空气净化原理与设备课件.ppt
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- 空气净化 原理 设备 课件
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1、6.1.1 6.1.1 净化装置的性能净化装置的性能 6.1.2 6.1.2 净化装置的分类净化装置的分类 6.1.3 6.1.3 净化装置的选择净化装置的选择 6.2.1 6.2.1 粉尘的特性、除尘机理粉尘的特性、除尘机理 6.2.2 6.2.2 重力沉降室、惯性除尘器重力沉降室、惯性除尘器 6.2.3 6.2.3 旋风除尘器旋风除尘器6.2.4 6.2.4 湿式除尘器湿式除尘器6.2.5 6.2.5 过滤式除尘器过滤式除尘器6.2.6 6.2.6 电除尘器电除尘器 2022-12-1116.3.1 6.3.1 概述概述 6.3.2 6.3.2 吸收与吸附原理吸收与吸附原理 6.3.3 6
2、.3.3 吸收与吸附装置吸收与吸附装置 6.4.1 6.4.1 非平衡等离子体空气净化非平衡等离子体空气净化 6.4.2 6.4.2 光催化净化方法光催化净化方法 6.4.3 6.4.3 负离子净化方法负离子净化方法6.4.4 6.4.4 臭氧净化方法臭氧净化方法2022-12-112大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。1.1.气溶胶污染物气溶胶污染物2.2.气态污染物气态污染物2022-12-113分离方法:分离方法:分离依据:分离依据:如较大粒子的密度比气体分子大得多,则可利用重力、惯如较大粒子的密度比气体分子大得多,则可利用重力、惯
3、性力、离心力(统称为质量力)进行分离,统称为机械分性力、离心力(统称为质量力)进行分离,统称为机械分离方法;离方法;又如粒子的尺寸和质量较气体分子大得多,则可采用过滤又如粒子的尺寸和质量较气体分子大得多,则可采用过滤层,进行过滤的方法加以分离;层,进行过滤的方法加以分离;利用某些粒子易被水湿润,凝并增大而被捕集,可采用湿利用某些粒子易被水湿润,凝并增大而被捕集,可采用湿式洗涤进行分离;式洗涤进行分离;由于某些粒子的荷电性,在高压电场内利用静电力进行分由于某些粒子的荷电性,在高压电场内利用静电力进行分离的静电除尘。离的静电除尘。2022-12-114a.a.分离方法:分离方法:b.b.分离依据:
4、分离依据:2022-12-115全面地评价净化装置的性能应该包括技术指标和经济指标。全面地评价净化装置的性能应该包括技术指标和经济指标。技术指标技术指标:一般常以处理气体量、净化效率,压力损失及负荷适应一般常以处理气体量、净化效率,压力损失及负荷适应性等特性参数来表示;性等特性参数来表示;经济指标经济指标:主要包括设备费、运行费和占地面积等。主要包括设备费、运行费和占地面积等。除上述基本性能外,还应考虑装置安装、操作、检修的难易程度除上述基本性能外,还应考虑装置安装、操作、检修的难易程度等因素。等因素。点击这里点击这里2022-12-116表示净化装置的技术性能,主要包括以下几个方面:表示净化
5、装置的技术性能,主要包括以下几个方面:1 1)处理气体量:)处理气体量:代表装置处理能力大小的指标,一般以体积流量代表装置处理能力大小的指标,一般以体积流量表示。表示。2 2)压力损失:)压力损失:表示装置消耗能量大小的技术经济指标,有时也称表示装置消耗能量大小的技术经济指标,有时也称为压力降。为压力降。3 3)负荷适应性:)负荷适应性:表示装置性能可靠性的技术指标,即指净化装置表示装置性能可靠性的技术指标,即指净化装置的工作稳定性和操作弹性。的工作稳定性和操作弹性。4 4)净化效率)净化效率:表示装置净化效果的重要技术指标,有时也称为分离表示装置净化效果的重要技术指标,有时也称为分离效率。对
