火法冶金设备.ppt

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1、火法冶金设备第3章气固分离设备第3章气固分离设备3.1概述3.2重力收尘与惯性收尘3.3旋风收尘器3.4过滤式收尘器3.5电收尘器3.6湿式收尘器3.1概述3.1.1收尘的基本概念⑴收尘：气体微粒（固体或液体）的多相混合物的分离操作；⑵多相混合物（非均相物系）：凡物系内部有隔开两相的界面存在，而界面两侧物料性质截然不同的物系。⑶分散物质（相）：在多相混合物系中处于分散状态的物质（尘粒、微粒）；⑷分散介质（相）：在多相混合物系中包围分散相的另一种物质（气体、液体），即连续相；⑸除尘粒经：100~0.1m；⑹收尘的意义(1)《大气污染物综

2、合排放标准》GB16297-1996；(2)《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996；粉尘排放浓度要求<120mg/Nm3。(3)《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90;厂界噪声值：昼65分贝，夜55分贝。相关国家标准收尘方案：重力收尘或惯性收尘旋风收尘电收尘或布袋收尘烟尘烟气排空预先收尘收尘效率40~60%进一步收尘收尘效率80~96%净化收尘收尘效率99%以上3.1.2收尘器的性能与类型性能:流量、压强降和收尘效率⑴流量：通过收尘设备含尘气体体积流量；Q（m3/s）。⑵压强降：含尘气体通过收尘设备的阻力⑶除尘效率与

3、通过率总收尘效率：c1：除尘器进口气体的含尘浓度，g.m-3.c2：除尘器出口气体的含尘浓度，g.m-3.通过率:比较各收尘器净化气体的含尘率:P=1-η0收尘器的类型收尘器通常有三种分类法：⑴按收尘效率分⑵按收尘机理分类⑶按捕集烟尘的干湿情况分类3.1.3尘粒的物理性质1.颗粒的粒径及粒度分布粒径:以颗粒的直径表示(m)。粒度分布:（1）各粒径范围内的颗粒个数或百分数；（2）各粒径范围内的质量百分数。粒径m粒度分布%个数百分累计百分2.颗粒的形状非球形——片状、纤维状和圆柱形等；常用球形系数来表示其与球体的偏离程度。球形系数：用φ

4、S表示例如：正方体的体积为a3；而等体积的球体体积为d3/63.尘粒的密度真密度真:单位真实体积颗粒所具有的质量；kg·m-3。堆积密度假:单位体积颗粒所具有的质量；kg·m-3。4.尘粒的凝聚性当尘粒能被水（或其它液体）湿润的现象为湿润性，被湿润的粉尘凝聚成团的现象即为凝聚性。5.尘粒的荷电性与比电阻荷电性：当尘粒激烈撞击、尘粒间的磨擦、放射线照射以及电晕放电等作用而荷电(带电);比电阻：是烟尘导电性能的标志，它与烟尘的成分、烟气的温度和烟气的成分有关，烟尘的比电阻对电收尘器的性能影响极大。6.粉尘的磨擦角内磨擦角和外磨擦角（烟

5、尘的磨擦角对设计收尘灰斗角度影响很大）。3.2重力收尘器重力收尘是依靠重力、惯性力或离心力，利用流体与固体的密度差，使它们发生相对运动而分离的操作。特点：结构简单、阻力小、操作方便。一般用于分离较大颗粒。对微细颗粒除尘效率低，作为预收尘器。3.2.1重力收尘器沉降速度在静止流体球形颗粒的自由沉降。颗粒的受力为：向下的重力：Fg=mg=(/6)d3sg向上的浮力：Fb=mgg=(/6)d3gg相对运动的阻力：Fd=(/4)d2(gu2/2)由牛顿第二定理可知：Fg-Fb-Fd=ma颗粒开始沉降时,u=0,Fd=0;则a有最

6、大值amax.随着沉降的不断进行,u值逐渐增大,使a=0,则:即：LuHuthl含尘气体QS净化气体QS沉降室（除尘室）含尘气体通过长度为l的沉降室的时间为,颗粒从高度为H的沉降室顶部沉至室底的时间为t，则要使颗粒被收集下来，必须保持：≧t，即：式中：QS为单位时间内除尘室处理的烟气量，显然QS与H无关，只与沉降面积A=bl、沉降终速ut有关。所以在设计沉降室时，H不宜过高，为了增大沉降面积，可设计多层沉降室，即H=△Hn，n为层数，△H为每层的高度。根据两相流的概念：层流时（10-4＜Ret＜１），有斯托克斯公式：湍流时（Re

7、t＞1000），有牛顿公式：过渡流时（1≤Ret≤1000），有艾伦公式：影响沉降速度的因素1、干扰沉降（液态非均相物系的沉降过程），颗粒间相互碰撞，使ut下降。2、端效应，固体与容器器壁因碰撞而阻滞颗粒下沉，使ut下降。3、分子运动，颗粒过细而有类似与分子的不规则运动（分子热运动），使ut下降。4、流体的运动，流体的运动方向不同对颗粒沉降的影响也不同：（1）流体以ub速度上升与颗粒沉降的方向相反ut’=ut-ub（2）流体以ua速度下降与颗粒沉降的方向相同ut”=ut+ua3.2.2惯性收尘器利用粉尘在运动中的惯性力大于气体的惯性力，

8、而将粉尘从含尘气体中分离的操作。惯性收尘设备的种类与特性种类：冲击式、弯管式和反转式；特性：结构简单、阻力小、除尘效率低，一般用作预收尘器。特点：结构简单、设备阻力小，但占地面积大，只能捕集粗颗粒烟尘，属于