沉降室、惯性分离器、旋风除尘器。力沉降室、惯性分离器、旋风除尘器。（2）过滤）过滤(gul)式除尘器。多孔滤料层、网眼物体。颗粒层过式除尘器。多孔滤料层、网眼物体。颗粒层过滤滤(gul)器、袋式过滤器、袋式过滤(gul)器。效率高、能耗高。器。效率高、能耗高。（3）电除尘器。静电分离。有干法清灰和湿法清灰两种型式。）电除尘器。
41、静电分离。有干法清灰和湿法清灰两种型式。效率高，能耗低，耗钢材多，投资高。效率高，能耗低，耗钢材多，投资高。（4）湿式除尘器（洗涤器）。液滴或液膜粘附。喷雾洗涤器、）湿式除尘器（洗涤器）。液滴或液膜粘附。喷雾洗涤器、旋风水膜、文丘里洗涤器。可实现除尘和对气态污染物的旋风水膜、文丘里洗涤器。可实现除尘和对气态污染物的吸收净化。效率高，特别是对微细粉尘，但易产生二次污吸收净化。效率高，特别是对微细粉尘，但易产生二次污染。染。第22页/共85页第二十三页，共86页。二、机械式除尘器二、机械式除尘器二、机械式除尘器二、机械式除尘器 1.1.重力沉降室重力沉降室重力沉降室重力沉降室在重力作用下沉降分离。
42、在重力作用下沉降分离。在重力作用下沉降分离。在重力作用下沉降分离。沉沉沉沉降降降降速速速速度度度度vsvs，水水水水平平平平速速速速度度度度vovo。当当当当气气气气流流流流通通通通过过过过沉沉沉沉降降降降室室室室时时时时间间间间(shjin)(shjin)尘尘尘尘粒粒粒粒沉沉沉沉 降降降降 到到到到 底底底底 部部部部 时时时时 间间间间(shjin)(shjin)时时时时，全全全全部部部部沉沉沉沉降。降。降。降。沉降室捕集的最小尘粒：沉降室捕集的最小尘粒：沉降室捕集的最小尘粒：沉降室捕集的最小尘粒：vo，H，L，除尘，除尘(chchn)效率效率。第23页/共85页第二十四页，共86页。2.
43、2.惯性惯性惯性惯性(gunxng)(gunxng)除尘器除尘器除尘器除尘器惯惯惯惯性性性性(gunxng)(gunxng)分分分分离离离离为为为为主主主主，还还还还有有有有重重重重力力力力、离离离离心心心心力力力力的作用。的作用。的作用。的作用。回转式、碰撞式回转式、碰撞式回转式、碰撞式回转式、碰撞式流流流流速速速速越越越越高高高高，转转转转变变变变角角角角度度度度越越越越大大大大，转转转转弯弯弯弯次次次次数数数数越越越越多多多多，除除除除尘尘尘尘效效效效率率率率越越越越高高高高。阻阻阻阻力力力力也增大。也增大。也增大。也增大。一一一一般般般般除除除除尘尘尘尘效效效效率率率率不不不不高高高高
44、。湿湿湿湿式式式式惯惯惯惯性性性性(gunxng)(gunxng)除除除除尘尘尘尘器器器器，可以提高除尘效率。，可以提高除尘效率。，可以提高除尘效率。，可以提高除尘效率。第24页/共85页第二十五页，共86页。3.3.旋旋旋旋风风风风除除除除尘尘尘尘器器器器(旋旋旋旋风风风风除除除除尘尘尘尘器器器器是是是是利利利利用用用用旋旋旋旋转转转转气气气气流流流流的的的的离心力使粉尘从含尘气流中分离的装置离心力使粉尘从含尘气流中分离的装置离心力使粉尘从含尘气流中分离的装置离心力使粉尘从含尘气流中分离的装置)结结结结构构构构(jigu)(jigu)简简简简单单单单，运运运运行行行行维维维维修修修修方方方方
45、便便便便，效效效效率率率率适适适适中中中中 80809090，阻阻阻阻力力力力适适适适中中中中pp1000Pa1000Pa，dp3m.dp3m.应应应应用用用用最最最最为为为为广广广广泛泛泛泛。改改改改进进进进：多多多多管管管管除除除除尘尘尘尘器器器器许许许许多多多多小小小小旋旋旋旋风风风风子子子子，高高高高，阻阻阻阻力力力力大大大大；麻麻麻麻石石石石（水水水水膜膜膜膜）麻麻麻麻石石石石或或或或瓷瓷瓷瓷砖砖砖砖砌砌砌砌筑筑筑筑筒筒筒筒体体体体，喷喷喷喷水水水水，高，阻力小，易二次污染。高，阻力小，易二次污染。高，阻力小，易二次污染。高，阻力小，易二次污染。外外外外旋旋旋旋流流流流是是是是旋旋旋
