煤气除尘.ppt [兼容模式]

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1、制作：李建广日期：201305081课件题纲•煤气分类•煤气除尘机理•湿法除尘的工艺与设备•干法除尘的工艺与设备•总结2煤气分类煤气分为：焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、合成煤气等，在进行能量回收或用作原料气之前需要对其进行净化处理。根据其温度、压力、成分不同，所使用的净化工艺及设备也不同。在整体煤气化联合循环系统（IGCC）中，合成煤气的净化工艺分为：低温煤气（＜250℃）净化工艺和高温煤气（400-600℃）净化工艺。我们重点掌握用于IGCC系统的合成煤气的除尘技术。3IGCC系统中常用的低温除尘工艺包括

2、：一级干式除尘器（旋风分离器或者陶瓷过滤器），一级湿式洗涤除尘器。干式除尘器目的：除尘；利于收集飞灰，再循环至气化炉，从而提高碳的转化率。湿法除尘的目的是：进行精除尘并冷却煤气；除去氨、碱金属、卤素、焦油等煤气中的杂质。4煤气除尘机理任何一种除尘装置都是借助于一种或几种机理来达到分离固体颗粒的目的。湿法除尘是基于含尘气流与某种液体（通常为水）接触，借助于惯性碰撞、扩散等机理捕集。而干法除尘设备的原理有的是依靠离心力的作用将煤气中的粉尘分离，有的是用过滤的方法，达到分离的目的，也有的是利用电场的电离作用分离煤气

3、中的颗粒杂质。5湿法除尘装置分类：1液膜形式捕尘：填料塔湿式除尘器2液滴形式捕尘：文丘里除尘器、喷雾接触式除尘器3气泡形式捕尘：干法除尘装置：旋风分离器：属离心及惯性分离。在旋风分离器中，当气固两相流在做旋转运动时，由于固体颗粒比气体分子具有更大的惯性，气流中的固体颗粒将脱离气体流线，并与分离器相碰撞而被捕集。过滤器：利用多孔性滤料从气体中除去分散的固体颗粒的净化过程。过滤时，依靠惯性碰撞拦截扩散以及静电力重力等作用使悬浮于气体中的固体颗粒沉积于滤料表面或容纳于滤料的孔隙中。由于细粒间的团聚及架桥等作用，滤料

4、的平均孔隙尺寸一般可为颗粒尺寸的十倍以上。6（1）孤立捕尘体的捕集机理滤料都是由许多纤维或许多颗粒状捕集体组成。过滤捕集是惯性碰撞效应、直接拦截效应、扩散效应、重力沉降效应、静电吸引效应等多种效应的综合。其影响因素有流速、温度、粒径、捕集体尺寸、外力场等。一般在粒径很小时，以扩散效应为主，粒径大、流速高时以惯性碰撞效应为主，直接拦截效应则界于上述两者之间。重力沉降效应在大粒径低流速下有较大作用，不加外电场时，静电吸引效应较小。7（2）筛滤因尘粒太大，不能通过特定的孔和通道而被捕集。陶瓷过滤器主要的捕集过程发生

5、在过滤器表面聚集的滤饼中，尘粒的捕集机理以筛滤作用为主。高温条件下使用的过滤器：A深层过滤：被捕集的粉尘容纳在作为过滤材料的颗粒层或纤维层间。随着捕集粉尘的增多，压降也不断上升，到一定时候颗粒层必须反吹清灰，纤维层则应更换。如将颗粒层过滤器放在静电场中或专设的荷电设备中，可大大提高其除尘效率。B表面过滤：被捕集的粉尘集聚在滤料表面而形成粉尘层，只有少量细粉嵌入到滤料内部。随着粉尘层增厚，压降增加，一定时间后必须反吹清灰。反吹清灰使能耗提高，会缩短滤料使用寿命，故需根据不同的滤料来选择适合的过滤速度。8湿法除尘

6、的工艺与设备湿法除尘是一种利用分散洗涤液体生成的液滴、液膜和气泡来捕集气流中粉尘的方法。常用的湿法除尘设备主要有以下三种：1文丘里除尘器：由引水装置（喷雾器）、文丘里管、脱水器三部分组成。文丘里管由渐缩管、喉管和渐扩管组成（结构如下图）。文丘里管除尘器的工作原理主要是惯性碰撞，分为雾化、凝聚、脱水三个过程。前两个过程在文丘里管内进行，后一个过程在脱水器内完成。含尘气流由风管进入渐缩管，气流速度逐渐增大，在喉管中达到最大，此时由于高速气流的冲击，使喷嘴喷出的水滴进一步雾化，在喉管中由于气液两相充分混合，尘粒与水

7、滴不断碰撞，凝聚成为更大的颗粒，气流在渐扩管内速度逐渐降低，静压得到一定的恢复。已凝聚的尘粒经风管进入脱水器。由于颗粒较大，在一般旋风除尘器中即可把含尘水滴分离出来，使煤气气流得到净化。913.4.1510文丘里除尘器是一种高效除尘器，效率一般在95%以上，对1μm以下的细尘粒，也有很高的清除效率。但其耗水量大，水气比一般在0.2-0.8L/m3。文丘里除尘器的效率随着阻力的增加而增大，当阻力达到800Pa时，其效率接近100%。文丘里除尘器的压损是一个很重要的性能参数，影响压损的主要因素有：喉管尺寸、加工安

8、装精度、喷雾方式、喷水压力、水气比、气流流动状况等。文丘里除尘器广泛应用于冶金和化工生产中的各种高温气体的降温除尘上。在水洗除灰的过程中，煤气中含有的NH3、HCN大部分都能被清洗掉。在煤气冷却过程中，碱金属蒸汽会逐渐凝结到飞灰和输送管道表面上，因而在水洗过程中，这些有害物质也能同时被清洗掉，如在喉管的低压区内气体达到完全饱和或超饱和状态，由于焦耳-汤姆逊效应，蒸汽将在尘粒上冷凝，有助于灰尘的捕集。