6、于除尘装置又称除尘效率;对于吸收装置,又称吸收效率效率。对于除尘装置又称除尘效率;对于吸收装置,又称吸收效率;对于吸附装置,则称为吸附效率。;对于吸附装置,则称为吸附效率。点击这里点击这里2022-12-117 在工程中,通常以净化效率为主来选择和评价装置,因此本节重在工程中,通常以净化效率为主来选择和评价装置,因此本节重点介绍净化效率的表示方法。点介绍净化效率的表示方法。(1 1)总效率总效率(2 2)通过率(透过率)通过率(透过率)(3 3)分级除尘效率分级除尘效率(4 4)板效率板效率 (5 5)串联运行时的总净化效率串联运行时的总净化效率 2022-12-118(%)100)1(100
7、ioicSSSS概念:概念:指同一时间内,净化装置去除污染物的量与进入装置的污染指同一时间内,净化装置去除污染物的量与进入装置的污染物量之百分比。总效率实际上是反映装置净化程度的平均值,也称物量之百分比。总效率实际上是反映装置净化程度的平均值,也称为平均效率。为平均效率。计算方法:计算方法:进入装置的污染物流量为进入装置的污染物流量为S Si i(g/m(g/m3 3),净化装置出口的相,净化装置出口的相应量为应量为S So o(g/s)(g/s)。若净化装置捕集的污染物流量为。若净化装置捕集的污染物流量为S Sc c(m(m3 3/s)/s),则有则有 S Si i=S=Sc c+S+So
8、o故总效率故总效率(%)可表示成可表示成:2022-12-119 当净化效率达当净化效率达99%99%以上时,如表示成以上时,如表示成99.9%99.9%或或99.99%99.99%,在表达装,在表达装置性能的差别上不明显,所以一般采用其它方法来表示,最简单的置性能的差别上不明显,所以一般采用其它方法来表示,最简单的一种方法是用一种方法是用通过率通过率P P(%)来表示。来表示。通过率:通过率:指从净化装置出口逸散的污染物量与入口污染物量之百指从净化装置出口逸散的污染物量与入口污染物量之百分比。分比。P P值越大,说明出口逸散量越大。通过率值越大,说明出口逸散量越大。通过率P P(%)可以下式
9、表示可以下式表示100100ioSSP例如例如:一除尘器的一除尘器的=99%=99%时,时,P=1.0%P=1.0%;另一除尘器;另一除尘器=99.9%=99.9%时,时,P=0.1%P=0.1%,则前一除尘器的通过率为后者的,则前一除尘器的通过率为后者的1010倍。倍。2022-12-1110%100icjSS分级除尘效率分级除尘效率(简称分级效率)是指除尘装置对某一粒径(简称分级效率)是指除尘装置对某一粒径d dp p或粒径或粒径范围范围d dp p+d+dp p内粉尘的除尘效率。内粉尘的除尘效率。若设与此相应的除尘器入口的粉尘流量为若设与此相应的除尘器入口的粉尘流量为S Si i(g/s
10、g/s),捕集的粉捕集的粉尘量为尘量为S Sc c(g/sg/s),),则该除尘器对粒径则该除尘器对粒径d dp p或或d dp p范围内粉尘的分范围内粉尘的分级效率级效率 j j为为总效率和分级效率的计算方法:总效率和分级效率的计算方法:当除尘器入口粉尘的粒径频度分当除尘器入口粉尘的粒径频度分布为布为f fi i,捕集粉尘的频度分布为,捕集粉尘的频度分布为f fc c则根据频度分布的定义和分级效则根据频度分布的定义和分级效率的定义式可得:率的定义式可得:SSi i=S=Si i f fi i S Sc c=S=Sc c f fc c (%)100ffjiciiccffSS2022-12-11
