静电除尘器的性能受粉尘性质影响
大气污染控制工程复习题答案
1.高斯扩散模式立足于哪种湍流扩散理论，它的主要假设是什么？答：湍流统计理论。
主要假设有四点：（1）污染物浓度在y、z轴向上的分布符合高斯分布（正态分布）。
（2）在全部空间中风速是均匀的，稳定的。
（3）源强是连续均匀地。
（4）在扩散过程中污染物质的质量是守恒的。
2.在研究大气扩散规律时，为什么要计算烟气抬升高度？你认为在计算模式选取中应该怎样做才能使计算结果接近实际？答：具有一定速度的热烟气从烟窗出口排出后，可以上升至很高的高度。
这相当于增加了的烟窗几何高度。
故需要计算烟气抬升高度。
产生烟气抬升有两方面原因：一是烟窗出口烟气具有一定的初始动能。
二是由于烟温高于周围气温而产生一定浮力。
初始动量的大小决定于烟气出口速度和烟窗出口内径，而浮力的大小取决于烟气与周围大气之间的温差。
此外，平均风速、风速垂直切变及大气稳定度等烟气抬升高度都有影响。
3.为什么袋式除尘器的清灰方式对装置的性能有着重要的影响？在选择净袋式除尘器时，应根据什么来确定装置类型？答：清灰方式的影响可从以下方面回答：是否影响机械强度，是否影响除尘效率，是否影响二次效应等。
常用的清灰方式有三种：机械振动式、逆气流清灰、脉冲喷吹清灰。
由除尘器形式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等，便可初步确定装置类型。
4.硫在煤中有几种赋存形态？常用的烟气脱硫工艺方法有哪些？答两种。
有机硫(硫醇、硫化物、而硫化物)与无机硫（黄铁矿晶体）。
常用的烟气脱硫工艺方法四种：湿法抛弃系统（石灰石/石灰法、双碱法、加镁的石灰石/石灰法、碳酸钠法、海水法）、湿法回收系统（氧化镁法、钠碱法柠檬酸盐法、氨法、碱式硫酸铝法）、干法抛弃系统（喷雾干燥法、循环流化床法）、干法回收系统（活性炭吸附法）。
5.烟气脱硝技术有哪些方面？答：选择性催化反应法（SCR）脱硝、选择性非催化还原法（SNCR）脱硝、吸收法净化烟气中的NOx、吸附法净化烟气中的NOx6.石灰石系统和石灰系统的重要区别？答：石灰石系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关，石灰系统Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关，因此石灰石系统在运行时ph较石灰系统低。
四-电除尘3
本体几何参数的影响
电除尘器本体的几何参数包括电场长度L、电场宽度B、电场高度H、电场截面积F、总收 尘面积A、极板间距2b、电晕线间距2c、电晕线当量直径2ra、电场数m和通道数n等。显然， 这些参数与电除尘器性能紧密相关，应根据粉尘特性和烟气性质，在进行总体设计时综合考 虑。其中部分几何参数应按以下原则确定。
一 粉尘特性的影响 二 烟气性质的影响 三 本体结构参数及性能的影响 四 操作因素的影响
四 供电控制质量的影响
粉尘比电阻的影响
粉尘比电阻是衡量粉尘导电性能的指标， 它对电除尘器性能的影响最为突出，主要有以 下两个方面：
(1) 在通用的单区板式电除尘器中，电晕电流 必须通过极板上的粉尘层传导到接地的收尘极 上。 (2) 粉尘的比电阻对粉尘的粘附力有较大的影 响，高比电阻导致粉尘的粘附力相当大，以致 清除电极上的粉尘层要增大振打强度，这将导 致比正常情况下的二次扬尘大。
δ——粉尘层的厚度，cm； U——施加于粉尘层上的电压，V； I——通过粉尘层的电流，A； R——粉尘层的电阻，Ω。 沉积在电除尘器收尘极表面上的粉尘，必须具有一定的导电性，才能传导从电晕放电到大地 的离子流。根据粉尘的比阻对电除尘器性能的影响，大致可分为三个范围： (1) ρ＜104（Ω•cm），比电阻在这一范围内的粉尘，称为低比电阻粉尘。 (2) 104≤ρ≤5×1010（Ω•cm），比电阻在这一范围内的粉尘，称为中比电阻粉尘。 (3) ρ＞5×1010（Ω•cm），比电阻在这一范围内的粉尘，称为高比电阻粉尘。 中比电阻粉尘最适合于电除尘器捕集，而比电阻过低或过高的粉尘，如不采取有效措施，采 用电除尘进行捕集时都会遇到一定困难。
显然，采用常规极距、采用长芒刺线、采用预荷电、脉冲供电、减小电场风速和采用预 级除尘等，均可有效减小烟气含尘浓度对电除尘器性能的影响。
静电除尘器的选型计算(精)
静电除尘器的选型计算电除尘器应用成功与否，是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气体和粉尘性质等多种因素相关联的综合结果。
要取得理想的除尘效果，必须了解各有关环节与除尘机理的联系，考虑各种影响因素，正确设计计算。
