空气净化原理及其装置
空气净化静电吸附原理及静电除盐雾试验装置的研制
空气净化静电吸附原理及静电除盐雾试验装置的研制摘要：海洋石油平台透平机组进气系统的空气净化均采用物理过滤方法，空气中以溶胶状存在的盐雾不可避免地会造成滤芯寿命大幅度降低。
根据静电吸附原理，采用电晕线和集电极管束结构、运用全生命周期经济效果分析方法设计、研制的静电吸附装置能够提高透平进气质量，除盐雾效率可达94%（质量分数），从而提升滤芯使用寿命。
简要介绍了静电吸附原理，较为详细地论述了静电除盐雾试验装置的研制及除盐雾效果、透平进气系统静电吸附实用装置的研制，最后阐明了采用全生命周期经济效果分析方法确定吸附实用装置结构参数的过程及该装置的使用效果。
关键词：透平机组；进气系统；静电吸附装置；设计经前期调研，静电吸附技术在陆地火力发电烟气除尘、石化除酸雾等领域已得到广泛的应用，这为静电吸附原理在除盐雾方面的应用提供了借鉴。
本文采用问题导向、技术移植的研究方法，将静电吸附原理成功应用于除盐雾领域，研制出了用于透平进气系统的空气净化静电吸附装置。
采用电晕线和集电极管束结构研制的静电吸附装置在海洋石油平台已成功应用。
经分析该装置的应用能够提高透平进气质量，从而提升滤芯使用寿命（意味着滤芯成本降低），降低机组故障率，对保障平台设施的正常生产、降低运维成本具有积极作用。
1静电吸附装置研制静电吸附装置采用电晕线与集电极管束的结构设计方法，由电晕线（阴极系统）、集电极管束（碳纤维管，即蜂窝阳极系统）、高压直流电源等部件组成，从而建立了静电吸附所需的静电，正、负极必备条件。
电晕线和集电极管束如图1所示。
图1电晕线和集电极管束1.1静电除盐雾工作原理利用可调高压直流电源（10-70 kV）在集电极和电晕线之间产生一个非均匀电场。
电压值改变时，电晕线周围的电场强度随之改变，当电场强度接近空气的击穿电场强度时气体发生电离，形成大量的正离子和自由电子。
自由电子随电场向正极漂移过程中和盐雾中性分子或颗粒发生碰撞，带上负电的盐雾和尘埃在电场的作用下向集电极管束方向移动直至被吸附。
脉冲除尘器工作原理
脉冲除尘器工作原理脉冲除尘器是一种常用的空气净化设备，广泛应用于工业领域，用于去除空气中的颗粒物和粉尘。
它的工作原理是通过脉冲喷吹清灰技术，将收集器中的粉尘颗粒从过滤介质上脱落，实现对空气的净化。
一、工作原理概述脉冲除尘器的工作原理主要包括收尘、清灰和排灰三个过程。
首先，脉冲除尘器通过进风口将含有粉尘颗粒的气体引入到设备中。
然后，气体通过过滤介质，其中的颗粒物被截留在过滤介质上，而净化后的气体则通过出风口排出。
随着时间的推移，过滤介质上的粉尘会逐渐积累，导致阻力增加。
为了保持除尘器的正常工作，需要对过滤介质进行清灰处理。
最后，经过清灰处理的粉尘被排出除尘器。
二、收尘过程收尘过程是脉冲除尘器的第一步，其目的是将含有粉尘颗粒的气体引入设备并截留颗粒物。
收尘过程主要包括进风口、过滤介质和出风口三个部分。
1. 进风口：进风口是气体进入脉冲除尘器的通道，通常位于设备的侧面或顶部。
进风口通过管道将气体引导到过滤介质处。
2. 过滤介质：过滤介质是脉冲除尘器中的关键组件，用于截留粉尘颗粒。
常见的过滤介质包括滤袋和滤筒。
气体通过过滤介质时，颗粒物被截留在过滤介质的表面或内部。
3. 出风口：出风口是净化后的气体排出的通道，通常位于设备的侧面或底部。
经过过滤介质的净化后，气体通过出风口排出。
三、清灰过程清灰过程是脉冲除尘器的第二步，其目的是清除过滤介质上积累的粉尘，以保持除尘器的正常工作。
清灰过程主要包括脉冲喷吹和震动两种方式。
1. 脉冲喷吹：脉冲喷吹是脉冲除尘器中常用的清灰方式。
它通过脉冲控制器控制脉冲阀，使压缩空气在特定的时间间隔内通过喷吹管道进入滤袋或滤筒内部。
喷吹管道上设置有喷吹孔，喷吹孔将压缩空气喷向过滤介质，产生的冲击力可以将粉尘颗粒从过滤介质上脱落。
2. 震动：震动是另一种常用的清灰方式。
在这种方式下，过滤介质通常是滤筒。
通过设备内部的电机或气动装置，产生的振动可以使滤筒表面的粉尘颗粒脱落。
四、排灰过程排灰过程是脉冲除尘器的最后一步，其目的是将经过清灰处理的粉尘排出除尘器。
压缩空气净化装置原理
压缩空气净化装置原理
压缩空气净化装置的工作原理是去除进入设备的空气中的固体颗粒、液体水分、油脂和其他污染物，产生干净、纯净的压缩空气。
常见的压缩空气净化设备包括过滤器、干燥器和油水分离器。
1．过滤器通常包括粗过滤器和细过滤器。
粗过滤器用于去除大颗粒的固体杂质和颗粒，例如灰尘和颗粒物。
细过滤器则用于去除更小的颗粒和杂质。
2．干燥机的工作原理是通过冷却压缩空气中的水蒸气，使其冷凝成液滴，从而降低水分含量。
冷凝的液滴通过自动排水系统离开干燥器。
3．微热再生吸附式干燥机采用双塔交替工作方式，压缩空气通过阀门进入干燥塔，在吸附剂吸附下脱气，然后通过加热解吸，将所吸附的水份及油份从干燥塔排出，从而使压缩空气得到干燥。
