正文 第四章 除塵裝置(三)(1 / 3)

第五節濕式除塵器

濕式除塵器是利用水或某種液體捕集塵粒或使微粒的粒徑增大,不論哪種情況都由於顆粒增大而有助千塵粒從氣流中除去。濕式除塵器具有結構簡單,造價低、占地麵積小和淨化效率高等優點。適於大噸位鍋爐除塵與淨化非纖維性和非水硬性的各種粉塵,尤其適宜淨化高溫,易燃和易爆氣體,在去除顆粒物的詞時亦能去除氣態汙染物。采用濕式除塵器時要特別注意設備和管道的腐蝕以及汙水和汙泥的再處理等問題。濕式除塵器的不足在於濕式除塵過程也不利於副產品的回收。如果設備安裝在室外,還要考慮在冬天設備可能結凍的問題。

—、除塵原理

濕式除塵器粉塵的主要原理是慣性碰撞與截獲。

由慣性碰撞除塵是發生在當氣流碰到液滴時,是繞過液滴而繼續前進,而粉塵則由於慣性作用撞到水滴液,並隨液滴被排除。根據這個原理,主要用於除掉質量或慣性較大的粒塵;另一種除塵原理是截獲,它是由於粉塵顆粒的尺寸相對質量或慣性較大時,在氣流繞過液滴,其流線至液滴表麵的距離小於粉塵的半徑,粉塵接觸液滴而被截獲。

其它影響較小的因素有擴散、熱的影響及靜電吸引。很小的顆粒(小於0.5mm)有利於擴散。由於不規律的運動-小顆粒的粉塵被其它部分撞擊到液滴上而被清除。同樣熱的影響也隻能改變非常小的顆粒的除塵效果。由於靜電荷是產生在液滴上,所以當霧化時,靜電對除塵效果影響也很小。但當外部原因液滴帶電荷時,液體凝聚在顆粒上,增大了它的幾何尺寸,因此易於被除掉。

任何濕式除塵器總的除塵效率一般是一些除塵原理同時作用的結果。任何一種原理的作用都在於粉塵顆粒與液滴的大小,以及氣流與液滴流的相對速度。

二、濕式除塵器的分類

濕式除塵器種類雖然很多,但可概括地分為低阻力與高阻力兩類:

1.低阻力除塵器的壓力損失為0.25-1.5pa,它包括簡單噴霧塔與濕式旋風除塵器。一般運行條件下的耗水量為0.4-0.8tt/h,對大於10納米的粉塵的淨化率可達90-95%。低阻力除塵器常用於大噸位工業鍋焚燒爐、化肥製造、石灰窯及鑄造車間化鐵爐的除塵。

2.高阻力濕式除塵器其除塵效率可達99.5%以上,壓力損失範圍為2.5-9.OkPa,如文丘裏除塵器,常用於煉鐵、煉鋼、造紙與衝天爐的煙氣淨化,衝天爐排放煙中的塵粒可小到低於0.25mm。

簡單型的濕式除塵器是噴霧塔(或室),在噴霧室中適當的位置安裝噴嘴來噴淋水滴,當含塵氣體經過水滴時,粉塵被水滴帶走而被除掉。這對除掉大於50fmi的大顆粒粉塵十分有效,同時還能對煙氣起到冷卻和加濕作用。

三、幾種常見的濕式除塵器

(一)重力噴霧塔洗滌器

1.構造

重力噴霧洗滌器是濕式除塵器中最簡單的一種,也稱噴霧塔或洗滌塔。

2.除塵過程

在逆流式噴霧塔中,含塵的氣體向上運動,液滴由噴嘴噴出。因塵粒和液滴之間的慣性碰撞,截留和凝聚等作用,使較大的粒子被液滴捕集。如果氣體流速較慢,則夾帶了塵粒的液滴將由於重力而沉於塔底。為了保證塔內氣流分布均勻,常采用孔板型氣流分布板。大分洗滌器是在塔的頂部安裝除霧器,用以除去那些十分小的液滴。

3.除塵特點

重力噴霧塔阻力損失一般少於250Pa,粉塵顆粒小於10pm時,除塵效率不高,它對於顆粒大於50pm的粉塵效率較高,所以一般與其它除塵器串聯,作為第一級除塵。

噴霧水滴的大小對除塵效率有很大影響,實踐證明,當水滴直徑在500-1000納米時,對所有大小的粉塵除塵效率都是比較理想的。

在實際應用中,氣流的上升速度大多采用0.6-1.5m/s之間。水滴的大小必須使其沉降速度大於此速度,否則會使過多的水進入塔頂。

按照慣性碰撞與截獲的理論,噴霧塔的除塵效率取決於水滴的大小和氣流與水滴之間的相對運動。當噴霧嘴出來的水流速度一定時,水滴愈小它的遮擋塔的截麵積愈大,用截獲的原理捕捉粉塵的機會也愈大。很明顯,水滴的表麵積與水滴體積之比為6(為水滴直徑),單位麵積的水,當水滴的直徑愈小,其表麵積就會愈大。

另一方麵,水滴的直徑愈小,它的沉降速度也會愈小,水滴與氣流的相對運動速度也就降低。由於II性碰撞原理除塵的機會依賴於相對運動速度的值,因此除塵效率將會下降。

(二)旋風式洗滌器

1.構造與除塵過程

若在幹式旋風除塵器內部以環形方式安裝一排噴嘴,這樣製成了一種最簡單的旋風洗滌器,將水霧噴向洗滌器的內壁,由此便使筒體內壁始終覆蓋一層很薄的水膜向下流動。含塵氣體在離心力的作用下,將粉塵甩向內壁,為小膜所粘附,然後隨汙水經排汙口排出。淨化了的空氣經設在筒體上的擋水圈,消除了水霧後排出。這種洗滌器的入口最大允許含塵濃度為1.5g/m3。當超出此值時,在其前麵應增加一級除塵器。該種設備常用於大型工業鍋爐和大功率的取暖鍋爐。