1、影响电除尘器性能的因素影响电除尘器的性能有诸多因素，可大致归纳为3个方面：烟尘性质、设备状况和操作条件。
这些因素之间的相互联系如图所示，由图可知，各种因素的影响直接关系到电晕电流、粉尘比电阻、除尘器内的粉尘收集和二次飞扬这3个环节。
而最后结果表现为除尘效率的高低。
(1) 烟尘性质的影响粉尘的比电阻，适用于静电除尘器的比电阻为10cm。
比电阻低于10的粉尘，其导电性能强，在电除尘器电场内被收集时，到达沉降极板表面后会快速释放其电荷，而变为与沉淀极同性，然后又相互排斥，重新返回气流、可能在往返跳跃中被气流带出，所以除尘效果差；相反，比电阻高于10以上的粉尘，在到达沉降极以后不易释放其电荷，使粉尘层与极板之间可能形成电场、产生反电晕放电。
对于高比电阻粉尘，可以通过特殊方法进行电除尘器除尘，以达到气体净化，这些方法包括气体调质、采用脉冲供电、改变除尘器本体结构、拉宽电极间距并结合变更电气条件。
(2) 烟气湿度烟气湿度能改变粉尘的比电阻，在同样温度条件下，烟气中所含水分越大，其比电阻越小。
粉尘颗料吸附了水分子，粉尘的导电性增大，由于湿度增大，击穿电压上长，这就允许在更高的电场电压下运行。
击穿电压与空气含湿量行关，随着空气中含湿量的上升，电场击穿电压相应提高，火花放电较难出现，这种作用对电除尘器来说，是有实用价值的，它可使除尘器能够在提高电压的条件下稳定地运行，电场强度的增高会使降尘效果显著改善。
(3) 烟气温度气体温度也能改变粉尘的比电阻，而改变的方向却有几种可能：表面比电阻随温度上升而增加(这只在低温度交接处有一段)过渡区，表而和体积比电阻的共同作用区。
电除尘工作温度可由粉尘比电阻与气体温度关系曲线来选定。
布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策
布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策布袋除尘器是一种高效的空气净化设备，被广泛应用于化工、电力、钢铁、水泥等行业的各种粉尘、灰尘的处理。
虽然它的除尘效果非常好，但是还是会受到一些影响因素的影响。
针对这些影响因素，需要采取不同的对策来提高除尘器的除尘效果。
1. 进风预处理影响除尘效果除尘器进风前的处理环节，直接影响到袋式除尘器的除尘效果。
如果进风预处理不到位，会造成粉尘颗粒的粘连性变大，这样对于除尘器就更难处理粉尘颗粒。
而如果进风预处理能够达到最佳状态，包括过滤、水洗和静电除尘等，那么袋式除尘器的除尘效果将更好。
对策：对于进风的预处理，需要随时注意各个参数是否正常。
设置合理的进风温度、湿度、流量和风速等参数，并进行监测测试，确保进风预处理达到最佳状态，这样才能有效提高袋式除尘器的除尘效果。
2. 安装位置对除尘效果有影响袋式除尘器的安装位置，对其除尘效果也会产生一定影响。
如果安装位置选错或者操作不当，会导致布袋被吹跑、撕裂和畸变等情况，从而降低除尘效果。
对策：为了使袋式除尘器的除尘效果达到最佳状态，需要选择合适的安装位置。
在选择安装位置时，要考虑到除尘器和输送管道的接口，确保连接口处的流量均匀，布袋可呈直立状态。
同时，还要注意保证除尘器所在位置的平衡性，避免因为建筑物的震动等原因对其造成影响。
3. 粉尘性质的影响除尘的粉尘性质对除尘效果会产生影响，不同性质的粉尘对袋式除尘器的工作性能产生不同的影响。
一些氧化性气体或灰尘将减少过滤布的使用寿命，因为他们的化学性质会腐蚀、磨损甚至撕裂过滤布，从而降低袋式除尘器的除尘效果。
对策：在处理不同性质的粉尘时，建议采用不同的袋式除尘器。
选用化学纤维和合成材料制作的过滤布，可以更好地抵御氧化性物质的腐蚀和撕裂。
而对于带电粉尘，可以使用静电除尘布袋，实现高效除尘的目的。
4. 设备的日常维护和检修袋式除尘器在长时间运转的过程中，难免会出现一些故障。
如果不能及时地对其进行维护和检修，时间一长，除尘效果就会降低。
粉尘
1、粉尘的分类：1，按理化性质，粉尘可分为无机粉尘(矿物粉尘，如煤，石棉；金属性粉尘，如铁，锌；人工无机粉尘，如金刚石，水泥)，有机粉尘(植物性粉尘，如棉花，亚麻；动物性粉尘，如兽毛，羽毛；人工有机性粉尘，如有机染料)和混合性粉尘2，按粉尘危害人体的健康状况划分，分为全尘和呼吸性粉尘，全尘：指粉尘采样时获得的包括各种粒径在内的全部粉尘。
呼吸性粉尘：指粒径在5微米以下的微细尘粒。
它能通过人体上呼吸道进入肺泡区，是导致尘肺病的主要病因，对人体危害甚大。
3，按矿尘中游离SiO2含量划分：硅尘：指游离二氧化硅含量在10%以上的粉尘。