这些设备可以有效地去除空气中的污染物，提供清洁、纯净的压缩空气，用于各种工业和制造过程。
静电除尘装置工作原理
静电除尘装置工作原理
静电除尘器是一种用来改善环境的空气净化设备，它能有效去除空气中的粉尘及其他空气污染物，以满足室内净化的要求。
静电除尘器的原理是将空气中的微粒在高能的静电场中吸附。
它的原理是利用静电场的作用将空气中的微粒在电极表面上形成聚集，这种聚集的过程称为esdyne反应，其中所产生的电流称为反应电流。
虽然这种反应本身不消耗任何能量，但是由此产生的大量静电能会使粒子之间以及粒子和电极之间，形成强烈的吸引力，从而达到净化的目的。
静电除尘器的工作原理是将高压直流电场和低压交流电场相结合，使空气中的微粒在此共同作用力场中吸附。
高压静电场主要是对空气中的微粒产生电场引力作用，使微粒沿着电场线从未净化接口处进入机壳内部。
低压交流电场主要是产生视觉效果，促使微粒在机壳中沿着机壳内壁调节，使其到达机壳外壁处接近清洁接口“收集”，从而形成一个完整的净化过程。
静电除尘器使用时，应靠尽量少的电源来乘静电场的作用将污染物聚集于器壁上，当污染物已经聚集于器壁上达到某一量后，应立即手动清理。
这样就能使空气的净化效率特别高，处理的污染物可以细分，而且有一定的尺寸准确性，而且静电除尘器的维护及清理不需要太多的人力投入。
空气净化装置
炭 ， 传热 ；） 改善 ５降低腐 蚀 ， 少维修 等等 。 减
该 重油添 加剂适 用于一切 以各 种重油 、 渣油 为燃
料 的陶瓷 、 玻璃 、 金 、 冶 工业 及 民用 锅炉 ， 化肥及 无 机 盐生产等 工业用 炉 中。
野生植物经过严 格处理 ）对残 留的二 氧化硫和氮氧化 物进行物理 吸附和化学 吸收 ，所 以随着物理 吸附的同 时还会产生一系列化学 反应 。 当气体升至 上一层 ， 在 再
约相 当于 目前 同类 环保工程 公 司处 理成本 的 １ 。 ／ ２
该 项技 术 的特 点主 要是 向炉 内投一 些减 低 烟道 气 中含硫 、 含氮浓度 的材料 ， 处理 工艺是 采用桶型式 的
水泥混凝 土结构 ， 利用水泥及钢筋 降低建造 成本 ， 对烟 道气 的温度 的降低起 到一定的效果 。其原理是 烟道气
自主创新研 制而成 的新 产 品 ， 于法辊碾 式超 细粉体 属
体 中微 量 的硫 、 氧化物脱 除干 净 ， 氮 形成 了亚硫 酸钙 ， 在 以上 各种反应下促使气体 中的硫 、 氮脱离烟道气 ， 确
保达到脱硫脱 氮的 目的 ， 起到净化 的作用 。
制粉设备 。该 机研磨装 置采用 重叠 式多级 密封 ， 密封
能稳 定 、 效率 高 、 占地 面积 小 、 易安 装 ， 特别 适用 于木
屑类 、 维类 等纤 维性 物 料 的超 细粉 碎加 工 ， 纤 细度 可 达４ ０ ６ ０ ０ 目～ ０ 目。同时该机还 可广泛适 用于 常规物料
材 料对 Ｙ Ｇ Ａ 激光 的 吸收率 约 为５ ％ ～ ０ 所 以泵 筒 ０ ６ ％， 不需要进行 黑化处 理 ， 可直接进 行激光 淬火 。采 用 管 道机 器人作 为淬火 执行装 置 ， 工控机 控制 系统 的运 用 行 ， 系统具 有很好 的灵 活性 和实用 性 ， 使 而且造 价低 ， 使用 方便 ， 受管 长的 限制 。 不
空气净化装置原理
空气净化装置原理
空气净化装置的原理是通过物理、化学或生物等方法去除空气中的污染物，提高空气质量。
具体原理如下：
1. 物理过滤：利用过滤网或滤芯，通过孔隙大小的选择来过滤空气中的固体颗粒、灰尘、花粉、细菌等物质，达到净化空气的目的。
2. 化学吸附：利用吸附剂如活性炭、分子筛等，将空气中的气体污染物如甲醛、苯、二氧化硫、二氧化氮等物质吸附固定在吸附剂表面，达到净化空气的效果。
3. 光触媒技术：利用光敏催化剂如二氧化钛等，通过紫外光的照射，产生催化反应，将空气中的有机物质如细菌、病毒、甲醛等氧化分解为无害的物质，净化空气。
4. 离子发生器：通过产生正负电荷的离子，使空气中的颗粒物质带电，在电场的作用下，使其沉降下来，达到净化空气的目的。
5. 紫外线杀菌：利用紫外线的照射，能够破坏细菌、病毒的核酸结构，从而杀灭空气中的微生物，净化空气。
不同的空气净化装置可能采用不同的原理或多种原理的组合来净化空气，以适应不同的需求和污染物种类。
小学科学活动制作简易空气净化装置
小学科学活动制作简易空气净化装置在小学科学活动中，制作简易空气净化装置是一个很有趣的实验项目。
本文将为您介绍一种简单的方法来制作这样一个装置，以提高室内空气质量。
材料准备：- 一个大型塑料瓶- 剪刀- 活性炭（可在药店或宠物店购买）- 前置过滤器（可使用纱布或纸巾等材料制作）步骤：1. 准备工作：确保材料齐全并且工作区域干净整洁。
2. 制作前置过滤器：将一块纱布或纸巾折叠成合适大小，用剪刀剪出一个圆形。
这个前置过滤器将用来阻挡较大的灰尘和杂质。
