了解各種除塵器的比較,除塵器可分為兩大類:
①干式除塵器:包括重力沉降室、慣性除塵器、電除塵器、布袋除塵器、旋風除塵器。
②濕式除塵器:包括噴淋塔、沖擊式除塵器、文丘里洗滌劑、泡沫除塵器和水膜除塵器等。目前常運用的是旋風分離器、靜電除塵器與布袋除塵器。
下面對各種除塵器的比較簡要介紹:
干式除塵器
干式除塵器不需要用水作為除塵介質,占所有除塵系統(tǒng)的90%以上。
干式除塵器優(yōu)點:
1)使用范圍廣,大多數(shù)除塵對象都可以使用干式除塵器,特別是對于大型集中除塵系統(tǒng)而言;
2)粉塵排出的狀態(tài)為干粉狀,有利于集中處理和綜合利用。
其缺點是:
1)不能去除氣體中的有毒、有害成分;
2)處理不當時容易造成二次揚塵。需要注意的是:處理相對濕度高的含塵氣體或高溫氣體時,需采取防結露措施,否則易產(chǎn)生粉塵黏結、堵塞管道的現(xiàn)象。
重力除塵器
通常稱為沉降室,它的工作原理是利用粉塵與氣體的比重不同的原理,使揚塵靠本身的重力從氣體中自然沉降下來的環(huán)保設備。它是一種結構簡單、體積大、阻力小、易維護、效率低的、比較原始的廢氣處理環(huán)保設備,只能用于粗凈化。
重力降塵室的工作流程:含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V 進入沉降室,塵粒以沉降速度V0獨立沉降,運行t 時間后,使塵粒沉降于室底。凈化后的氣體,從另一側出口排出。
慣性除塵器
也叫惰性除塵器,它的工作原理是利用粉塵與氣體在運動中慣性力的不同,將粉塵從氣體中分離出來。一般都是在含塵氣流的前方設置某種形式的障礙物,使氣流的方向急劇改變。此時粉塵由于慣性力比氣體大得多,塵粒便脫離氣流而被分離出來,得到凈化的氣體在急劇改變方向后排出。這種除塵器結構簡單,阻力較小,凈化效率較低(40-80%),多用于多段凈化時的一段,捕集10-20 μm以上的粗塵粒。壓力損失依類型而定,一般為100-1000 Pa。
旋風除塵器
工作原理:含塵氣體從入口導入除塵器的外殼和排氣管之間,形成旋轉向下的外旋流。懸浮于外旋流的粉塵在離心力的作用下移向器壁,并隨外旋流轉到除塵器下部,由排塵孔排出。凈化后的氣體形成上升的內(nèi)旋流并經(jīng)過排氣管排出。
應用范圍:旋風除塵器適用于凈化大于5-10μm(0.005~0.015mm)的非粘性、非纖維的干燥粉塵。它是一種結構簡單、操作方便、耐高溫、設備費用和阻力較低的凈化設備,旋風除塵器在凈化設備中應用廣泛。
工業(yè)粉塵設備具有結構簡單,體積較小,不需特殊的附屬設備,造價較低,阻力中等,器內(nèi)無運動部件,操作維修方便等優(yōu)點。它一般用于捕集5-15μm以上的顆粒,除塵效率可達80%以上,近年來經(jīng)改進后的特制旋風除塵器,其除塵效率可達85%以上。旋風除塵器的缺點是捕集微粒小于5μm(0.005mm)的效率不高。
布袋除塵器
工作原理:含塵氣流從下部孔板進入圓筒形濾袋內(nèi),在通過濾料的孔隙時,粉塵被捕集于濾料上, 透過濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵,可在機械振動的作用下從濾料表面脫落, 落入灰斗中。
袋式除塵器很久以前就已廣泛應用于各個工業(yè)部門中,用以捕集非粘結、非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物,捕獲粉塵微??蛇_0.1μm(0.0001mm)。但是,當用它處理含有水蒸汽的氣體時,應避免出現(xiàn)結露問題。
袋式除塵器特點:
1)具有很高的凈化效率,就是捕集細微的粉塵效率也可達99%以上,而且其效率比高;2)它比電除塵器結構簡單、投資省、運行穩(wěn)定,可以回收高電阻率粉塵;3)與文丘里洗滌器相比,動力消耗小,回收的干顆粒物便于綜合利用。對于微細的干燥顆粒物,采用袋式除塵器捕集是適宜的。
袋式除塵器的缺點是過濾速度較低、一般體積龐大、耗鋼量大、濾袋材質差、壽命短、壓力損失大、運行費用高等。
靜電除塵器
工作原理:含有粉塵顆粒的氣體,在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時,由于陰極發(fā)生電暈放電、氣體被電離,此時,帶負電的氣體離子,在電場力的作用下,向陽板運動,在運動中與粉塵顆粒相碰,則使塵粒荷以負電,荷電后的塵粒在電場力的作用下,亦向陽極運動,到達陽極后,放出所帶的電子,塵粒則沉積于陽極板上,而得到凈化的氣體排出濕法式靜電除塵器。
優(yōu)點:
1)凈化效率高,能夠鋪集0.01μm以上的細粒粉塵;
2)阻力損失小,一般為200-500Pa,和旋風除塵器比較,即使考慮供電機組和振打機構耗電,其總耗電量仍比較?。?