它是引起矽肺病的主要因素，矿山中的岩尘一般多为硅尘。
非硅尘：指游离二氧化硅含量在10%以下的粉尘，如煤矿中的煤尘一般均为非硅尘。
4，按矿尘的存在状态划分：浮游矿尘，指悬浮于空气中的粉尘，简称浮尘。
沉积矿尘：指从空气中沉降下来的粉尘，简称落尘。
5，按粉尘粒径划分：粗尘，其粒径大于40微米，相当于一般筛分的最小粒径，在空气中极易沉降。
细尘：其粒径为10~40微米，在明亮的光线下，肉眼可以看到，在静止空气中做加速沉降运动。
微尘：其粒径为0.25~10微米，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中作等速沉降运动。
超微尘：其粒径小于0.25微米，要用电子显微镜才能观察到，在空气中作扩散运动。
2、粉尘的密度：包括堆积密度和真密度，堆积密度：也叫表观密度或松装密度，是指单位粉尘松装体积所具有的颗粒物质量。
真密度：是指单位体积(不包括颗粒之间的空隙，外开口及内闭孔的体积)的颗粒物质量。
ρb=ρp(1-ε)3、粉尘的分散度：分散度是指粉尘中各种粒径尘粒的质量或数量所占的比率，按质量计的称为质量分散度(即各粒级尘粒的质量占总质量的百分数)，按数量计的称为数量分散度(即各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分数)。
小颗粒所占的百分率大称为分散度高4、有毒有害气体的分类：按对人体的伤害作用，有毒有害气体分为以下五类，1，单纯窒息性气体，这类气体本身并没有毒性，只是随着它的浓度增加，空气中氧的含量化相应减少，从而使人窒息，如二氧化碳，甲烷和氮气等。
大气污染控制工程复习资料整理非终版
1.大气污染：由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害人体的舒适，健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
2.空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分。
3.燃料燃烧的理论空气量：单位量燃料按照燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。
4.空气过剩系数：超过理论空气量多给的空气量称为过剩空气量，实际空气量与理论空气量之比为空气过剩系数5.烟流的抬升高度：烟气上升的最高点离烟囱的垂直距离6.粉尘的黏附性：粉尘的粘附性是指粉尘颗粒之间互相附着或粉尘附着在器壁表面的可能性。
粉尘颗粒由于互相粘附而凝聚变大，有利于提高除尘器的捕集效率，但粉尘对器壁的粘附会造成装置和管道的堵塞。
7.终末电力沉降速度：是指静止流体中重力作用下的颗粒所受合力等于零时，颗粒作匀速沉降时的速度。
8．粒子的斯托克斯直径：在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径。
在层流区内（对颗粒的雷诺数Re<）的空气动力径。
()2118⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=g V d p t stρρμ Vt ——颗粒在流体中的终端沉降速度（m/s ）9．粒子的驱进速度：电场中运动着的荷电粒子所受库仑力F e =q E p 和斯托克斯阻力F D =3πμd p w 达到平衡时，荷电粒子便达到了一个极限速度或终末沉降速度——驱进速度w10燃料燃烧的实际空气量：理论烟气体积和过剩空气量之和。
11.空燃比：（AF ）定义为单位质量燃料燃烧所需要的空气质量12.二次污染物: 指排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物的作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应所形成的物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物13.除尘装置：从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置14.控制流速法：在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。
静电除尘器除尘效率影响因素
静电除尘器除尘效率影响因素0 引言静电除尘器是一个经典的有着优良效率的除尘设施，这几年来其中大部分使用到了冶金行业，水泥行业，电厂火炉烟尘滤化体系，其和其它除尘设施比起来，能耗不多，除尘效果强，适合于去除烟气里0.01- 50的烟尘颗粒，同时能够用到高气温的烟气，高压强的场所。