46、旋转转转转向向向向下下下下的的的的准准准准自自自自由由由由涡涡涡涡流流流流，具具具具有有有有向向向向心心心心的的的的径向运动；径向运动；径向运动；径向运动；内内内内旋旋旋旋流流流流是是是是旋旋旋旋转转转转向向向向上上上上的的的的强强强强制制制制涡涡涡涡流流流流，具具具具有有有有离离离离心心心心的的的的径径径径向运动。向运动。向运动。向运动。两者旋转方向相同。尘粒依靠离心力向外移动。两者旋转方向相同。尘粒依靠离心力向外移动。两者旋转方向相同。尘粒依靠离心力向外移动。两者旋转方向相同。尘粒依靠离心力向外移动。第25页/共85页第二十六页，共86页。分界面上：外旋流的切向速度分界面上：外旋流的切向速
47、度分界面上：外旋流的切向速度分界面上：外旋流的切向速度vv最大，离心力最大，离心力最大，离心力最大，离心力FcFc最大。最大。最大。最大。FcFc阻阻阻阻FdFd，粒子移向外旋流而被捕集；，粒子移向外旋流而被捕集；，粒子移向外旋流而被捕集；，粒子移向外旋流而被捕集；FcFcFdFd，粒子向内被气流带走。，粒子向内被气流带走。，粒子向内被气流带走。，粒子向内被气流带走。FcFcFdFd，理理理理论论论论上上上上粒粒粒粒子子子子应应应应滞滞滞滞留留留留在在在在分分分分界界界界面面面面上上上上旋旋旋旋转转转转。实实实实际际际际上上上上气气气气流流流流为为为为紊紊紊紊流流流流，假假假假想想想想圆圆圆圆
48、筒筒筒筒理理理理论论论论从从从从概概概概率率率率统统统统计计计计观观观观点点点点认认认认为为为为，粒粒粒粒子子子子5050可可可可能能能能进进进进入入入入内内内内旋旋旋旋流流流流，另另另另5050可能向外移动。可能向外移动。可能向外移动。可能向外移动。分分分分割割割割粒粒粒粒径径径径dpcdpc旋旋旋旋风风风风除除除除尘尘尘尘器器器器达达达达到到到到(d(ddo)do)一一一一定定定定效效效效率率率率时时时时能能能能分分分分离离离离的的的的最最最最小小小小粒粒粒粒径。径。径。径。切向速度切向速度切向速度切向速度vcvc，pp，内旋流半径，内旋流半径，内旋流半径，内旋流半径rcrc，则，则，则，
49、则dpcdpc，。第26页/共85页第二十七页，共86页。入口速度入口速度入口速度入口速度u u。uvcdpcuvcdpc。但。但。但。但u u过高，二次飞扬，阻力增大。过高，二次飞扬，阻力增大。过高，二次飞扬，阻力增大。过高，二次飞扬，阻力增大。含尘气流性质。含尘气流性质。含尘气流性质。含尘气流性质。pp，;t;t，gg，除尘器的几何尺寸。筒体除尘器的几何尺寸。筒体除尘器的几何尺寸。筒体除尘器的几何尺寸。筒体，离心力，离心力，离心力，离心力FcFc；排气管直径；排气管直径；排气管直径；排气管直径，rcrc，。灰斗的气密性。气密性差，空气渗入将二次飞扬，灰斗的气密性。气密性差，空气渗入将二次飞
50、扬，灰斗的气密性。气密性差，空气渗入将二次飞扬，灰斗的气密性。气密性差，空气渗入将二次飞扬，。结构型式：结构型式：结构型式：结构型式：按按按按气气气气流流流流导导导导入入入入方方方方式式式式：切切切切向向向向式式式式（入入入入口口口口管管管管外外外外壁壁壁壁与与与与筒筒筒筒体体体体相相相相切切切切）、蜗蜗蜗蜗壳壳壳壳式式式式（入入入入口口口口管管管管内内内内壁壁壁壁与与与与筒筒筒筒体体体体相相相相切切切切，入入入入口口口口气气气气流流流流距距距距筒筒筒筒体体体体外外外外壁壁壁壁更更更更近近近近，有有有有利利利利于于于于提提提提高高高高除除除除尘尘尘尘效效效效率率率率，并并并并使使使使进进进进口