第四章—颗粒污染物的去除详解
第四章—颗粒污染物的去除介绍
一、重力沉降室
重力沉降室是通过重力作用使颗粒污染物 从气体中沉降分离的一种除尘装置。 含尘气流由管道进入 沉降室后，流速大大 降低，大而重的尘粒 在重力作用下沉降至 底部。
重力沉降室示意图
一、重力沉降室
提高沉降室效率的主要途径
降低沉降室内气流速度 增加沉降室长度
降低沉降室高度
多层沉降室:设置几层水平隔板 折流板式沉降室:加设一些垂直的挡板， 利用气流绕流的惯性作用
旋风水膜除尘器
四、旋风洗涤器
旋风洗涤器中的最佳液滴直径已从理论上
估算出为100μm左右，实际中采用的液滴直径
范围为 100～200μm。常采用螺旋型喷嘴、旋
转圆盘、喷溅型喷嘴及超声喷嘴等来获得这样
细的液滴。
四、旋风洗涤器
旋风洗涤器适于净化5μm以上的尘粒。 在净化亚微米范围内的粉尘时，常将它放在 文丘里洗涤器之后，用于分离液滴。也用于
并联式旋风除尘器
三、旋风除尘器
5 旋风除尘器的设计
收集设计资料
（1） 含尘气体特性，成分、温度、湿度、腐蚀性、 流 量等； （2） 粉尘特性，浓度、成分、密度、粒径分布、粘 度、含水率、纤维性和爆炸性等； （3） 防尘性能要求，除尘效率和压力损失等； （4） 粉尘回收利用的方式与价值； （5） 各种除尘器的特征，除尘效率、压力损失、价 格、金属耗量、运行费用及维修管理难易程度等； （6）其他资料，如水源、电源、通风机、冷却装置、 安装现场及有关设备材料的供应情况等。
在喷雾塔中的碰撞捕集效率
三、喷雾塔洗涤器
最佳液滴直径 喷雾塔的除尘效率取决于液滴直径及其 与气流之间的相对运动速度，在喷液量一定 时，喷雾愈细，液滴的数量越大，靠拦截捕 集尘粒的概率越大。但细液滴的沉降速度较 小，则与气体之间的相对运动速度要比大液 滴小，因而靠惯性碰撞捕集尘粒的概率随液 滴直径的减小而减小。由于这两种对立的机 制，便存在一个最佳液滴直径。
颗粒污染物控制技术ppt课件
dc50越小阐明除尘效率越高，除尘性能越好。
〔2〕除尘效率的计算 旋风除尘器的除尘效率有分级效率ηp和总效率ηT
〔3〕旋风除尘器的压力损失 压力损失与其构造和运转条件等有关，其大小用进口与出口的全压差来
表示，亦称压力降。普通为500~2000Pa。
高温、明火、电火花、摩擦、撞击等条件下引起爆炸。 粉尘的粒径越小，比外表积越大，粉尘和空气的湿度越小，
爆炸的危险性就越大。
4.1.2 除尘安装的性能目的 〔1〕含尘气体处置量 除尘器的进出口气体流量的平均值衡量除尘器处置才干。 漏风率δ为正值表示向外漏，δ为负值表示向内漏。 〔2〕除尘效率 ①除尘器总效率：指在同一时间内除尘器捕集的粉尘质
量占进入除尘器的粉尘质量的百分数。 反映安装净化程度的平均值，为平均除尘效率，评定净
化安装性能的重要技术目的。 ②经过率：指在同一时间内，穿过除尘器的粒子质量与
进入的粒子质量的比。
③串联运转时的总除尘效率 当两台除尘安装串联运用时，知第一级和第二级除尘器的除
尘效率，可以求得除尘系统的总效率。 ④分级效率 表示除尘安装对不同粒径粉尘或粒径范围粉尘的净化效果。 〔3〕除尘安装的压力损失 压力损失：含尘气体经过除尘安装后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ产生压力降，单位是
颗粒污染物治理方法全套
颗粒污染物治理方法从废气中将颗粒物分离出来并加以捕集、回收的过程称为除尘，实现上述过程的设备装置称为除尘器。
治理烟尘的方法和设备很多，各具不同的性能和特点，必须依据废气排放特点、烟尘本身的特性、要达到的除尘要求等，结合除尘方法和设备的特点进行选择。
目前，颗粒污染物控制采用的除尘装置主要有机械式除尘器、过滤式除尘器、电除尘器等。
其中机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器和声波除尘器。
常用的颗粒物治理方法有如下几种：重力沉降重力沉降是利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理，将颗粒污染物与气体分离的过程。
重力沉降室是空气污染控制装置中最简单的一种，其主要优点是结构简单，造价低，便于维护管理，压力损失小，可处理高温气体；其主要缺点是沉降小颗粒的效率低，一般只能除去50μm以上的大颗粒。
因此，重力沉降室主要用作高效除尘装置的初级除尘器。