1 构造因素1.1 极板、极线形变导致极距离不均衡电流的密集度、内部电荷的密集度和电场强弱都受极线距离和电晕线距离的作用。
在运行电压和电晕线距离相同的状况下，增多极线的隔离差距会对电晕线周围的离子电流发生作用，同时增大电位差值，最后的作用是让电流电晕密集度与电场压力和空间电荷分布程度发生减低与变小。
假如碰到工作电压、电晕线极板差距相同的状况下，加大电晕线的差距将获得电晕电流的较合适的值。
假如是电晕线的差距比这个值低的情况，可能导致电晕电流减低。
1.2 气流分布的影响电除尘器内之所以会出现气流分布的不平均，根本原因在于导向板、气流分布板的安装位置不同，以及除尘器管道与风机的连接方式未按要求连接，这些因素累加在一起，就会造成除尘器效率降低20%～30%。
气流分布不均导致除尘效率降低，由下列几个原因造成。
(1)即使在气流相同的区域内所获得的粉尘数量也不同，通过降低风速来增加粉尘数量的方法无效。
(2)出现冲刷现象的位置多为气流速度高的位置，由于气流速度高集尘极和灰斗上面的粉尘会重新飞起。
(3)由于除尘器进口位置的灰尘浓度不一致，使除尘器内的灰尘存量增加。
如果在除尘器内例如管道和弯头以及导向板上积累的粉尘过多，将会极大的破坏进口气流的平稳性。
(4)设备漏风。
一旦灰斗和排灰装置发生漏风，将导致粉尘的二次漂浮，使除尘器内本已经进入排灰程序的灰尘再次折返到入口气流中;如果膨胀节和风道闸门漏气，将直接导致除尘器的温度发生异常，气体中会增加水蒸气的含量，对设备形成腐蚀，最严重的后果是粉尘粘在电极上，使电压将电极击穿。
2 粉尘性质的作用粉尘的属性关键决定于粉尘的化学组成、物理构造、化理特点与空间密集度、颗粒分布和变形、颗径、附着力等。
静电除尘器的性能受粉尘性质影响
静电除尘器性能和分析静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。
比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。
比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。
这些情况都会造成除尘效率下降。
静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。
电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。
因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至100kV以上。
静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。
实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。
电除尘器是一种干式高效除尘器，它的优点是：①适用于微粒控制，对粒径1～2μm的尘粒，效率可达98％～99％；②在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。
电除尘器的阻力较低，仅为100—200Pa；③可以处理高温（在400℃以下）的气体，④适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。
电除尘器的缺点是：①设备庞大，占地面积大；②耗用钢材多，一次投资大；③结构较复杂，制造、安装的精度要求高；④对粉尘的比电阻有一定要求。
目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。
如图1、2、3所示。
图1 静电除尘器的应用图2 铁厂动力车间应用的静电除尘器图3 静电除尘器收尘系统二、静电除尘器在实际应用中通常有以下几种应用方式（一）高压静电尘源控制高压静电尘源控制是应用静电除尘的原理对分散产尘点进行粉尘控制的一种方法，可以用于皮带转运点、破碎机、振动筛等产尘点。
高压静电不但应用于局间地点的尘源控制，也可把晕线架设在车间内，应用静电场对难于密闭的开放性尘源抑止粉尘的飞扬。
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静电除尘器性能和分析
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。
比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。