3)允許操作溫度高,也可以處理強腐蝕性氣體,如濕法式靜電除塵器允許操作溫度250℃,其他類型還有達到350-400℃或者更高的;
4)處理氣體范圍量大;
5)可以完全實現(xiàn)操作自動控制。
缺點:
1)設備比較復雜,要求設備調運和安裝以及維護管理水平高;
2)對粉塵比電阻有一定要求, 所以對粉塵有一定的選擇性,不能使所有粉塵都的獲得很高的凈化效率;
3)受氣體溫、溫度等的操作條件影響較大,同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作,所得的效果不同,有的粉塵在某一個溫度、濕度下使用效果很好,而在另一個溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了;
4)一次投資較大,臥式的電除塵器占地面積較大。
濕式除塵器
濕式除塵器的種類繁多,結構形式不同,除塵效果不一。濕式除塵器俗稱“水浴除塵器”,它是使含塵氣體與液體(一般為水)密切接觸,利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆粒或使顆粒增大的裝置。
其主要除塵工作原理是:
在除塵設備中氣體與液體的接觸方式有兩種,與預先分散(霧化或水膜)的液體(一般為水)接觸,或是氣體沖擊(液體)層時鼓泡,以形成細小水滴或水膜。對于1μm以上塵粒而言,塵粒與水滴碰撞效率取決于粒子的慣性。當氣體與水滴有相對運動時,由于水滴的環(huán)繞氣膜作用,當氣體接近水滴時,氣體流線將繞過水滴而改變流向,運動軌跡由直線變?yōu)榍€,而粒徑大和密度大的塵粒則力圖保持原來的流線而與水滴相撞,塵粒與水滴相碰狀接觸后凝聚為大顆粒,并被水流帶走。顯然,與含塵氣體的接觸面積越多(水滴直徑越小,水滴越多),碰撞凝集效率越高;當塵粒的密度、粒徑以及相對速度越大,碰撞凝集效率越高;氣體的黏性、水滴直徑以及水的表面張力越大,碰撞凝集效果越低;當氣體中含有冷凝性物質(主要是水分)時,由于含塵氣體經(jīng)過洗滌后可能達到露點以下,使冷凝物質以塵粒為核心凝結,并覆蓋于其表面上。當處理高溫氣體(尤其是含疏水性粉塵)時,可預先加濕含塵氣體或噴入蒸汽,提高凈化效率。
濕式除塵器的優(yōu)點有:
1)由于氣體和液體接觸過程中同時發(fā)生傳質和傳熱的過程, 因此這類環(huán)保除塵設備既具有除塵作用,又具有煙氣降溫和吸收有害氣體的作用
2)適用于處理高溫、易燃易爆和有害氣體;
3)運行正常,凈化效率高;
4)可用于霧塵集聚之粉塵、氣體;
5)排氣量衡定;
6)結構簡單、占地面積小,投資低;
7)運行安全、操作及維修方便。
濕式除塵器的缺點有:
1)從濕式除塵器中排出的泥漿要進行處理,否則會造成二次污染;
2)當凈化有侵蝕性氣體時,化學侵蝕性轉移到水中,因此污水系統(tǒng)要用防腐材料保護;
3)不適合用于疏水性煙塵;
4)對于粘性煙塵輕易使管道、葉片等發(fā)生堵塞;
5)與干式除塵器比擬需要消耗水,并且處理難,在嚴寒地區(qū)應采用防凍措施。
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