大氣污染及其控制技術(shù)-除塵.ppt

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1,第3章大氣污染及其控制技術(shù),1大氣概述2大氣污染3影響污染物在大氣中擴散的氣象因素4大氣污染物控制技術(shù),2,3.4.1煙塵控制技術(shù)—除塵器,從廢氣中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備，稱為除塵裝置，或除塵器。1、除塵裝置的技術(shù)性能指標(biāo)（1）煙塵的濃度表示煙塵顆粒的個數(shù)濃度。單位氣體體積中所含煙塵顆粒的個數(shù)，稱為個數(shù)濃度，單位為個／cm3；在粉塵濃度極低時用此單位。煙塵的質(zhì)量濃度。單位標(biāo)況體積含塵氣體中煙塵質(zhì)量數(shù)，稱為質(zhì)量濃度，單位為g／Nm3，或；mg／Nm3。(2)除塵裝置的處理量除塵裝置在單位時間內(nèi)所能處理煙氣量，用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量表示，單位為Nm3／h、Nm3／s。,3,(3)除塵裝置的效率是表示裝置捕集粉塵效果的重要指標(biāo)，也是選擇、評價裝置的最主要參數(shù)。除塵效率η：是指在同一時間內(nèi)，由除塵裝置除下的粉塵量與進(jìn)入除塵裝置的粉塵量的百分比。η=M3/M1100%=(M1-M2)/M1100%通過率s：是指沒有被除塵裝置除下的煙塵量與除塵裝置人口煙塵量的百分比。s=M2/M1100%=(M1-M3)/M1100%分級除塵效率ηd：對某一粒徑為中心，粒徑寬度?d范圍內(nèi)煙塵的去除效率。（4）除塵裝置的壓力損失?P壓力損失是表示除塵裝置消耗能量大小的指標(biāo)，用除塵裝置進(jìn)出口處氣流的壓力差來表示?P=P1-P2,4,2、除塵裝置的分類依照除塵器除塵的主要機制可將其分為：機械式除塵器：重力沉降室，慣性除塵器，旋風(fēng)除塵器過濾式除塵器：袋式除塵器，顆粒層除塵器靜電除塵器：干式電除塵器，濕式電除塵器洗滌式除塵器：沖擊式洗滌器，自激式濕式除塵器，空心噴淋塔，文丘里除塵器根據(jù)在除塵過程中是否使用水或其他液體可分為濕式除塵器、干式除塵器。根據(jù)除塵過程中的粒子分離原理，除塵裝置又可分為重力除塵裝置、慣性力除塵裝置、離心力除塵裝置、洗滌式除塵裝置、過濾式除塵裝置、電除塵裝置、聲波除塵裝置。,5,幾種除塵裝置的除塵效率,6,,7,采用纖維織物作濾科的袋式除塵器應(yīng)用較廣。除塵效率一般可達(dá)99.9%以上，阻力1000~1500Pa。效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單。濾袋破損更換問題,3.4.2幾種主要的除塵裝置,1袋式除塵器,8,袋式除塵器的工作原理,含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上沉積在濾料上的粉塵，通過噴出高壓氣流或機械振動使其從濾料表面脫落，落人灰斗中,,9,袋式除塵器的工作原理,新鮮濾料的除塵效率較低粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層。粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袈兩側(cè)的壓力差增大，會把己附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降,,除塵器壓力過高，還會使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時清灰清灰不應(yīng)破壞粉塵初層,10,袋式除塵器的工作原理,袋式除塵器的分級效率曲線,,11,袋式除塵器的清灰,清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類的常用的清灰方式有三種機械振動式逆氣流清灰脈沖噴吹清灰,12,袋式除塵器的清灰,機械振動清灰機械振動袋式除塵器的過濾風(fēng)速一般取1.0－2.0m/min，壓力損失為800－1200Pa,,此類型袋式除塵器的優(yōu)點是工作性能穩(wěn)定，清灰效果較好缺點是濾袋常受機械力作用損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大,13,袋式除塵器的清灰,逆氣流清灰過濾風(fēng)速一般為0.5－2.0m/min，壓力損失控制范圍1000－1500Pa這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況,,14,袋式除塵器的清灰,脈沖噴吹清灰利用0.4一0.7MPa的壓縮空氣反吹，壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動，粉塵層脫落必須選擇適當(dāng)壓力的壓縮空氣和適當(dāng)?shù)拿}沖持續(xù)時間（通常為0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一個脈沖，全部濾袋完成一個清灰循環(huán)的時間稱為脈沖周期實現(xiàn)了全自動清灰，凈化效率達(dá)99.9%；過濾負(fù)荷較高，濾袋磨損輕，運行安全可靠,15,2、電除塵裝置含塵氣流在高壓直流電源產(chǎn)生的不均勻電場中使塵粒荷電，荷電的塵粒在電場庫侖力的作用下，趨向集塵極而達(dá)到除塵目的。