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湿式除尘器

湿式除尘器湿式除尘器使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其它作用捕集颗粒或使粒径增大从而把尘粒从气流中分离出来的装置。

×优点:结构简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便等优点,且能同时进行有害气体的净化、烟气冷却和增湿;特别适用于处理高温、高湿和有爆炸危险的气体。

此外,在操作过程中不会产生捕集到粉尘的再飞扬。

可以有效地除去直径为0.1-20μm的液态或固态粒子,亦能脱除气态污染物×缺点:要消耗一定数量的水;泥水不易分离,不利于副产品的回收;污水、污泥的不适当处理易造成水的污染;设备安装在室外,冬天需考虑设备可能冻结的问题。

不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体•重点:碰撞效率;湿式除尘器的常见类型;文丘里洗涤器。

•工程上使用的湿式除尘器型式很多,大体分为低能、高能两类。

低能压力损失0.2-1.5Kpa,包括喷雾塔、旋风洗涤器等。

一般耗水量(L/G比)0.5-3.0l/m3,对10μm以上的η可达90-95%,常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑的除尘;高能湿式除尘器ΔP=2.5-9.0Kpa,•η可达95%以上,如文丘里洗涤器•根据湿式除尘器的净化机理,可分为:重力喷雾洗涤器;旋风洗涤器;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。

工作原理:其除尘原理有些与惯性、旋风和袋式除尘器的原理有共同之处。

但又有其特殊性。

原理主要有惯性碰撞、直接拦截、重力沉降、扩散、黏附、扩散飘移和热漂移以及凝集作用。

•1. 惯性碰撞尺寸在0.3µm以上的尘粒而言,尘粒与水滴的碰撞效率取决于尘粒的惯性。

含尘⽓体与液滴相遇,在液滴前x d处开始绕过液滴流动,惯性较⼤的尘粒继续保持原来的直线运动。

尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒⼦的停⽌距离x s,若x s⼤于x d;尘粒和液滴就会发⽣碰撞•2. 黏附与袋式除尘器的黏附作用类似,即当粉尘粒径的半径大于粉尘中心到边缘的距离时,则粉尘被水滴黏附而被捕集。

四、扩散漂移和热漂移若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。

五、凝聚作用排烟中常含有水蒸汽、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,使尘粒彼此凝聚成较大的二次粒子,易于被液滴捕集。

二、气液界面及除尘器的型式•(一)气液界面•用液体来洗涤和捕集气体中微粒,大体要在四种气—液交界面上进行。

即气泡表面、液体喷射表面、液膜表面以及液滴表面。

•1.气泡表面•含尘气流通过多孔板上的液体时,气体在孔眼处形成气泡,并逐渐变大,随后上升通过液层,筛板可分为三个区域:最下层是鼓泡区,主要为液体;中间层是运动的气泡层,主要是气体,液体是以气泡膜的形式存在;上层是溅沫区,液体变成了不连续的溅沫。

