湿式除尘器课件

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1、湿式除尘器Scrubberscrubber重点：碰撞参数；湿式除尘器的常见类型；文丘里洗涤器。湿式除尘是利用洗涤液来捕集粉尘，利用粉尘与液滴的碰撞及其它作用来使气体净化的方法。工程上使用的湿式除尘器型式很多，大体分为低能、高能两类。低能压力损失0.2-1.5Kpa，包括喷雾塔、旋风洗涤器等。一般耗水量（L/G比）0.5-3.0l/m3，对10μm以上的η可达90-95%,常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑的除尘;高能湿式除尘器ΔP=2.5-9.0Kpa，η可达95%以上,如文丘里洗涤器。Scrubber特点（优点）：①    不仅可以除去粉尘，还可净化气体；②   

2、 效率较高，可去除的粉尘粒径较小；③    体积小，占地面积小；④    能处理高温、高湿的气流。缺点：①有泥渣；②防冻设备（冬天）；③易腐蚀设备；④动力消耗大。一、湿式除尘机理Scrubber湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种。主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等作用。1．惯性碰撞惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化起见，现考虑下述模型：含尘气流在运动过程中同液滴相遇，在液滴前xd处气流开始改变方向，绕过液滴运动，而惯性较大的尘粒有继续保持其原来直线运动的趋势。尘粒运动主要受两个力支配，即

3、其本身的惯性力以及周围气体对它的阻力。Scrubber定义：尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离称为粒子的停止距离xs;xd为原始距离，即气流改变方向时，液滴距尘粒的距离。若xs≥xd时发生碰撞,一般用碰撞参数φ=xs/xd来反映除尘效率的大小。碰撞参数受到多种因素的影响,在上述简化模型的前提下，现以液滴直径dD代替xd(液滴直径dD大，流线拐弯处的距离越大，xd越大)。并用惯性碰撞数Ni来表示碰撞参数φ的大小。将xs与dD(液滴直径)的比值称为碰撞数Ni。尘粒与液滴间的碰撞率，即尘粒从气流中除去的效率与此碰撞数有关。Scrubber(1)根据粉尘受力

4、情况推导碰撞数Ni推导过程如下:粉尘运动时主要受两个力的作用：惯性力FI和阻力fd。FI=fd时经过积分得xsVp0——相对速度，即尘粒相对于液滴的速度；ScrubberdD——液滴直径。碰撞数的影响因素：①Vp0：Vp0增大，Ni增大，则效率增大。②dD：dD增大，Ni减小，则效率减小。Scrubber但太小，相对速度会变得太小，粉尘跟液滴碰撞不上。一般dD>100μm(据stokes公式可推算出来)dp小（1μm）dp大（5-10μm）Scrubber(2)惯性碰撞参数也可以用Stokes准数表示。定义xs与液滴直径dL的比值为Stokes准数(即惯性碰撞数

5、Ni)，对Stokes粒子的除尘效率有：Vp——在流动方向上粒子的速度，m/s；VL——液滴的速度，m/s；C——肯尔汉校正系数，<5μm的粒子必须考虑修正。Scrubber由上式可见，当尘粒直径和密度确定以后，碰撞参数φ与粒子和液滴之间的相对速度成正比，而与液滴直径成反比。所以对于给定的烟气系统，要提高φ值，必须提高气液相对运动速度和减小液滴直径。目前，工业上常用的各种湿式除尘器基本上是围绕这两个因素发展起来的。但液滴直径并非愈小愈好，直径过小，液滴容易随气流一起运动，减小了气液相对运动速度。气体的粘度越大则效率愈低。Scrubber(3)另一种解释方法：图（

6、a）Scrubber图（b）Scrubber图（c）Scrubber图（d）Scrubber尘粒的惯性越大，气体流线曲率半径越小，尘粒脱离流线而被液滴捕集的可能性越大。如图a，当尘粒与液滴碰撞时，尘粒若能被该液体润湿，则进入液体内部（b），若不能被润湿，则粘附在液滴表面。所有接近液滴的尘粒，在直径d0的面积范围内将与液滴碰撞(c)。通常把气流中有可能被分离的垂直断面面积与液滴在气流方向上的投影面积之比叫做碰撞效率ηtScrubber从捕集角度来看，希望ηt接近于1，ηt与惯性参数φ的关系为：2．扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移扩散几率：δ为液滴周围气膜的有效厚度

7、。D为扩散系数。Vs=Vp—VL若气流中含有饱和蒸汽，当其与较冷液滴接触时，饱和蒸汽会在较冷的液滴表面上凝结，形成一个向液滴运动的附加气流，这就是所谓的热漂移和扩散漂移，这种气流促使较小尘粒向液滴移动，并沉积在液滴表面而被捕集。1）扩散泳力沉降气体介质中如果有浓度梯度存在，某一方向的物质扩散速度明显大于其他方向。微粒在扩散运动分子的撞击下，也会产生与扩散方向相同的运动，这种现象称为扩散泳。在冷凝与蒸发过程中，扩散泳表现得十分明显。图5.4为蒸发过程中扩散泳的示意图。当液滴（或液膜）表面进行蒸发时，在液滴或液膜表面上会产生蒸气组分的浓度梯度，但当气体总压不变时，气

8、态混合物就会发生垂直于液