,16,電除塵器的工作原理,三個基本過程懸浮粒子荷電－高壓直流電暈，電場荷電，擴散荷電帶電粒子在電場內(nèi)遷移和捕集－延續(xù)的電暈電場（單區(qū)電除塵器）或光滑的不放電的電極之間的純靜電場（雙區(qū)電除塵器）捕集物從集塵表面上清除－振打除去收塵極板上的粉塵層并使其落入灰斗,17,電除塵器的工作原理,18,電除塵器的工作原理,單區(qū)和雙區(qū)電除塵器,雙區(qū)電除塵器,單區(qū)電除塵器,19,電暈放電,金屬電極放出的電子迅速向正極移動，與氣體分子撞擊使之離子化氣體分子離子化的過程又產(chǎn)生大量電子－雪崩過程遠(yuǎn)離金屬電極，電場強度降低，氣體離子化過程結(jié)束，電子被氣體分子捕獲氣體離子化區(qū)域－電暈區(qū)自由電子和氣體負(fù)離子是粒子荷電的電荷來源,,電除塵器除塵過程示意圖1-電暈極2-電子3-離子4-塵粒5-收塵極6-供電裝置7-電暈區(qū),20,粒子荷電,兩種機理電場荷電或碰撞荷電－離子在靜電力作用下做定向運動，與粒子碰撞而使粒子荷電擴散荷電－離子的擴散現(xiàn)象而導(dǎo)致的粒子荷電過程；依賴于離子的熱能，而不是依賴于電場粒子的主要荷電過程取決于粒徑大于0.5?m的微粒，以電場荷電為主小于0.15?m的微粒，以擴散荷電為主介于之間的粒子，需要同時考慮這兩種過程。,21,異常荷電現(xiàn)象,沉積在集塵極表面的高比電阻粒子導(dǎo)致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象,破壞正常電暈過程氣流中微小粒子的濃度高時，荷電塵粒所形成的電暈電流不大，可是所形成的空間電荷卻很大，嚴(yán)重抑制著電暈電流的產(chǎn)生當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時，電暈現(xiàn)象消失，塵粒在電場中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，即電暈閉塞,,22,電除塵器結(jié)構(gòu)－除塵器類型,除塵器類型及其應(yīng)用雙區(qū)電除塵器－通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門單區(qū)電除塵器－控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染管式電除塵器用于氣體流量小，含霧滴氣體，或需要用水洗刷電極的場合板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式，氣體處理量一般為25一50m3/s以上,23,板式電除塵器,,24,電除塵器具有以下特點：除塵效率高，可達(dá)99．9％以上。能捕集粒徑為0.1m或更小的煙霧。阻力損失小。干式電除塵器的阻力降大約為200Pa。維護(hù)簡單，處理煙氣量大:可達(dá)105～106m3/h，操作費用低:大約0.2～0.4kWh/1000m3，多用于處理大煙氣量、含微細(xì)粉塵的氣體凈化?？商幚砀鞣N不同性質(zhì)的煙霧，工作溫度可達(dá)500℃，濕度可達(dá)100％，也能處理易燃易爆氣體。,25,電除塵器結(jié)構(gòu)－電暈電極,電暈電極電暈線的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機械強度高、能維持準(zhǔn)確的極距、易清灰等,,各種型式的電暈線（a）RS管狀芒刺線（b）角鋼芒刺線（c）波形芒刺線（d）鋸齒線（e）鋸形芒刺線（f）條狀芒刺線（g）魚骨針線,26,電除塵器結(jié)構(gòu)－電暈電極,,1．主桅桿2．橫管3．電暈線,陰極小框架的結(jié)構(gòu),27,電除塵器結(jié)構(gòu)－集塵極,集塵極集塵極結(jié)構(gòu)對粉塵的二次揚塵，及除塵器金屬消耗量（約占總耗量的40%－50%）有很大影響性能良好的集塵極應(yīng)滿足以下基本要求振打時粉塵的二次揚塵少單位集塵面積消耗金屬量低極板高度較大時，應(yīng)有一定的剛性，不易變形振打時易于清灰，造價低,28,電除塵器結(jié)構(gòu)－集塵極,常用板式電除塵器集塵極進(jìn)展－寬間距壓電除塵器：現(xiàn)已公認(rèn)，在某些情況下板間距可比平常增加50%－100%，然而除塵器性能并未改變。其原理還沒有完全解釋清楚,,29,電除塵器結(jié)構(gòu)－氣流分布板,電除塵器內(nèi)氣流分布對除塵效率具有較大影響為保證氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)變徑管道，進(jìn)口變徑管內(nèi)應(yīng)設(shè)氣流分布板最常見的氣流分布板有百葉窗式、多孔板、槽形鋼式和欄桿型分布板。對氣流分布的具體要求是任何一點的流速不得超過該斷面平均流速的土40%在任何一個測定斷面上，85%以上測點的流速與平均流速不得相差土25%。,30,電除塵器結(jié)構(gòu)－高壓供電設(shè)備,高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強和電暈電流供電設(shè)備必須十分穩(wěn)定，工作壽命在二十年之上通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70一l000kV，電流為100－2000mA增加供電機組的數(shù)目，減少每個機組供電的電暈線數(shù)，能改善電除塵器性能，但投資投資增加。必須考慮效率和投資兩方面因素,31,被捕集粉塵的清除,電暈極和集塵極上都會有粉塵沉積粉塵沉積在電暈極上會影響電暈電流的大小和均勻性，一般方法采取振打清灰方式清除從集塵極清除已沉積的粉塵的主要目的是防止粉塵重新進(jìn)入氣流在濕式電除塵器中，用水沖洗集塵極板在干式電除塵器中，一般用機械撞擊或電極振動產(chǎn)生的振動力清灰,32,被捕集粉塵的清除,現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。振打系統(tǒng)要求既能產(chǎn)生高強度的振打力，又能調(diào)節(jié)振打強度和頻率常用的振打器有電磁型和撓臂錘型,,33,TheEND,ThanksforlisteningAnyquestions…,