除尘处理 除尘设备 各种除尘器的优缺点及比较
作者: Guanglv
来源: 未知
发布时间:2018-04-11 11:21
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除尘器可分为两大类：
①干式
除尘器：包括重力沉降室、惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。
②湿式除尘器：包括喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。
下面对各种除尘器做简要介绍：
一、干式除尘器
干式除尘器不需要用水作为除尘介质，占所有除尘系统的90%以上。干式除尘器特点：使用范围广，大多数除尘对象都可以使用干式除尘器，特别是对于大型集中除尘系统而言;粉尘排出的状态为干粉状，有利于集中处理和综合利用。其缺点是：不能去除气体中的有毒、有害成分;处理不当时容易造成二次扬尘。需要注意的是：处理相对湿度高的含尘气体或高温气体时，需采取防结露撒旦施，否则易产生粉尘黏结、堵塞管道的现象。湿式除尘器，用水作为净化介质。
1、重力除尘
原理：利用粉尘与气体的比重不同的原理，使扬尘靠本身的重力从气体中自然沉降下来的净化设备，通常称为沉降室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备，只能用于粗净化。重力降尘室的工作流程：含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室，尘粒以沉降速度V0独立沉降，运行t时间后，使尘粒沉降于室底。净化后的气体，从另一侧出口排出。
2、惯性除尘
惯性除尘器也叫惰性除尘器。它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同，将粉尘从气体中分离出来。一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物，使气流的方向急剧改变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多，尘粒便脱离气流而被分离出来，得到净化的气体在急剧改变方向后排出。这种除尘器结构简单，阻力较小，净化效率较低(40-80%)，多用于多段净化时的第一段，捕集10-20以上的粗尘粒。压力损失依类型而定，一般为100-1000Pa。
3、旋风分离器
工作原理：含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。应用范围：旋风除尘器适用于净化大于5-10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较低的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。旋风除尘器它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低.阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒.除尘效率可达80%以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器.其除尘效率可达85%以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。
4、布袋除尘
工作原理：含尘气流从下部孔板进入圆筒形滤袋内，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中，用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物，捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是，当用它处理含有水蒸汽的气体时，应避免出现结露问题。袋式除尘器具有很高的净化效率，就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上，而且其效率比高。它比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，可以回收高电阻率粉尘;与文丘里洗涤器相比，动力消耗小，回收的干颗粒物便于综合利用。对于微细的干燥颗粒物，采用袋式除尘器捕集是适宜的。带式除尘器的缺点是过滤速度较低、一般体积庞大、耗钢量大、滤袋材质差、寿命短、压力损失大、运行费用高等。
5、静电除尘
静电除尘器的工作原理：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出除尘器。
电除尘器的优点：
⑴净化效率高，能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。
⑵阻力损失小，一般为200-500Pa，和旋风除尘器比较，即使考虑供电机组和振打机构耗电，其总耗电量仍比较小。
⑶允许操作温度高也可以处理强腐蚀性气体，如SHWB型电路尘器最好允许操作温度250℃，其他类型还有达到350-400℃或者更高的。
⑷处理气体范围量大。
⑸可以完全实现操作自动控制。
电除尘器的缺点：
⑴设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。
⑵对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。
⑶受气体温、温度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。
⑷一次投资较大，卧式的电除尘器占地面积较大。
二、湿式除尘器