比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。
这些情况都会造成除尘效率下降。
静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。
电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。
因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至100kV以上。
静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。
实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。
电除尘器是一种干式高效除尘器，它的优点是：
①适用于微粒控制，对粒径1～2μm的尘粒，效率可达98％～99％；
②在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。
电除尘器的阻力较低，仅为100—200Pa；
③可以处理高温（在400℃以下）的气体，
④适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。
电除尘器的缺点是：
①设备庞大，占地面积大；
②耗用钢材多，一次投资大；
③结构较复杂，制造、安装的精度要求高；
④对粉尘的比电阻有一定要求。
目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。
如图1、2、3所示。
图1 静电除尘器的应用
图2 铁厂动力车间应用的静电除尘器
图3 静电除尘器收尘系统
二、静电除尘器在实际应用中通常有以下几种应用方式
（一）高压静电尘源控制
高压静电尘源控制是应用静电除尘的原理对分散产尘点进行粉尘控制的一种方法，可以用于皮带转运点、破碎机、振动筛等产尘点。
高压静电不但应用于局间地点的尘源控制，也可把晕线架设在车间内，应用静电场对难于密闭的开放性尘源抑止粉尘的飞扬。
对电晕线施加足够的负高压，在电晕线与“地”这间形成强大的静电场。
尘源及其附近的物体如物料、砂、砖、木板、结构物等均起着集尘极的作用。
在静电场作用下，带电尘粒将直接返回尘源，实现粉尘的就地抑制。
采用静电进行尘源控制，可以不设排风系统，节省能源，消除了风机噪声。
在寒冷地区冬季不需对车间进行补风，有利于节能。
（二）静电强化的除尘器
即将静电除尘机理的应用其它类型的除尘器，形成复合机理的除尘器，如静电袋式除尘器、静电湿式除尘器、静电旋风除尘器、静电颗粒层除尘器等，其中有的已经在生产中应用。
1）静电袋式除尘器
利用静电强化袋式除尘器，可降低除尘器阻力、增大处理风量、提高除尘效率。
目前采用的形式有以下几种：
①器外预荷电的袋式除尘器。
在粉尘进入袋式除尘器之前用预荷器使粉尘荷电。
预荷电器可以采用不同的形式，例如在入口管道中心设高压放电极。
②预荷电脉冲除尘器（Apitron除尘器）。
在脉冲袋式除尘器每条滤袋的下部串接一短管荷电器，其中心为放电极，气流通过短管时尘粒荷电，再进入到滤袋内。
滤袋清灰时，压缩空气喷入袋内，以清除滤袋上的积灰，并吹扫短管荷电器的放电极和收尘表面。
③表面电场的袋式除尘器。
它是利用每条滤袋中的骨架竖条间隔作正、负极，这样沿滤袋表面形成电场。
气流通过滤袋时，在电场力和过滤双重机理作用下，使细小粉尘捕集。
2）静电强化的湿式除尘器
图4所示为静电水膜除尘器。
用静电强化湿式除尘器，主要有三种方式：
①尘粒与水滴均荷电，但极性不同。
在两者之间产生静电力，加强水滴与尘粒的接触，使粉尘加湿，凝聚成更大的颗粒，便于捕集。
②尘粒荷电，水滴为中性。
当荷电尘粒接近水滴时，使后者产生镜象感应电荷。
在两者间产生吸引力（镜象力），使尘粒与水滴接触。
③水滴荷电，尘粒为中性。
当两者接近时同样会产生镜象感应电荷，在镜象力作用下，使尘粒加湿、凝聚。
静电强化的湿式除尘器的结构形式很多，主要是在传统的除尘器中加以应用，例如在通常的喷淋塔中，可以在入口加电晕荷电器，使尘粒荷电，有的则在喷嘴上通过感应效应，使水滴荷电。
图4 静电水膜除尘器
3）静电强化的旋风除尘器
利用静电强化的旋风除尘器通常在旋风除尘器中心设置放电极，利用筒体的外壁和排出管的管壁作为集尘极。
在静电力的作用下，可以使尘粒获得较大的向外的径向速度，有利于尘粒的捕集。
试验研究表明，静电旋风除尘顺的除尘效率较不设静电的有较大提高。
在静电旋风除尘器中，有一个最佳的进口速度，使静电力和离心力的作用得到最佳组合。