•气流中的尘粒主要在气泡区被捕集。

•2.液体射流表面•表示一个压力喷咀形成的射流。

喷出的射流经一定距离后破碎为直径分布范围很广的液滴群。

气体和液体发生强烈混合,常见的除尘器是引射式文丘里洗涤器,由于尘粒和液滴相对速度较小,故此装置的捕集效率不很高,但由于液体喷射的抽吸作用,气体不需引风设备。

•3.液膜•液体依靠其流动性、润湿性在固体表面铺展开来,即形成液膜,如洗涤塔,内装填料,在填料表面形成液膜。

•4.液滴•靠机械力、惯性力以及摩擦力等使液体分散在大量气体中,从而形成液滴。

•洗涤器其最早的型式是在一空塔内喷水使其逆向与上升的含尘气体相接触,利用尘粒与水滴接触碰撞而相互凝集或尘粒间团聚,使其重量大大增加,靠重力作用而沉降下来。

效率很低。

因此常在塔内装置填料或其他塔板结构,增加水与含尘气体的接触,提高效率并减小除尘器的体积。

填料有陶瓷、塑料、玻璃等制成的环或球。

主要有湍球塔、泡沫除尘器和旋流板塔。

图喷雾塔洗涤器将流化床的原理应用到气液传质设备中,使填料处于流化状态,因而使过程得到强化•泡沫除尘器在塔内装有筛板和挡水板。

液体由塔上部喷入,含尘气体由下部进入除尘器,当含尘气体通过筛板时,气体中的一部分粉尘在泡沫层中被除去,而另一部分粉尘则被筛板泄漏液所捕集。

通过气液两相的充分接触而达到出尘的目的。

•水膜除尘器•立式水膜除尘器常用的有CLS型、CLS/A型和干湿一体型除尘器(旋风水膜双级除尘器)等。

•卧式旋风水膜除尘器水浴除尘器•冲击水水浴阶段•淋水浴阶段•冲击式除尘器其结构如图所示。

当机组通电后,除尘器自行充水,至启动水位(与上叶片下沿平齐,即图中虚线位置)后风机就自动启动。

含尘气体由进风口进入后转弯向下冲击水面,由于断面扩大较大,尘粒便靠重力作用掉入水中被水捕集。

未被除去的细小尘粒随着气体携带冲击卷起的大量水滴进入两叶片间的“S”形通道,气水充分接触,尘粒为水滴黏附。

经“S”形通道时,由于气体突然转向,形成离心力,将为水滴黏附的尘粒甩至外壁,并顺壁流下,从而使细小尘粒被水捕获,气体得到净化。

气体流出“S”形通道后进入净气分雾室,由于重力的作用,水滴以及部分为水黏附的细小尘粒返回水中,净化气体向上流动,经过挡水板再次除去细小水滴后又排气口排出。

被捕集的尘粒靠自重沉降于器底,通过排泥浆装置排出器外。

•文氏管除尘器除尘器系统的构成¾⽂丘⾥洗涤器¾除雾器¾沉淀池¾加压循环⽔泵¾⽂丘⾥除尘器:收缩管,喉管,扩散管¾就其断⾯形状•圆形⽂丘⾥除尘器•矩形⽂丘⾥除尘器除雾器一般采用旋风分离器。

不仅可以用作除尘,还可以除雾、降温和吸收、蒸发等方面。

压力损失较大,用水量也大。

Gas-liquid Contactor (scrubber)Gas-liquid Separator (cyclone)Solid-liquid separatorDirty gas Mixed gas Clean gasAnd liquidDirty liquidClean liquidLiquid recirculating pump Collected solidFIGURE Schematic of venturi scrubber除尘过程除尘过程(可除去1μm以下的尘粒)¾含尘⽓体由迸⽓管进⼊收缩管后,流速逐渐增⼤,⽓流的压⼒能逐渐转变为动能¾在喉管⼊⼝处,⽓速达到最⼤,⼀般为50-180m/s¾洗涤液(⼀般为⽔)通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进⼊,液滴被⾼速⽓流雾化和加速,粒径在几百微米以下。

¾充分的雾化是实现⾼效除尘的基本条件(二)文丘里洗涤器的设计•喉管速度(气速)要求大一些好(50-180m/s),若小于40m/s,效率会大大降低。

最佳的速度为50m/s。

喉管要有一定的长度,一般大于200mm,过长阻力会增大,水量太小,形不成水帘子,太大,会反方向跑掉,也不能完全喷成雾状,一般控制的水气比为0.5-1 L/m3。

¾进气管直径D1按与之相联管道直径确定¾收缩管的收缩角α1常取23o-25o¾喉管直径D T按喉管气速v T确定,其截面积与进口管截面积之比的典型值为1:4¾扩散管的扩散角α2一般为5o一7o¾出口管的直径D2按与其相联的除雾器要求的气速确定装置名称⽓体流速(m/s)液⽓⽐(l/m3)压⼒损失(Pa)分割直径(μm)喷淋塔0.1-22-3100-500 3.0填料塔0.5-12-31000-2500 1.0旋风洗涤器15-450.5-1.51200-1500 1.0转筒洗涤器(300-750r/min)0.7-2500-15000.2冲击式洗涤器10-2010-500-1500.2⽂丘⾥洗涤器60-900.3-1.53000-80000.1主要湿式除尘装置的性能和操作范围处理燃煤锅炉烟气湿式洗涤和旋风分离机理相结合,研究了一种新型湿式旋风除尘脱硫技术与装置(见图)炉烟气由进口切向旋转进入筒体内的改性芯管,并与雾化的吸收液充分混合。

在芯管的喉部,气速度增大,静压降低,利于吸收液的充分雾化和气、液、固三相的充分接触,进而利于吸收液捕集尘粒和吸收二氧化硫。

在芯管渐扩段,气流速度降低,静压得以恢复,利于吸收液滴直径的增大和沉降。

在装置的下部,有一改性旋流板,该板上布满流动的水膜,扩大气液接触面积,进行烟气的进一步除尘和脱硫。

脱硫是在气液充分接触的情况下发生的,即有物理吸收,也有化学吸收。

物理吸收的二氧化硫可以在其后与吸收液中的碱性物质发生酸碱中和反应。

×以废治废、综合利用印染废水和烟气脱硫联合治理利用锅炉原有的湿式除尘系统,将碱性印染废水作为湿式除尘器的水源,进行除尘脱硫.废水中的NaOH、Na2CO3与烟道气中的SO2发生中和反应而达到净化的目的。

•齐齐哈尔市富区黑化集团原来一直采用旋风分离除尘,这种方法排出的烟气含尘量超高。

花岗岩水膜除尘器,由捕滴器和文丘里管组成,文丘里管在捕滴器前面。

•齐鲁石化公司的腈纶厂采用流化床脱硫除尘一体化技术对6台35t的锅炉进行烟气治理在水膜除尘器的筒体内增加两道流化床洗涤板,用以实现流化鼓泡,增大气膜传质系数,从而提高脱硫除尘效率。

x太原东山热电厂采用另外一种方法来提高除尘脱硫的效率。

用中低速文丘里管代替高速文丘里管,同时用旋流板塔代替水膜除尘器,利用碱液加强二氧化硫的吸收,污水经沉淀并添加碱液后可以循环使用。

旋流板的存在强化了传质过程。

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