除尘器的种类繁多,结构形式不同,除尘效果不一。湿式除尘器俗称“水除尘器”，它是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。其主要除尘工作原理是：在除尘器中气体与液体的接触方式有两种，与预先分散(雾化或水膜)的液体(一般为水)接触，或是气体冲击(液体)层时鼓泡，以形成细小水滴或水磨。对于1μm以上尘粒而言，尘粒与水滴碰撞效率取决于粒子的惯性。当气体与水滴有相对运动时，由于水滴的环绕气膜作用，当气体接近水滴时，气体流线将绕过水滴而改变流向，运动轨迹由直线变为曲线，而粒径大和密度大的尘粒则力图保持原来的流线而与水滴相撞，尘粒与水滴相碰状接触后凝聚为大颗粒，并被水流带走，显然，与含尘气体的接触面积越多(水滴直径越小，水滴越多)，碰撞凝集效率越高;当尘粒的密度、粒径以及相对速度越大，碰撞凝集效率越高;气体的黏性、水滴直径以及水的表面张力越大，碰撞凝集效果越底;当气体中含有冷凝性物质(主要是水分)时，由于含尘气体经过洗涤后可能达到露点以下，使冷凝物质以尘粒为核心凝结，并覆盖于其表面上。当处理高温气体(尤其是含疏水性粉尘)时，可预先加湿含尘气体或喷入蒸汽，提高净化效率。
湿式除尘器的优点有：
(1)由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程，因此这类除尘器既具有除尘作用，又具有烟气降温和吸收有害气体的作用。
(2)适用于处理高温、易燃易爆和有害气体。(3)运行正常，净化效率高。
(4)可用于雾尘集聚之粉尘、气体。
(5)排气量衡定。
(6)结构简单、占地面积小，投资低。
(7)运行安全、操作及维修方便。
湿式除尘器的缺点有：
(1)从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染。
(2)当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防腐材料保护。
(3)不合用于疏水性烟尘;对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞。
(4)与干式除尘器比拟需要消耗水，并且处理难，在严寒地区应采用防冻措施。
1、喷淋塔洗涤器
在逆流式喷雾塔中，含尘气体向上运动，液滴由喷嘴喷出向下运动。因液滴和颗粒之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用，使较大的的粒子被液滴捕集。喷雾塔具有结构简单、压力损失小、操作稳定等特点，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的颗粒。
2、文丘里洗涤器
主要由文丘里管(有收缩管、喉管和扩大管三部分)和旋风分离器组成。工作原理：含灰尘的气体进入收缩管，流速沿管逐渐增大。水或其他液体由喉管处喷入，被高速气流所撞击而雾化。气体中的尘粒与液滴接触而被润滑。进入扩大管后，流速逐渐减小，尘粒互相粘合，使颗粒增大而易除去。最后进入旋风分离器，由于离心力的作用，水与润滑的尘粒被抛至分离器的内壁上并向下流出器外，净制后的气体则由分离器的中央管排出。其优点是结构简单，除尘效率高。缺点是阻力大，不能用于净制不容许与液体接触的气体。除除尘外，还有降温作用。
3、冲击式除尘器
冲击式水浴除尘器用于工业废气中那些湿度大、排放量大，含尘量大的气体有良好的净化除尘。特别适用于于净化非纤维性、无腐蚀性的、温度不高于300℃的含尘气体。在用于具有粘性的生石灰运输系统中的除尘能获得很好的效果。从锅炉里出来的烟气从收尘器进口进入，并以相当高的速度冲击水面，其中大部分尘粒由于重量加大或与水黏附后边留在水中，此阶段为冲击阶段，在此阶段产生后，水面因气体的运动而形成一抛物线形的水滴、水雾和泡沫区域，含尘气体在此区域内又进一步水滴水雾净化。此为淋水浴阶段。又因为进入设备时，烟气的温度很高，筒体内在烟气的冲击下形成水雾，尘粒在改变方向，向上运动时，又被水雾进一步净化，此阶段为雾化除尘。通过以上三种方式净化后，干净的气体从冲击式冲击水浴脱硫除尘器的出口处进入烟囱。冲击式水浴除尘器特点：冲击式冲击水浴脱硫除尘器安装在引风机后，可以延长风机寿命;价格低、安装方便。水可循环利用，在水池中加入碱性水，可起到脱硫效果;冲击水浴脱硫除尘器内部结构使用泰山花岗岩，可耐冲刷、耐腐蚀、耐高温，使用寿命长;除尘效率高，不产生二次污染;投资小、运行费用低;适应范围广，适应性强。
4、水膜除尘器
水膜除尘器工作原理是：含尘气体由筒体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样，在筒体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜，达到提高除尘效果的目的。这种湿式除尘器结构简单，金属耗量小，耗水量小。其缺点是高度较大，布置困难，并且在实际运行中发现有带水现象。
5、泡沫除尘器
工作原理：含尘气体由进气口进入下部筒体，急剧翻转向上，较大的尘粒由于惯性作用，从气流中分离出来落入下部锥体。向上运动的气流与从进水口进入的水，经筛板相碰撞，部分尘粒被水带走。气流通过筛板上的小孔时，气水充分接触，在筛板上形成沸腾状的泡沫层，尘粒绝大部分被洗涤。净化后的气体经挡水板除去水雾，经排气口排出。泡沫抑尘与其它湿式抑尘方式相比，用水量可减少50%～80%，抑尘效率比喷雾洒水提高3～5倍。泡沫抑尘具有特点泡沫能够无空隙地覆盖尘源，从根本上阻止粉尘向外扩散;液体形成泡沫后，总体积和总表面积大幅度增大，增加了与粉尘的碰撞效率，净化井下采掘面的工作环境;泡沫的液膜中含有特制的添加剂，能迅速改变粉尘的湿润性能，增加粉尘被湿润的速度;泡沫具有很好的粘性，粉尘和泡沫接触后会迅速被泡沫黏附。抑制掘进机截齿和煤岩作用产生的火花，杜绝由此产生的瓦斯和煤尘爆炸事故。耗水量小，避免了水雾除尘耗水量大而引起的综掘机沉陷，提高了工作效率。除尘效率高，大力改善了掘进机司机的视线，消除由此带来的安全隐患，并提高了断面质量和生产效率。