11、11 板效率板效率是指实际塔板能达到的分离程度与理论塔板所达到的平衡是指实际塔板能达到的分离程度与理论塔板所达到的平衡情况的比较。情况的比较。这是表示吸收装置(包括湿式洗涤器)性能的重要技术指标。这是表示吸收装置(包括湿式洗涤器)性能的重要技术指标。板效率常用总板效率、单板效率及点效率表示。总板效率即平均板效率常用总板效率、单板效率及点效率表示。总板效率即平均板效率,又称为全塔效率。单板效率,又称为莫夫利(板效率,又称为全塔效率。单板效率,又称为莫夫利(MurphreeMurphree)效率,而点效率则是更具体地表示塔板上任一点的局部分离效率)效率,而点效率则是更具体地表示塔板上任一点的局部分
12、离效率。2022-12-1112)1)(1(1)1(21121)1()1)(1(121n 在实际净化系统中,往往把两种或多种不同型式的净化装置串联在实际净化系统中,往往把两种或多种不同型式的净化装置串联起来使用,如当污染物浓度较高时,采用一个装置净化,排放浓度起来使用,如当污染物浓度较高时,采用一个装置净化,排放浓度可能超过排放标准,或者虽能达到排到标准,因负荷过大容易引起可能超过排放标准,或者虽能达到排到标准,因负荷过大容易引起装置性能不稳定等,应采用两级或多级净化装置串联使用。装置性能不稳定等,应采用两级或多级净化装置串联使用。同理,同理,n n级净化装置串联后的总效率为级净化装置串联后的
13、总效率为 设第一级净化装置的效率为设第一级净化装置的效率为 1 1,第二级为,第二级为 2 2,则两级净化装置,则两级净化装置串联运行的总效率为串联运行的总效率为2022-12-1113 2022-12-11141 1)处理气体量;)处理气体量;2 2)气体性质;)气体性质;3 3)粉尘性质;)粉尘性质;4 4)净化要求;)净化要求;5 5)装置的经济性。)装置的经济性。1 1)工程调查认真收集有关资料,全面考虑影响装置性能)工程调查认真收集有关资料,全面考虑影响装置性能的各种因素;的各种因素;2 2)计算净化效率;)计算净化效率;3 3)确定净化方法;)确定净化方法;4 4)确定净化装置的型
14、号规格和运行参数。)确定净化装置的型号规格和运行参数。2022-12-1115(1 1)粉尘的密度粉尘的密度(2 2)粘附性粘附性(3 3)爆炸性爆炸性 (4 4)荷电性与比电阻荷电性与比电阻(5 5)粉尘的湿润性粉尘的湿润性 (6 6)粉尘的粒径及粒径分布粉尘的粒径及粒径分布 液滴液滴真密度真密度(尘粒密度);(尘粒密度);堆积密度堆积密度2022-12-1116目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面:目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面:(1 1)重力重力(2 2)离心力离心力(3 3)惯性碰撞惯性碰撞(4 4)接触阻留接触阻留(5 5)扩散扩散(6 6)静电力静电力(7 7)凝
15、聚凝聚2022-12-1117截留效应截留效应惯性效应惯性效应扩散效应扩散效应重力作用重力作用静电效应静电效应2022-12-1118颗粒尺寸颗粒尺寸(m)m)直接拦截直接拦截惯性碰撞惯性碰撞扩散拦截扩散拦截 1 1几乎几乎100%100%_ _无无 1 1至至 0.5 0.5 较低效率较低效率 较高效率较高效率无无0.5 0.5 至至 0.30.3很低效率很低效率低效率低效率0.3 0.3 至至 0.10.1微不足道微不足道 微不足道微不足道略有效果略有效果0.1 0.1 至至0.050.05微不足道微不足道微不足道微不足道高效率高效率 0.05 0.05微不足道微不足道 几乎无效几乎无效几