旋风除尘旋风除尘是利用旋转的含尘气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中分离出来的过程。
旋风除尘器结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便，压力损失中等、动力消耗不大，可用各种材料制造，能用于高温、高压及有腐蚀性气体，并可直接回收干颗粒物的优点。
所以在工业上的应用已有一百多年的历史。
旋风除尘器一般用来捕集5~15μm以上的颗粒物，除尘效率可达80%左右。
旋风除尘器的主要缺点是对捕集小于5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。
惯性力除尘利用粉尘与气体在运动中的惯性力不同，使粉尘从气流中分离出来。
在实际应用中实现惯性分离的一般方法是使含尘气流冲击在挡板上，使气流方向发生急剧改变，气流中的尘粒惯性较大，不能随气流急剧转弯,便从气流中分离出来。
含尘气体在冲击或方向发生转变前的速度越高，方向转变的曲率半径越小时，其除尘效率就越高，但相应的阻力也随之增大。
惯性除尘器可用于处理高温气体，能直接安装在风道上。
设备结构简单，阻力较小，但分离效率低：如对25~30μm以上的粗尘粒，除尘效率一般可达65%~85%,阻力一般为147~392Pa0一般只能用于多级除尘器中的第一级除尘。
第四章 净化气态污染物的方法
第四章 净化气态污染物的方法我们都知道，大气污染物分类为气态污染物和颗粒状污染物，本章是针对于气态污染物的处理方法进行学习。
工程上净化气态污染物的方法主要有以下几种：利用溶液的溶解作用所组成的气体吸收净化；利用固体表面吸附作用的吸附净化；利用某些催化剂的催化转化；有机物的高温焚烧等方法。
§1 吸收法净化气态污染物吸收法净化气态污染物是利用气体混合物中各种成分在吸收剂中的溶解度不同，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的操作过程。
吸收分为物理吸收和化学吸收两大类。
吸收过程无明显的化学反应时为物理吸收，如用水吸收氯化氢。
用水吸收二氧化碳的感。
吸收过程中伴有明显化学反应时为化学吸收，如用碱液吸收难以达到排放标准，因此大多数采用化学吸收。
吸收法不但能消除气态污染物对大气的污染，而且开可以使其还可以使其转化为有用的产品。
并且还有捕集效率高、设备简单、一次性投资低等优点，因此，广泛用于气态污染物的处理。
如处理含有SO 2、H 2S 、HF 和NO x 等废气的污染物。
一、吸收平衡理论物理吸收时，常用亨利定律来描述气液两相间的平衡，即i i i x E p =* 式中*i p ——i 组分在气相中的平衡分压，Pa ；i x ——i 组分在液相中的浓度，mol%；i E ——i 组分的亨利系数，Pa 。
若溶液中的吸收质（被吸收组分）的含量i c 以千摩尔/米3表示，亨利定律可表示为： i i i H c p =*或i i i p H c =i H ——i 气体在溶液中的溶解度，kmol/m 3·Pa 。
亨利定律适用于常压或低压下的溶液中，且溶质在气相及液相中的分子状态相同。
如被溶解的气体在溶液中发生某种变化（化学反应、离解、聚合等），此定律只适用于溶液中未发生化学变化的那部分溶质的分子浓度，而该项浓度决定于液相化学反应条件。
二、双膜理论吸收是气相组分向液向转移的过程，由于涉及气液两相间的传质，因此这种转移过程十分复杂，现已提出了一些简化模型及理论描述，其中最常用的是双膜理论，它不仅用于物理吸收，也适用于气液相反应。
颗粒污染物净化技术
利用多孔介质对颗粒物的拦截作用，将颗粒物从气体中分 离的技术。
要点二
总结描述
过滤除尘技术原理基于颗粒物与过滤介质之间的拦截和粘 附作用，通过适当选择过滤介质和设计过滤器结构，使颗 粒物在通过过滤介质时被捕集下来。常见的过滤除尘器包 括袋式除尘器和颗粒层除尘器等。
电除尘技术原理
总结词
利用电场对带电颗粒物的电泳作用，将颗粒物从气体中 分离的技术。
2
静电除尘器、布袋除尘器、湿式除尘器等是工业 烟气净化中常用的颗粒污染物净化技术。
3
案例分析：某钢铁企业采用布袋除尘器对炼铁高 炉煤气进行净化处理，有效降低颗粒物排放浓度， 提高空气质量。
城市空气质量改善
01
随着城市化进程加快，城市空气质量日益受到关注，颗粒污染 物净化技术在改善城市空气质量方面发挥重要作用。
