第六章-湿法除尘[高级课件]

的阻力。
3.在阻力的作用下，尘粒最终将停止运动，将从脱离流线到惯性运动结束时所
移动的直线距离称为粒子的停止距离严x选s内; 容
4
气体流线
气流方向
2
பைடு நூலகம்
4
Xs
液滴
3 v po
Scrd0 ubber
停滞流线Xd
1
5
若xs≥xd时发生碰撞, 一般用图碰3撞.3 参不同数粒φ径=的xs球/形xd颗来粒反在映液滴除上尘的效捕率获示的意大图小。
NI
Vp0 dD
严选内容
9
1.3 关于dD最佳值的确定
液滴直径太小，导致液滴随气流一起运动，液滴和气流的相对速度减 小，不利于碰撞数的增加，存在一个最佳粒径，500—1000微米
或者通过以下经验公式确定： dp小（1μm） dp大（5-10μm）
d
大
p
dD dp
选小；
dD dp
150
d
小
p
dD dp
度成反比。
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3.加湿的尘粒相互凝聚
排烟中常含有水蒸汽、气态有机物等。随着 温度降低，这些凝结成分就会被吸附在粉尘 表面，使尘粒彼此凝聚成较大的二次粒子， 易于被液滴捕集。
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4. 扩散漂移和热漂移
若气流中含有饱和态高温蒸汽，当其与较冷液滴接触时，饱和蒸 汽会在较冷的液滴表面上凝结，形成一个向液滴运动的附加气流 ，这就是所谓的热漂移和扩散漂移，由于扩散漂移和热漂移的综 合作用，使尘粒向液滴移动并沉积在液滴表面凝聚增大，增大后 的粉尘可通过惯性作用加以捕集。
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2
一、湿式除尘机理
洗涤式除尘器的除尘机理主要有：
1）液体介质与尘粒之间的惯性碰撞和截留 2）微细尘粒(0.3微米以下)与液滴之间的扩散接触---布朗运动 3）加湿的尘粒相互凝聚---凝聚在尘粒上 4）扩散漂移和热漂移---凝聚在液滴上 5）扩散泳---浓度梯度 6）热泳---温度梯度
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3
1.1惯性碰撞机理
气体流线
气流方向
2
4
Xs
3
v po
停滞流线Xd
1
5
液滴
d0
1.含尘气流在运动过程中图同3液.3 滴不同相粒遇径，的在球形液颗滴粒前在液xd滴处上的气捕流获开示意始图改变方向，绕过
液滴运动，而惯性较大的尘粒有继续保持其原来直线运动的趋势。
2.脱离后的尘粒运动主要受两个力支配，即其本身的惯性力以及周围气体对它
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5.扩散泳
气体介质中如果有浓度梯度存在，则在该 方向的物质扩散速度明显大于其他方向。 微粒在扩散运动分子的撞击下，也会产生 与扩散方向相同的运动，这种现象称为扩 散泳。在冷凝与蒸发过程中，扩散泳表现 得十分明显。
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下图为蒸发过程中扩散泳的示意图。当液滴（或液膜）表面进行蒸发时，在液滴 或液膜表面上会产生蒸气组分的浓度梯度，但当气体总压不变时，气态混合物就 会发生垂直于液滴表面的流动，并向这个表面扩散，这种气体流动称为斯蒂芬流 。斯蒂芬流对粒子的沉降影响很大，例如用喷水雾清除粉尘粒子时，斯蒂芬流有 助于液滴捕获粉尘粒子。
第五章 湿式除尘
一.湿式除尘机理---除尘效率（碰撞数） 二.几种常见的洗涤式除尘器 三.除尘过程中的气液界面 四.文丘里洗涤器---除尘机理+压力损失计算+ 尺寸设计计算
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Scrubber
特点（优点）：
① 不仅可以除去粉尘，还可净化气体； ② 效率较高，可去除的粉尘粒径较小0.1-20微米； ③ 体积小，占地面积小； ④ 能处理高温、易燃、易爆的气流。 缺点： ① 有泥渣； ② 防冻设备（冬天）； ③ 易腐蚀设备； ④ 动力消耗大,低能耗250-1500，高能耗2500-9000Pa。
热区
冷区
微粒
气体分子
微严粒选运动 内方容向
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二.几种常见的洗涤式除尘器
按照气液接触方式，洗涤式除尘器分为两大类：
1）粉尘随气流一起冲入液体内部，粉尘加湿后被 捕集，特征是液体洗涤含尘气体，水浴除尘器 、冲激式除尘器、旋风水膜除尘器、卧式旋风 水膜除尘器、泡沫除尘器
选大；d D dp
150
d p 100m dD 150
dp
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2.扩散---粒径小于0.3微米以下的尘粒
在气体分子的撞击下，微粒做复杂的布朗运动，运动过 程中，微粒与液滴接触而被捕集
尘粒粒径越小，由于扩散而引起与液滴的接触越多。 扩散程度与粉尘浓度，气液相对速度成正比，与气体粘
当尘粒与液滴碰撞时，尘粒若能被该液体润 湿，则进入液体内部（左图），若不能被润 湿，则粘附在液滴表面(右图)
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6
1.2根据粉尘受力情况推导碰撞数
推导过程如下:
粉尘运动时主要受两个力的作用：惯性力FI和阻力Fd。
FI=Fd时经过积分得t
FI
m dVp dt
mp
dvp dt
3d pvp
0
dvp
18v pm dt
d
2 p
p
o
t
dvp
vp0
o
18v pm dt
d
2 p
p
t
Vp0d
2 p
p
18vmp
Fd 3Vp p Fd 3Vpm p
Xs
vmpt
Vp0d
2 p
p
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Vp0——相对速度，即尘粒相对于液滴的速度；
Vpm---尘粒相对于液滴的平均速度
严选内容
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Scrubber
NI
Vp0
低蒸气浓度
微粒
微粒 运动方向
高蒸气浓度
水碰蒸撞气分分子子
蒸发中的液体
严选内容
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6. 热泳
在气体介质中，如果有温度梯度存在，微粒就会受到由热侧指向冷 侧的力的作用，这种力是粒子热侧和冷侧之间的分子碰撞差异而产 生的结果。热区介质分子运动剧烈，单位时间碰撞微粒的次数较多 ，而冷区介质分子碰撞微粒次数较少，两侧分子碰撞次数和能量传 递的差异，就会使微粒产生由高温区向低温区的运动。这一现象称 为热泳。
d
2 p
p
18dD
NI
Vp0 dD
dD——液滴直径。
碰撞数的影响因素：
①Vp0：Vp0增大，Ni增大，则效率增大。 ②dD： dD减小，Ni增大，则效率增大。
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Scrubber
当尘粒直径和密度确定以后，碰撞数与粒子和 液滴之间的相对速度成正比，而与液滴直径成 反比。所以对于给定的烟气系统，要提高Ni值 ，必须提高气液相对运动速度和减小液滴直径 。目前，工业上常用的各种湿式除尘器基本上 是围绕这两个因素发展起来的。
碰撞参数受到多种因素的影响, 在上述简化模型的前提下，现以液滴直径dD 代替xd(液滴直径dD大，流线拐弯处的距离越大，xd越大)。
并用惯性碰撞数Ni来表示碰撞参数φ的大小。
将xs与dD(液滴直径)的比值称为碰撞数Ni。尘粒与液滴间的碰撞率，即尘粒 从气流中除去的效率与此碰撞数有关。
严选内容
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碰撞产生的结果