高温烟尘颗粒捕集技术探讨

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1、高温烟尘颗粒捕集技术探讨作者：付海明阅读：1259次上传时间：2004-08-16推荐人：balaba(已传论文146套)简介：本文探讨了高温烟尘颗粒特性对除尘器的影响，具体介绍当前高温烟尘的捕集方式及其烟尘捕集方式的优劣，提出高温烟尘除尘技术存在的问题及研究发展方向，它对于节能具有重要意义和广阔的应用发展前景。关键字：高温　烟尘颗粒　捕集相关站中站：脱硫除尘工艺技术汇编1.概述　　高温含尘气体净化或气固分离的问题，在化工、石油、冶金、能源及其他行业中都是十分重要的关键问题之一，在工业生产过程中常产生高温含尘气体，

2、由于不同工艺需要或回收能量，以达到节能的目的，或者满足环境要求达到环保排放标准，都需对高温含尘气体进行除尘，在高温条件下，随着温度的增加，作用在运动颗料上的粘性阻力增加，高温时采用的设备材质结构形式以及热膨胀等工程问题会影响设备协调的有效正常运行，因此，高温条件下气固分离技术是一个有较高的难度且亟待开发的课题，在国内外极受重视，它不仅对环境污染起着极其关键的作用，而且是保护动力设备、防止设备的腐蚀及磨损、大幅度提高动力设备系统的效率及提高设备安全运行及节能的必要措施，它的理论研究及应用技术开发研究具有重要意义和经济

3、价值。2.高温烟尘颗粒的特性　　温度影响分离器性能最基本的原因，是当温度变化时含尘气体的一些性质如密度、粘度等发生改变，影响烟尘颗粒的运动规律及特性，从而影响分离器的分离效率，并同时对分离设备提出耐高温的特殊要求。高温高效除尘技术的特点是：所要求净化的含尘气体温度高(600～1400℃)；颗粒细(通常dp<5～10μm，甚至亚微米级)；净化标准高，出口浓度常要求10～50mg/Nm3，甚至更小。对于如此苛刻的要求，采用简单的气固分离设备是远远达不到的，目前常采用离心机理及过滤机理的分离器或其组合，对于离心分离器，原

4、则上温度净效应将会减少分离器的分离效率。　　不过至今，在高温情况下如何影响分离器内的气固分离机理的确不是很了解，在很大程度上仍是通过试验手法来探索温度对颗粒分离机理的影响，即使如此，目前这方面的试验研究结果也不是很充分，这方面研究有待深入，它对提高颗粒分离及能源利用具有重要意义。　　运动颗粒粘性阻力增加，给旋风分离带来的不利影响，而未分析及考虑随着温度增加，细微颗粒的热团聚作用将会更突出，加之在旋风分离器内存在着明显的梯度团聚和湍流团聚，而细微颗粒的团聚势必形成质量较大颗粒团，当微团质量大于临界分离颗粒质量时，就会

5、被旋风分离器分离。显然，从理论上分析，随温度增加，团聚作用增加，团聚有助于旋风分离除尘效率的提高。有人进行了一个900℃下带预团聚的旋风分离试验。即在旋风分离器前，加入1个高温旋风风筒，旋风筒中采用简单的导向叶片，使得高温含尘气流适当旋转以促进尘粒的团聚和粘结，然后，再进入旋风分离器中分离，研究结果表明，带预团聚的分级分离效率在高温状态下比不带预团聚的分级分离效率高。而且也接近或超过了常温下的分级分离效率。分级分离效率曲线仍然表现出细微粒效率升高的现象。因此，在高温下(800—1000℃)利用预团聚，可以提高旋风分

6、离对微细烟尘颗粒的捕集效率。　　由此表明，虽然高温条件下，随着温度的升高，其颗粒的捕集分级分离效率下降，但在高温条件下，亦存在可加以利用团聚作用的有利条件。进一步研究高温预团聚对旋风分离的影响规律，并进行充分有效的利用，可以提高分离效率，变高温不利因素为有利因素，达到在高温条件下，高效率除尘的目的。它对于有效地利用高温烟气体提高热交换器的热效率及热交换器的运行寿命起着极其关键的作用。　　对于过滤分离器而言，驱使烟尘颗粒碰撞到捕尘体的机理很多，其中主要有惯性、截留、扩散、重力及静电等。　　对于惯性捕集效率主要为无因次

7、量Stk数的函数，Stk=颗粒惯性力/粘性阻力=其中Cu——Cunningham修正系数，ρp——颗粒密度，dp——颗粒直径，Vo——流体特征速度，μ——流体动力粘度，df——捕集体直径。　　对气体而言，温度升高，将使粘度μ变大，密度ρg变小，Cu值变大，扩散系数Dmp变大，Stk数的变化不确定。因此，随温度升高惯性捕集效应的变化亦表现出不确定性。　　对于截留效应与Stk数无关，而只是气流流线及颗粒尺寸与捕集体尺寸的比值R的函数，随着温度的升高，颗粒的团聚作用增加。因此，截留效应可能会随着温度的增加而升高。　　对于

8、扩散效应，显然，随着烟尘颗粒减小，流速减慢，温度的增加，尘粒的热运动加速，从而与捕尘集体的碰撞效率也增加，即扩散系数Dup变大，扩散效应增强，扩散捕集效率增加。　　对于重力效应，因为随着温度增加，凝并及团聚作用的明显，可能会使颗粒的尺寸增加，质量增加，因此，随着温度的升高，从理论上讲，重力效应可能会具有增大的趋势。　　对于静电效应，根据粉尘比电阻与温度的关系