超声波雾化技术捕集微细颗粒物性能的研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文日期：二。一五年五月二十一日北京化工大学学位论文原创性声明f唧咝嬲缈本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：继龙日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印

2、件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在年解密后适用本授权书。幽}暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：卣j：互导师签名：日期：兰!￡：!皇：12日期：211』：!苎：!!学位论文数据集中图分类号TQ460．6学科分类号5302l50论文编号1001020150015密级无学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名逢晓龙学号2012200015获学位专

3、业名称化学工程与技术获学位专业代码08170l课题来源自筹研究方向传质与分离论文题目超声波雾化技术捕集微细颗粒物性能的研究关键词超声波水雾，微细颗粒物，过滤除尘技术，捕集效率，过程压降论文答辩日期2015年5月21日木论文类型1学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师任钟旗教授北京化工大学化学工程评阅人1张卫东教授北京化工大学化学工程评阅人2周智勇副教授北京化工大学化学工程评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席陈晓春教授北京化工大学化学工艺答辩委员1张卫东教授北京化工大学化学工程答辩委员2屈一新教授北京化工大学工程模拟答辩委员3金君素教授北京化工大学化学工程答辩

4、委员4孙巍教授北京化工大学化工过程模拟答辩委员5于光认副教授北京化工大学化学工艺注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GBT13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要超声波水雾除尘技术捕集微细颗粒物性能的研究摘要近年来，微细颗粒物成为我国城市环境空气首要污染物，对自然环境和身体健康造成极大的威胁，国内外更加严格的控制微细颗粒物的排放。常用的除尘技术虽然总除尘效率较高，但对粒径较小的微细颗粒物的捕集效率较低。通常利用预团聚技术

5、增大微细颗粒物的粒径，再使用常用除尘设备对其进行捕集，降低微细颗粒物的排放浓度。超声波雾化除尘技术是基于蒸汽相变团聚原理改进的新除尘技术之一，其特点就是高捕集效率，能够有效地去微细颗粒物，有效促进与微细颗粒物的团聚。在捕尘过程中用水量极少，避免了普通雾化捕尘过程耗水量过大的弊病。本研究尝试将超声波雾化技术与过滤除尘技术相结合，在常用除尘装置前添加超声波水雾对微细颗粒物进行预团聚，使微细颗粒物的粒径增大到常用除尘装置所能脱除的范围，再使用纤维过滤除尘设备对微细颗粒物进行捕集。实验研究方面，设计和搭建超声波雾化除尘装置，采用5000目碳酸钙颗粒模拟粉尘，以PP纤维作为纤维滤料，由空气压

6、缩机和超声波雾化喷嘴提供超声波水雾。研究不同操作条件(加雾方式、过滤速度、滤料厚度、滤料填充率、粉尘浓度、雾粉比等)对除尘效率及过程压降的影响及变化规律。实验结果表明：采用网前对喷的加雾方式除尘效率较高，且过程压降变化较小；除尘效率随风速增加而降低，过程压降随着风速的增加而增大；除尘效北京化工大学硕士学位论文率和过程压降都随着滤料厚度增加而增大，但当除尘效率较高时，增加滤料厚度对除尘效率影响不大，而过程压降会随之增大；除尘效率随滤料填充率增大而提高，滤料填充率达到一定程度后，除尘效率增加缓慢，过程压降会随着滤料填充率增大而增大；除尘效率和过程压降随着粉尘浓度增加而增加；除尘效率随着

7、雾粉比的增加而增加，且增加速率逐渐降低，过程压降随着雾粉比的增加呈现先增加后降低再增加的趋势；在雾化溶液中添加适量表面活性剂有利于提高除尘效率，降低过程压降；基于量纲分析，建立除尘效率的数学模型，并用拟合工具得到最终除尘效率与其影响因素的函数关系式。本文在过滤除尘装置前添加超声波水雾以提高装置的除尘效率，降低过程压降，并在雾化溶液中添加适量的表面活性剂，使除尘效率得到提高。基于量纲分析法建立数学模型，利于对除尘系统进行最优设计。关键词：超声波水雾，微细颗粒物，过滤除尘