第2节洗涤式除尘器.pptVIP

第二节 洗涤式除尘器 ;喷淋塔除尘的主要机理是将水滴作为捕尘体，在惯性、截留、扩散等作用下将粉尘捕集，其中以惯性作用为主。为了提高捕尘效率，特别是惯性捕尘效率，需要提高水滴与气流的相对速度，同时要减小水滴的大小。就截留机制来看，在喷水量一定的情况下，喷出的水滴越细，则塔的横截面上有液滴通过的部分愈大，因而尘粒由于截留而被捕集的机会也愈多。就惯性碰撞机制来看，因为惯性碰撞效率和尘粒与液滴的相对速度vR成正比，和液滴直径Df成反比，所以，要碰撞效率高，就得加大vR，减小Df。在喷淋塔中，vR的有效值是尘粒和液滴的重力自由降落速度之差。因为尘粒和液滴相比，一般要小的多，故亦可取vR等于液滴的自由降落速度。这样就出现了加大vR和缩小Df这两个要求之间的矛盾。因此，液滴有一个最佳直径值。 一般来说，在喷淋一定量液体的情况下，对每一种半径的尘粒有一最佳液滴半径，就较小的尘粒而言，最佳液滴半径是100～500μm。但是，应当注意到，由于喷出水滴的凝聚以及与塔壁碰撞的影响，和气体接触的水滴量及水滴尺寸是很难预计的。 另一个问题是喷淋塔中液滴的降落时间，它取决于液滴的大小和气体上升速度。在一定的喷水量和一定的液滴尺寸下，逆流喷淋塔中的液滴降落时间，也就是液滴在塔中的滞留时间，随着气体速度的增加而延长。孤立的看，这个现象可以增加捕集粒子的机会，因为塔中的水滴数增加了。但是，这个作用受到液滴被气流带走这一问题的限制。 ;在逆流喷淋塔中，如果气流上升速度大于液滴的末端沉降速度，液滴就会被气流带走。一般取喷淋塔中气流上升速度约为液滴的末端沉降速度的50％。500μm的液滴，计算其末端沉降速度为1.8 m/s，对此可取气流速度为0.9m/s。通常在设计喷淋塔时，多在0.5～1.5 m/s的气体上升速度范围内决定塔的直径。塔的高度通常为其直径的2～3倍。 至于顺流喷淋塔，则不大可能发生带走过多液滴的情况，故其气流速度可以高得多，因而可以缩小塔的直径，节省投资和占地面积。但另一方面，因为气体和液滴运动的大方向相同，它们的相对速度小，粒子被捕集的机会较少，因而除尘效率比较低。 在喷淋塔中产生的液滴大小取决于液体压力降和所用喷嘴型式。水压力一般为0.14～0.73MPa，耗水量一般在每立方米气体0.7～3L的范围，喷水太多，液滴可能凝聚，喷水太少则捕尘作用不够。 喷淋塔的阻力低，如果没有脱水装置和气体分配装置，一般不到250Pa。其除尘效率对5μm以上的粒子较好，对于小于5μm的则迅速下降。 除了阻力低以外，喷淋塔还有个好处，就是塔中没有很小的缝隙和孔口，因而可以处理浓度比较高的粉尘而不致堵塞。又因为它不喷淋很细的液滴，所以不需要产生细小射流的喷嘴，这样就更可靠，而且可以使用循环水，直至悬浮物的浓度达到相当高的程度为止，从而简化了废水处理的问题。缺点是处理细粉尘的能力比较差，设备和用水量比较大。 ;二、泡沫除尘器 泡沫除尘器即筛板塔。它由一个内部设有水平多孔板的垂直空塔构成。筛板可以是一块，也可以是几块串联，但增加筛板对提高除尘效率的作用不大，而阻力却要增加不少，所以一般只用一层筛板。在泡沫除尘器中，气流由下往上通过筛板上的水层。当气流流速控制在一定范围内时（与水层高度有关）可以在筛板上形成泡沫层。在泡沫层中的气泡不断地断裂、合并，又重新生成。气流在通过这层泡沫后，粉尘被捕集，气体得到净化。水通过筛板漏至除尘器下部的水槽中，在筛板上不断地补充水，当补充的水量与泄漏的水量相等时，泡沫层保持稳定的高度，此时称为无溢流泡沫除尘器（图5-3a）。当采用溢流以保持泡沫层的高度时，称为有溢流泡沫除尘器（图5-3b）。 ;1. 无溢流泡沫除尘器 在无溢流泡沫除尘器中，筛板可以做成圆孔形或条缝形，条缝形筛板有时也可用钢条甚至钢管焊成。从减少阻力角度考虑，筛板的最优厚度为4～6mm。筛板的圆孔直径d0一般为4～8mm，而条缝的宽度为4～5mm，自由断面积为0.2～0.25m2/ m2。考虑到气流分布的均匀性，除尘器最大直径应大于2.5m。 筛板上泡沫的形成与气流速度有关。图5-4所示为当供水量一定时，无溢流泡沫除尘器的总阻力与断面流速的关系曲线。气流速度低时（图5-4中的0～1区）筛板上只能保留很薄的水层，不能形成泡沫。当气流速度增加时（图5-4中的1～2区）筛板上的水层中形成单个气泡，大部分仍为水层，扰动性很小，称为鼓泡区。气流速度进一步增加（图5-4中的2～3区）在筛板上形成扰动的泡沫层。其中存在着大量由水膜相连的气泡。由于气泡的不断破裂和更新，扰动性很大。但由图中可看出，在这一区中，虽然流速增加，但阻力增加不大，因而是除尘器的重要工作区。继续提高流速（图5-4中的3～4区），泡沫层破裂，产生大量溅沫，阻力迅速升高。因此在泡沫除尘器中通常都将气流速度控制在1～3m