4.4 湿式除尘器
湿式除尘原理 雾化接触型洗涤器 液膜接触型洗涤器 鼓泡接触型洗涤器
湿式除尘器的设计
4.4 湿式除尘器
4.4.1 湿式除尘原理
湿式除尘原理 气液接触界面 湿式除尘机理 能耗与效率的关系
4.4 湿式除尘器
4.4.1 湿式除尘原理
（1）气液接触界面
●湿式除尘器的关键是要使液体和气体密切接触并把 粉尘从气相转移到液相。这种接触大致有三种方式： 液滴 液膜 气泡
通过机械装置或气流把液体雾化成小液滴，液体呈 分散相，含尘气体呈连续相，两者之间存在相对速 度，利用惯性碰撞等作用实现液滴对颗粒物的捕集。 把液体淋洒在填料介质上，使之在表面形成薄薄的 水膜，此时，液气均呈连续相。气体中的粉尘由水 膜进入水体被带走。
气体穿过液层而产生气泡，气体为分散相，液体为 连续相，颗粒在气泡中依靠惯性、重力和扩散等作 用而沉降，被带入液体。
2
4.4.1
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4.4.1 湿式除尘原理
（2）湿式除尘机理
重力沉降
●因重力沉降产生的捕集效率可 根据Langmuir的内插公式计算：
Red IV IP ( ) 60 G 1 Red / 60
g DL r Red g
IV和IP分别是圆球捕集体 在粘性流和势流条件下的 惯性捕集效率（查手册）
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4.4.1 湿式除尘原理
（4）分割粒径与除尘效率的关系
多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为：
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4.4.1 湿式除尘原理
（4）分割粒径与除尘效率的关系
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4.4.1 湿式除尘原理
（4）分割粒径与除尘效率的关系
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4.4.1 湿式除尘原理
2
Stk惯性碰撞参数
4.4.1
4.4 湿式除尘器
4.4.1 湿式除尘原理
（2）湿式除尘机理
直接拦截
●当含尘气流接近液滴时，粒径较小的粉尘随气流一起绕流， 若尘粒半径大于尘粒中心到液滴边缘的距离时，尘粒与液滴接 触而被拦截。拦截捕集效率为：
1 R (1 R) ( ) 1 R dP R — 拦截比 DL
Nt Et

式中：emran给出了部分粉尘的 参数，参考P203表6-8。
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4.4.1 湿式除尘原理
（4）分割粒径与除尘效率的关系
对于多分散气溶胶体系，控制装置的总除尘效率将取 决于颗粒的粒径分布和对这种粉尘的分级效率。任何湿 式除尘器对给定粉尘的总通过率可以表示为：
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● 利用液滴（水滴）捕集气体中的颗粒物，以达到 净化含尘废气的目的，是一种高效除尘设备。 ● 湿式除尘器的优点：除尘效率高，甚至对亚微米 的粉尘都有较高的去除率；结构简单，占地面积 小；造价低，操作维护方便；能有效处理高温、 高湿、易燃、易爆的含尘气体；可同时去除废气 中的气态污染物。 ● 湿式除尘器的缺点：需要配备污水处理设施，防 止二次污染；设备需要做防腐处理和保温措施； 不宜净化纤维性粉尘和憎水性粉尘。
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4.4.1 湿式除尘原理
（2）湿式除尘机理
扩散沉降
●含尘气流中的小颗粒(dp<0.3m)因受到气体分子的碰撞而作 无规则运动，通过从高浓度到低浓度的扩散而被捕集。粘性流 和势流的扩散捕集效率分别用Langmuir和Natanson公式：
1.71Pe D 1/ 3 (2 ln Red ) Pe
2 / 3
0 DL
Dm
3.19 D 1/ 3 Pe
（见P156 ）
0 g DL Red g
Pe捕集体的 皮克莱数
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（3）湿式除尘器的能耗与效率的关系
●湿式除尘器的关键是要使液体和气体密切接触，把 迫使颗粒物和液滴接触所需要的能量定义为接触能 Et(kWh/1000m3)，包括气相能耗Eg和液相能耗El。
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4.4.1 湿式除尘原理
（2）湿式除尘机理
惯性碰撞
●当含尘气流接近液滴时，气流将绕过液滴，而粒径较大的粉 尘(dp>1m)由于惯性作用，继续保持原来运动方向前进并撞 击到液滴上而被捕集。惯性捕集效率为：
Stk I ( )2 S tk 0.35 C P d P r S tk ( S tk 0.1) 18 g DL
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分类
根据能耗分：
低能湿式除尘器（ 0 . 2 一 1 . 5 kPa ） 喷雾塔和旋风洗涤器 高能湿式除尘器（ 2.5 一 9.0 kPa） 文丘里洗涤器 根据净化机理分： 重力喷雾洗涤器、旋风洗涤器 、 自激喷 雾洗涤器、板式洗涤器、 填料洗涤器、 文丘里洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器
（4）分割粒径与除尘效率的关系
4.4 湿式除尘器
4.4.2 雾化接触型洗涤器（液滴）
雾化接触型洗涤器
喷雾塔洗涤器
冲击式洗涤器 中心喷雾的旋风洗涤器 文丘里洗涤尘器
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4.4.2 雾化接触型洗涤器 （1）喷雾塔洗涤器
为估算喷雾塔的除尘效率，通 常作如下假定(Calvert)：
●液滴具有相同的直径dD；
●在塔横截面上液滴分布 均匀； ●液滴浓度足够稀，彼此 互不影响； ●第i级尘粒在塔横截面上 分布均匀，且浓度为ni；
c2 Nt 1 1 e 则除尘效率为 c1
式中：c1,c2-分别为进洗涤器和出洗涤器时粉尘浓 度,mg/m3。
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4.4.1 湿式除尘原理
（3）湿式除尘器的能耗与效率的关系
●经过大量的实验研究，传质单元数Nt和总能耗Et在 双对数坐标中基本呈直线关系，于是可得如下经验公 式。
Ql 1 Et Eg El (Pg Pl ) 3600 Qg
式中:△Pg-气体通过洗涤器的压力损失,Pa; △Pl-加入液体的压力损失,Pa; Qg,Ql-分别为液体和气体流量,m3/s。
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4.4.1 湿式除尘原理
（3）湿式除尘器的能耗与效率的关系
●为了关联除尘器能耗与除尘效率，往往定义传质单 元数Nt。 c2 dc c2 Nt ln c1 c c1