3. 准备活性炭：打开塑料瓶的盖子，将适量的活性炭倒入瓶中。
活性炭是一种吸附材料，能够有效去除空气中的异味和有害物质。
4. 安装前置过滤器：将之前做好的前置过滤器放在塑料瓶的开口处，确保它紧密贴合。
5. 用剪刀在塑料瓶的侧面切出一个小孔，以便在后续步骤中供空气流通使用。
6. 安装装置：将塑料瓶倒置，使底部向上。
这样，空气将从小孔进入瓶中。
7. 实验过程：现在，您可以开始测试您制作的简易空气净化装置了。
将它放置在一个封闭的室内空间中，如房间或车内。
等待一段时间后，再次检查空气的质量。
解释：这个简易空气净化装置的原理就是活性炭的吸附作用。
活性炭具有非常多的微小孔隙，这些孔隙能够扩大它的表面积，进而增加吸附空气中污染物质的能力。
通过这种方式，活性炭能够去除异味、烟雾和有害气体，使室内空气质量得以改善。
预防措施：1. 确保室内通风良好，及时开窗换气。
2. 室内禁止吸烟，避免产生二手烟。
3. 定期更换活性炭，以保持其吸附效果。
总结：通过制作简易空气净化装置，不仅可以让孩子们了解空气污染和净化的原理，还能培养他们动手实践和科学思维的能力。
希望本文能对小学科学活动有所启发，让孩子们在学习中感受到科学的乐趣和实用性。
文丘里湿式除尘器的工作原理
文丘里湿式除尘器的工作原理
文丘里湿式除尘器的工作原理
文丘里湿式除尘器是一种空气净化装置，其原理是用水淋下空气，利用水和空气之间的排斥力以及相互间的浮力，使微细颗粒物黏附在除尘器的内壁上。
文丘里湿式除尘器主要是由空气入口处、空气出口处、湿气冷却装置、滤液供应装置、清洗装置及除尘等部分组成。
文丘里湿式除尘器的工作原理是，空气入口处向湿气冷却装置中进入，湿气冷却装置中处理后的空气会被排入滤液供应装置，空气中的微细颗粒物会被滤液流淋湿，随后随着引射器的吸力，空气中的灰尘物质会被黏附在容器内壁上，而空气会从空气出口处出去。
除尘器的工作效果是通过定期清洗的方法来维护，一般情况下，定期清洗会带来良好的除尘效果，因此，文丘里湿式除尘器是一种高效、可靠的除尘设备。
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§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。
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
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
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
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. 粉尘的特 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
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
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。
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；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
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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。
§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；
点击这里
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：
（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 。
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。
（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
∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽
• 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；
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。
• 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。