颗粒物污染控制技术.pptxVIP

颗粒物污染控制技术电除尘器的主要优点压力损失小,一般为200～500Pa处理烟气量大,可达105～106m3/h能耗低,大约0、2～0、4kWh/1000m3对细粉尘有特别高的捕集效率,可高于99％可在高温或强腐蚀性气体下操作电除尘器的工作原理驱进速度决定除尘效率的因素电场强度E粒径d粒子荷电量q驱进速度处理气量Q集尘板面积A长度L分级效率捕集效率捕集效率一德意希公式 德意希公式的假定:除尘器中气流为湍流状态在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓度和气流分布是均匀的粒子进入除尘器后马上完成了荷电过程忽略电风、气流分布不均匀、被捕集粒子重新进入气流等影响 捕集效率推导dt时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为由dt＝dx/u积分A=a?LQ=Fu最终得德意希公式讨论当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10％～20％时,德意希方程理论上才是成立的 作为除尘总效率的近似估算,ω应取某种形式的平均驱进速度有效驱进速度－实际中常常依照在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值,代入德意希方程式中反算出的相应驱进速度值,以ωe表示 粉尘种类驱进速度/m?s-1粉尘种类驱进速度/m?s-1煤粉（飞灰）0.10～0.14冲天炉（铁－焦比＝10）0.03～0.04纸浆及造纸0.08水泥生产（干法）0.06～0.07平炉0.06水泥生产（湿法）0.10～0.11酸雾（H2SO4）0.06～0.08多层床式焙烧炉0.08酸雾（TiO2）0.06～0.08红磷0.03飘旋焙烧炉0.08石膏0.16～0.20催化剂粉尘0.08二级高炉（80％生铁）0.125有效驱进速度电晕放电起始电晕电压－开始产生电晕电流所施加的电压管式电除尘器内任一点的电场强度r:距电晕线中心距离a:电晕线半径b:除尘器半径V:电压起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素有关,起始电晕所需要电场强度(皮克经验公式)?一空气的相对密度 m－导线光滑修正系数,无因次,0、5m1、0 在r=a时 (电晕电极表面上),起始电晕电压 a㏑b/a V正负电晕放电的比较电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离－电场击穿;相应的电压－击穿电压在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流,且击穿电压也高得多 工业气体净化倾向于采纳稳定性强,操作电压和电流高的负电晕极;空气调节系统采纳正电晕极,好处在于其产生臭氧和氮氧化物的量低正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线影响电晕特性的因素 电极的形状、电极间距离气体组成、压力、温度不同气体对电子的亲合力、迁移率不同 气体温度和压力的不同影响电子平均自由程和加速电子及能产生碰撞电离所需要的电压 气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电晕极和集尘极上的沉积 电压的波形 粒子荷电 两种机理电场荷电或碰撞荷电－离子在静电力作用下做定向运动,与粒子碰撞而使粒子荷电扩散荷电－离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程;依赖于离子的热能,而不是依赖于电场 粒子的主要荷电过程取决于粒径大于0、5?m的微粒,以电场荷电为主小于0、15?m的微粒,以扩散荷电为主介于之间的粒子,需要同时考虑这两种过程。电场荷电粒子获得的饱和电荷 影响电场荷电的因素 粒径dp和介电常数ε电场强度E0和离子密度N0 一般粒子的荷电时间仅为0、1s,相当于气流在除尘器内流动10～20cm所需要的时间,一般能够认为粒子进入除尘器后立刻达到了饱和电荷扩散荷电与电场电荷过程相反,不存在扩散荷电的最大极限值(依照分子运动理论,不存在离子动能上限) 荷电量取决于离子热运动的动能、粒子大小和荷电时间 扩散荷电理论方程 电场荷电和扩散荷电的综合作用处于中间范围 (0、15～0、5μm)的粒子,需同时考虑电场荷电和扩散荷电依照Robinson的研究,简单地将电场荷电和扩散荷电的电荷相加,可近似地表示两种过程综合作用时的荷电量,与实验值基本一致例题 利用下列数据,决定电场和扩散荷电综合作用下粒子荷电量随时间的变化。已知ε＝5,E0＝3×106V/m,T＝300K,N=2×1015离子/m3,=467m/s,dp＝0、1,0、5和1、0μm。解:由电场荷电的饱和电荷方程得由扩散荷电过程的荷电量随时间的变化方程计算得那么 粒子荷电量随时间和粒径的变化 异常荷电现象 沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象,破坏正常电晕过程 气流中微小粒子的浓度高时,荷电尘粒所形成的电晕电流不大,然而所形成的空间电荷却特别大,严重抑制着电晕电流的产生 当含尘量大到某一数值时,电晕现象消失,尘粒在电场中根本得不到电荷,电晕电流几乎减小到零,失去除尘作用,即电晕闭塞 驱进速度推导依照力平衡关系t＝0时,?＝0,则最终得 e的指数项是一个特别大的数值。例如,密度为1g/cm3、