16、乎无效几乎无效2022-12-1119原理:原理:重力沉降室是一种最简单的除尘器,它是依靠重力的作重力沉降室是一种最简单的除尘器,它是依靠重力的作 用用使尘粒从气流中分离出来的。沉降室是一个断面较大的空室,含尘使尘粒从气流中分离出来的。沉降室是一个断面较大的空室,含尘气体由断面较小的风管进入沉降室后,气流速度大大降低,尘粒便气体由断面较小的风管进入沉降室后,气流速度大大降低,尘粒便在重力作用下缓慢向灰斗沉降。在重力作用下缓慢向灰斗沉降。优点:优点:结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小缺点:缺点:占地大,除尘效率低,占地大,除尘效率低,
17、40407070。应用:应用:仅适用于捕集密度大,颗粒粗(粒径大于仅适用于捕集密度大,颗粒粗(粒径大于50m50m)的粉尘。)的粉尘。只作为初级除尘。只作为初级除尘。2022-12-11202022-12-11211 1)除尘机理)除尘机理:利用尘粒在运动气流中具有的惯性力,通过突然改利用尘粒在运动气流中具有的惯性力,通过突然改变含尘气流的流动方向,或使其与某种障碍物碰撞,使尘粒的运变含尘气流的流动方向,或使其与某种障碍物碰撞,使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的。动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的。2 2)主要类型)主要类型:冲击式、冲击式、反转式反转式3 3)应用:)应用:惯性除尘
18、器用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉惯性除尘器用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具有较高除尘效率。对粘结性和纤维性粉尘,则因易堵塞而不尘具有较高除尘效率。对粘结性和纤维性粉尘,则因易堵塞而不宜采用。由于净化效率低,宜采用。由于净化效率低,常用作多级除尘中的初级除尘。常用作多级除尘中的初级除尘。2022-12-1122碰撞式惯性除尘器的结构型式碰撞式惯性除尘器的结构型式2022-12-1123本部分内容:本部分内容:2022-12-1124原理原理:旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在尘粒旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在尘粒上的离心力,使粉尘从含尘气流中分离出来的。上的离心力,使粉
19、尘从含尘气流中分离出来的。结构结构:进气口、筒体、锥体、排出管(内筒)进气口、筒体、锥体、排出管(内筒)外旋涡外旋涡:含尘气体由除尘器进气口沿切线方向进入后,含尘气体由除尘器进气口沿切线方向进入后,沿外壁由上向下作旋转运动,这股向下旋转的气流称沿外壁由上向下作旋转运动,这股向下旋转的气流称为外旋涡。为外旋涡。内旋涡内旋涡:外旋涡到达锥体底部后,转而向上,沿轴心外旋涡到达锥体底部后,转而向上,沿轴心向上旋转,最后从排出管排出。这股向上旋转的气流向上旋转,最后从排出管排出。这股向上旋转的气流称为内旋涡。称为内旋涡。2022-12-11252022-12-1126 影响旋风除尘器性能的因素很多,使用
20、条件和结构型式对旋风影响旋风除尘器性能的因素很多,使用条件和结构型式对旋风除尘器的性能都有不同程度的影响。除尘器的性能都有不同程度的影响。在使用条件方面,影响旋风除尘器性能的因素有:在使用条件方面,影响旋风除尘器性能的因素有:(1 1)进口风速进口风速(2 2)含尘气体的性质含尘气体的性质 (3 3)除尘器底部的严密性除尘器底部的严密性(4 4)结构构造结构构造2022-12-1127在结构上,影响旋风除尘器性能的因素有:在结构上,影响旋风除尘器性能的因素有:1 1)型式型式2 2)筒体直径筒体直径3 3)排出管直径排出管直径4 4)筒体和锥体高度筒体和锥体高度 5 5)排尘口直径排尘口直径2
