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湿式除尘器除尘机理!

时间:2021-02-23     作者:宁波博斯德环保   阅读

  湿式除尘器是用洗涤水或其他液体与含尘气体相互接触实现分离捕集粉尘粒子的装置。湿式除尘是尘粒从气流中转移到一种液体中的过程。这种转移过程主要取决于3个因素:气体和液体之间接触面面积的大小;气体和液体这两种流体状态之间的相对运动;粉尘颗粒与液体之间的相对运动。


湿式除尘器


  湿式除尘的除尘机理


  在湿式除尘器中,气体与液体的接触方法有两种,一种是气体与液膜或已被雾化了的液膜接触,捕尘体为液滴或液膜,如文氏管除尘器、水膜除尘器、喷淋式除尘器等即属这一种;另一种是气体冲击液层时鼓泡,产生不同大小的气泡,粉尘在气泡中沉降,如泡沫除尘器、冲击式除尘器、自激式除尘器等。无论液体和气体的接触方式如何,湿式除尘器的除尘机理大致有以下几种。



水膜脱硫除尘器原理



  水膜脱硫除尘器原理


  1.惯性碰撞


  尘粒和液滴之间的惯性碰撞是基本的除尘作用。含尘气体在运动过程中如果遇到障碍物(如液滴)会改变气流方向,绕过物体进行流动。其中细小的尘粒随气流一起绕流,运动轨迹由直线变为曲线。粒径较大(大于0.3μm)和密度较大的尘粒具有较大的惯性,便脱离气流的流线保持直线运动,与捕尘体相撞而被捕集,使2b之间的含尘气体得到净化。远处能被捕集的尘粒的运动轨迹是极限轨迹,如下图虚线所示。


惯性碰撞效应

  惯性碰撞效应


  通常,含尘气体中有可能被分离的垂直断面面积与障碍物(液滴)在气流方向上的投影面积的比值称为碰撞效率η1,下图所示,η1可表示如下:


碰撞效率η1


  假定含尘气体在运动中与液滴相遇,在液滴前r处开始改变方向,绕过液滴运动,而惯性较大的尘粒将继续保持原来的直线运动趋势,如果尘粒从脱离流线到停止运动时所移动的直线距离为x,若x大于尘粒脱离流线的点到液滴的距离,尘粒就会和液滴碰撞而被捕集。单个液滴和尘粒发生碰撞的概率可用无量纲碰撞数(或称为惯性参数)ψ表示。


惯性参数


  从捕尘角度来看,希望η1值接近1。粒径在3~100μm范围服从Stokes的球形粒子,碰撞效率和无量纲撞数ψ的关系见下图。


碰撞效率与无量纲碰撞参数的关系



  如果尘粒运动服从Stokes公式,再考虑Cunninghum滑动修正系数的影响后,无量纲碰撞数ψ可表示为:


Cunninghum滑动修正系数


  从定义可知,


  与其他除尘器相比,湿式除尘器有如下优点。


  (1)在耗用相同能耗的情况下,湿式除尘器的除尘效率比干式除尘器的除尘效率高。高能源湿式除尘器(如文丘里管)清洗0.1μm以下的粉尘粒子,除尘效率仍很高。


  (2)湿式除尘器的除尘效率不仅能与布袋和电除尘器相媲美,而且还可适用这些除尘器所不能胜任的除尘条件。湿式除尘器对净化高温、高湿、高比阻、易燃、易爆的含尘气体起到冷却、净化的作用。湿式除尘器有时又称作湿式气体洗涤器。


湿式除尘器


  湿式除尘器的缺点如下。


  (1)湿式除尘器排出的沉渣需要处理,澄清的洗涤水应重复回佣,否则不仅会造成二次污染,而且也浪费水资源。


  (2)净化含有腐蚀性的气态污染物时,洗涤水(或液体)会具有一定程度的腐蚀性。因此,除尘系统的设备均应采取防腐措施。


  (3)湿式除尘器不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体。


  (4)在寒冷地区应用湿式除尘器容易解冻,因此,要采取防冻措施。


湿式除尘器


  按不同能耗分类


  湿式除尘器分为低能耗、中能耗和高能耗三类。压力损失不超过1.5kPa的除尘器属于低能耗湿式除尘器,这类除尘器有重力喷雾塔洗涤除尘器、湿式离心(旋风)洗涤除尘器;压力损失为1.5~3.0kPa的除尘器属于中能耗湿式除尘器,这类除尘器有动力除尘器和冲击水浴除尘器;压力损失大于3.0kPa的除尘器属于高能耗湿式除尘器,这类除尘器主要是文丘里洗涤除尘器和喷射洗涤除尘器。


  按不同结构形式分类


  根据湿式除尘器的结构形式不同,分为压力水式洗涤除尘器、淋水式填料塔洗涤除尘器除尘器、贮水式冲击水浴洗涤除尘器和机械回旋式洗涤除尘器。如下表某些洗涤除尘器的特性。

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