南华大学环境保护与安全工程学院核通风空气净化课件第章 空气净化原理与设备（）

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1、第5章空气净化原理与设备（一）§5.1概述§5.2粉尘的净化5.1.1净化装置的性能5.1.2净化装置的分类5.1.3净化装置的选择5.2.1粉尘的特性、除尘机理5.2.2重力沉降室、惯性除尘器5.2.3旋风除尘器5.2.4湿式除尘器5.2.5过滤式除尘器5.2.6电除尘器§5.3有害气体的净化§5.4净化新方法5.3.1概述5.3.2吸收与吸附原理5.3.3吸收与吸附装置5.4.1非平衡等离子体空气净化5.4.2光催化净化方法5.4.3负离子净化方法5.4.4臭氧净化方法§5.1.1净化装置的性能§5.1.2净化装置的分类§5.1.3净化装置的选择§

2、5.1概述空气污染物的净化可分为通风进气及排气中粉尘的净化、有害气体的净化、室内污染物的净化。通风排气中粉尘的净化也称为工业除尘；通风排气中有害气体的净化是对生产过程散发的废气进行净化处理，以达到排放标准的要求；通风进气中粉尘的净化称为空气过滤，以保证室内空气的清洁度为目的。本章主要阐述空气污染物的一般净化方法和净化装置的典型结构，本节重点介绍粉尘的净化。大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。1.气溶胶污染物2.气态污染物分离方法：属于非均相混合物，一般都采用物理方法进行分离。分离依据：气体分子与固体、液体粒子在物理性质上的差异。1.气溶胶污染

3、物如较大粒子的密度比气体分子大得多，则可利用重力、惯性力、离心力（统称为质量力）进行分离，统称为机械分离方法；又如粒子的尺寸和质量较气体分子大得多，则可采用过滤层，进行过滤的方法加以分离；利用某些粒子易被水湿润，凝并增大而被捕集，可采用湿式洗涤进行分离；由于某些粒子的荷电性，在高压电场内利用静电力（库仑力）进行分离的静电除尘。∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽a.分离方法：气态污染物在气体中以分子或蒸气状态存在，属于均相混合物;大多根据物理的、化学的及物理化学的原理予以分离。b.分离依据：不同组分所具有的不同蒸气压，不同溶解度，选择性吸收作用以及某

4、些化学作用。目前国内外净化气态污染物的方法，主要有五种：吸收法、吸附法、燃烧法、冷凝法及催化转化法。2.气态污染物全面地评价净化装置的性能应该包括技术指标和经济指标。技术指标:一般常以处理气体量、净化效率，压力损失及负荷适应性等特性参数来表示；经济指标:主要包括设备费、运行费和占地面积等。除上述基本性能外，还应考虑装置安装、操作、检修的难易程度等因素。§5.1.1净化装置的性能表示净化装置的技术性能，主要包括以下四个方面：1）处理气体量：代表装置处理能力大小的指标，一般以体积流量表示。2）压力损失：表示装置消耗能量大小的技术经济指标，有时也称为压力降。

5、3）负荷适应性：表示装置性能可靠性的技术指标，即指净化装置的工作稳定性和操作弹性。4）净化效率:表示装置净化效果的重要技术指标，有时也称为分离效率。对于除尘装置又称除尘效率；对于吸收装置，又称吸收效率；对于吸附装置，则称为吸附效率。净化装置的技术性能在工程中，通常以净化效率为主来选择和评价装置，因此本节重点介绍净化效率的表示方法。（1）总效率（2）通过率（透过率）（3）分级除尘效率（4）板效率（5）串联运行时的总净化效率净化效率的表示方法总效率是指同一时间内，净化装置去除污染物的量与进入装置的污染物量之百分比。总效率实际上是反映装置净化程度的平均值，也

6、称为平均效率。进入装置的污染物流量为Si(g/m3)，净化装置出口的相应量为S0(g/s)。若净化装置捕集的污染物流量为Sc(m3/s)，则有Si=Sc+So故总效率η（%）可表示成:（1）总效率当净化效率达99%以上时，如表示成99.9%或99.99%，在表达装置性能的差别上不明显，所以一般采用其它方法来表示，最简单的一种方法是用通过率P（%）来表示。通过率是指从净化装置出口逸散的污染物量与入口污染物量之百分比。P值越大，说明出口逸散量越大。通过率P（%）可以下式表示例如:一除尘器的η=99%时，P=1.0%；另一台除尘器的η=99.9%时，P=0.

7、1%，则前一台除尘器的通过率为后者的10倍。（2）通过率（透过率）分级除尘效率是基于除尘装置的除尘效率与粉尘粒径有关，为确切地表示除尘效率与粒径分布的关系而提出的。分级除尘效率（简称分级效率）是指除尘装置对某一粒径dp或粒径范围dp+⊿dp内粉尘的除尘效率。若设与此相应的除尘器入口的粉尘流量为⊿Si（g/s）,捕集的粉尘量为△Sc（g/s），则该除尘器对粒径dp或⊿dp范围内粉尘的分级效率ηj为（3）分级除尘效率当除尘器入口粉尘的粒径频度分布为fi，捕集粉尘的频度分布为fc则根据频度分布的定义和分级效率的定义式可得：总效率和分级效率的计算方法⊿Si=S

8、i·fi⊿Sc=Sc·fc板效率是指实际塔板能达到的分离程度与理论塔板所达到的平衡情况的比较,