21、022-12-1128(1 1)多管旋风除尘器多管旋风除尘器(2 2)旁路旋风除尘器旁路旋风除尘器(3 3)长锥体旋风除尘器长锥体旋风除尘器 2022-12-11291 1)通过惯性碰撞和截留,尘粒与液滴)通过惯性碰撞和截留,尘粒与液滴或液膜发生接触;或液膜发生接触;2 2)微细尘粒通过扩散与液滴接触;)微细尘粒通过扩散与液滴接触;3 3)加湿的尘粒相互凝并;)加湿的尘粒相互凝并;4 4)饱和状态的高温烟气在湿式除尘器)饱和状态的高温烟气在湿式除尘器内凝结时,要以尘粒为凝结核,可以内凝结时,要以尘粒为凝结核,可以促进尘粒的凝并。促进尘粒的凝并。2022-12-1130湿式除尘器的种类很多,下面
22、介绍常用的几种。湿式除尘器的种类很多,下面介绍常用的几种。(1 1)水浴除尘器水浴除尘器(2 2)冲激式除尘器冲激式除尘器 (3 3)旋风水膜除尘器旋风水膜除尘器(4 4)文丘里除尘器文丘里除尘器2022-12-1131 湿式除尘器中结构最简单的一种,含湿式除尘器中结构最简单的一种,含尘气体从进口进入后,在喷头处以高速尘气体从进口进入后,在喷头处以高速喷出,冲击水面,激起大量水花和雾滴喷出,冲击水面,激起大量水花和雾滴,粗大的尘粒随气流冲入水中而被捕集,粗大的尘粒随气流冲入水中而被捕集,细小的尘粒随气流折转,细小的尘粒随气流折转180180向上时向上时,通过与水花和雾滴接触而被除下,净,通过与
23、水花和雾滴接触而被除下,净化后的气体经挡水板脱水后排出。化后的气体经挡水板脱水后排出。2022-12-1132 含尘气体进入除尘器后转弯向下,冲含尘气体进入除尘器后转弯向下,冲击水面,粗大的尘粒被水捕集直接沉降击水面,粗大的尘粒被水捕集直接沉降在泥浆斗内,未被捕集的微细尘粒随着在泥浆斗内,未被捕集的微细尘粒随着气流高速通过气流高速通过S S形通道(由上下两叶片形通道(由上下两叶片间形成的缝隙),激起大量水花和水雾间形成的缝隙),激起大量水花和水雾,使粉尘与水充分接触,得到进一步净,使粉尘与水充分接触,得到进一步净化。净化后的气体经挡水板排出。化。净化后的气体经挡水板排出。2022-12-113
24、3 含尘气流沿切线方向进入除尘器,水在上含尘气流沿切线方向进入除尘器,水在上部由喷嘴沿切线方向喷出,由于进口气流的部由喷嘴沿切线方向喷出,由于进口气流的旋转作用,在除尘器内表面形成一层液膜。旋转作用,在除尘器内表面形成一层液膜。粉尘在离心力作用下被甩到筒壁,与液膜接粉尘在离心力作用下被甩到筒壁,与液膜接触而被捕集。它可以有效防止粉尘在器壁上触而被捕集。它可以有效防止粉尘在器壁上的反弹,冲刷等引起的二次扬尘,从而提高的反弹,冲刷等引起的二次扬尘,从而提高除尘效率,这种湿式除尘器,由于加入了离除尘效率,这种湿式除尘器,由于加入了离心力的作用,能达到较高的除尘效率。除尘心力的作用,能达到较高的除尘效
25、率。除尘效果效果 通常可达通常可达90%-95%90%-95%。2022-12-11342022-12-1135喉管:液滴雾化、颗粒捕集喉管:液滴雾化、颗粒捕集扩散管:水雾以颗粒为核心凝聚,扩散管:水雾以颗粒为核心凝聚,含尘液滴形成含尘液滴形成洗涤器或除雾器:液滴捕集洗涤器或除雾器:液滴捕集优点:设备简单,效率高优点:设备简单,效率高缺点:阻力大缺点:阻力大2022-12-1136 过滤式除尘器是利用含尘气过滤式除尘器是利用含尘气流通过过滤材料时,将粉尘分流通过过滤材料时,将粉尘分离捕集的装置,在通风除尘系离捕集的装置,在通风除尘系统中应用最多的是以纤维织物统中应用最多的是以纤维织物为滤料的袋
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