空气净化原理及其装置

（5）串联运行时的总净化效 率
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。
设第一级净化装置的效率为η1，第二级为η2，则两级净化装 置串联运行的总效率为
§5.1 概述
本章主要阐述空气污染物的一般净化方法和净化装置的典 型结构，重点介绍粉尘的净化。
大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。 1. 气溶胶污染物 2. 气态污染物
1.气溶胶污染物
分离方法：属于非均相混合物，一般都采用物理方法进行分离。 分离依据：气体分子与固体、液体粒子在物理性质上的差异。
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 百分比。
P值越大，说明出口逸散量越大。通过率P（%）可以下式表示
例如: 一除尘器的η=99%时，P=1.0%；另一除尘器η=99.9% 时，P=0.1%，则前一除尘器的通过率为后者的10倍。
（3）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dp或粒径 范围dp+⊿dp内粉尘的除尘效率。
计算方法：进入装置的污染物流量为Si(g/m3) ，净化装置出口的相
应量为So(g/s) 。若净化装置捕集的污染物流量为Sc (m3/s)，
则有
Si=Sc+So
故总效率η（%）可表示成:
（2）通过率（透过率 ） 当净化效率达99%以上时，如表示成99.9%或99.99%，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 一种方法是用通过率P（%）来表示。
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净化效率的表示方法
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。
（1）总效率 （2）通过率（透过率） （3）分级除尘效率 （4）板效率 （5）串联运行时的总净化效率
（1）总效
概率念：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
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。
目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面： （1）重力 （2）离心力 （3）惯性碰撞 （4）接触阻留 （5）扩散 （6）静电力 （7）凝聚
截留效应 重力作用 静电效应
惯性效应 扩散效应
各种过滤机理的效率
颗粒尺寸 >1 1至 0.5
0.5 至 0.3 0.3 至 0.1 0.1 至0.05
< 0.05
1）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 表示。 2）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 为压力降。 3）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 的工作稳定性和操作弹性。 4）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。
∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽
• 如较大粒子的密度比气体分子大得多，则可利用重力、惯 性力、离心力（统称为质量力）进行分离，统称为机械分 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 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 式洗涤进行分离；
空气净化原理及其装置
2020年4月29日星期三
第5章 空气净化原理与设备
§5.3 有害气体的净化
5.3.1 概述 5.3.2 吸收与吸附原理 5.3.3 吸收与吸附装置
§5.4 净化新方法
5.4.1 非平衡等离子体空气净化 5.4.2 光催化净化方法 5.4.3 负离子净化方法 5.4.4 臭氧净化方法
若设与此相应的除尘器入口的粉尘流量为⊿Si（g/s）,捕集的 粉尘量为△Sc（g/s），则该除尘器对粒径dp或⊿dp范围内粉尘的分 级效率ηj为
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 布为fi，捕集粉尘的频度分布为fc则根据频度分布的定义和分级效 率的定义式可得：
⊿Si=Si·fi ⊿Sc = Sc·fc
（4）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。 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（Murphree ）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 。
的各种因素；
2）计算净化效率；
3）确定净化方法；
4）确定净化装置的型号规格和运行参数。
1. 粉尘Leabharlann Baidu特 性 （1）粉尘的密度
§ 5.2.1 粉尘的特性、除尘机 理
真密度（尘粒密度）；堆积密度
（2）粘附性 （3）爆炸性
液滴
（4）荷电性与比电阻 （5）粉尘的湿润性
θ
θ
（6）粉尘的粒径及粒径分布
2 除尘机理
同理，n级净化装置串联后的总效率为
§5.1.2 净化装置的分类
（1）除尘装置 （2）吸收装置 （3）吸附装置
（4）催化转化装 置
§5.1.3 净化装置的选择
1. 选择的依
据 1）处理气体量；2）气体性质；3）粉尘性质；4）净化要求； 5）装置的经济性。
2. 选择的一般步
骤
1）工程调查认真收集有关资料，全面考虑影响装置性能
直接拦截 几乎100% 较低效率 很低效率 微不足道 微不足道 微不足道
§5.1.1 净化装置的性能 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: 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；
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经济指标: 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 度等因素。
表示净化装置的技术性能，主要包括以下几个方面：
• 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。
2.气态污染物
a.分离方法：根据物理的、化学的及物理化学的原理予以分离。
b.分离依据：不同组分所具有的不同蒸气压，不同溶解度，选择 性吸收作用以及某些化学作用。
目前国内外净化气态污染物的方法，主要有五种：吸收法、 吸附法、燃烧法、冷凝法及催化转化法。