颗粒污染物净化技术的必要性
改善空气质量
颗粒污染物净化技术可以有效降低空气中的颗粒物浓度，改 善空气质量，保障人体健康。
1
减少环境污染
2
通过颗粒污染物净化技术，可以减少大气中的颗粒物排放，
降低对环境的污染。
3 促进可持续发展
推广和应用颗粒污染物净化技术，有利于推动可持续发展， 促进经济、社会和环境的协调发展。
湿法除尘技术原理
总结词
总结描述
利用水或其他液体与颗粒物之间的相互作用， 将颗粒物从气体中分离的技术。
湿法除尘技术原理基于颗粒物与液体之间的 润湿、凝结和沉降等作用，通过将气体中的 颗粒物引入液体中，使颗粒物被捕集下来。 常见的湿法除尘器包括喷淋塔、泡沫塔和文 丘里洗涤器等。
过滤除尘技术原理
要点一
02
城市空气质量改善的颗粒污染物净化技术主要包括道路扬尘控
第四章 除尘技术基础2
n Rdp exp d p
（a）
(b)
Rdp 10
式中：n——分布指数； β、β’——分布系数，并有：
n 'd R
ln10 ' 2.303'
对(b)两端两次求对数得：
lg 1 lg ' n lg dp lg R dp
通过因次分析，ζ是颗粒形状、颗粒与流体相对运 24 .5 1844 ρ/μ的函数，由实验测得的综合结 动雷诺数Ret=dut 0.0.6 Re t t 果在下图中示出。Re 对于球形颗粒的曲线，从图可看出，按Ret 值大 致分为三个区，各区内曲线所对应的ζ可分别用相 应的数学关系式表示。
R g fdp
dp dp dp
fd dp ，即f dp
dD dR d dp d dp
即：筛上分布为减函数；筛下分布为增函数。 在除尘技术中，筛上累积分布R比使用频度分布更为方便， 所以，在一些国家粉尘标准中多用R表示粒径分布。
以lgdp为横坐标，以lg 条直线，其斜率为n。 将中位径d50代入(a)式可求得 那麽R—R函数表达式为：
1 lg R dp
为纵坐标，可得一
ln 2 0.693 n n d 50 d 50
Rdp
n dp exp 0.693 d 50
3)罗率—拉姆勒分布：破碎筛分过程多服从此分
布
后两者分布为非对称性的。
(一)正态分布函数
f dp
dp d p 100 exp 2 2 2
颗粒物的治理技巧[精解]
![颗粒物的治理技巧[精解]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ade147d571252d380eb6294dd88d0d233d43c1e.png)
颗粒污染物的治理技术从废气中将颗粒物分离出来并加以捕集、回收的过程称为除尘。
实现上述过程的设备装置称为除尘器。
（一）除尘装置的技术性能指标全面评价除尘装置性能应该包括技术指标和经济指标两项内容。
技术指标常以气体处理量、净化效率、压力损失等参数表示，而经济指标则包括设备费、运行费、占地面积等内容。
本节主要介绍其技术性能指标。
1．烟尘的浓度表示根据含尘气体中含尘量的大小，烟尘浓度可表示为以下两种形式。
（1）烟尘的个数浓度单位气体体积中所含烟尘颗粒的个数，称为个数浓度，单位为个／cm3。
在粉尘浓度极低时用此单位。
（2）烟尘的质量浓度每单位标准体积含尘气体中悬浮的烟尘质量数，称为质量浓度，单位g／m3。
2．除尘装置的处理量该项指标表示的是除尘装置在单位时间内所能处理烟气量的大小，是表明装置处理能力大小的参数，烟气量一般用标准状态下的体积流量表示，单位m3／h、m3／s。
3．除尘装置的效率除尘装置的效率是表示装置捕集粉尘效果的重要指标，也是选择、评价装置的最主要的参数。
（1）除尘装置的总效率（除尘效率）除尘装置的总效率是指在同一时间内，由除尘装置除下的粉尘量与进入除尘装置的粉尘量的百分比，常用符号η表示。
总效率所反映的实际上是装置净化程度的平均值，它是评定装置性能的重要技术指标。
（2）除尘装置的分级效率分级效率是指装置对某一粒径d为中心，粒径宽度为Δd范围的烟尘除尘效率，具体数值用同一时间内除尘装置除下的该粒径范围内的烟尘量占进入装置的该粒径范围内的烟尘量的百分比来表示，符号用ηd。
（3）除尘装置的通过率（除尘效果）通过率是指没有被除尘装置除下的烟尘量与除尘装置入口烟尘量的百分比，用符号ε表示。
（4）多级除尘效率在实际应用的除尘系统中，为了提高除尘效率，往往把两种或多种不同规格或不同型式的除尘器串联使用，这种多级净化系统的总效率称为多级除尘效率，一般用η总表示。
4．除尘装置的压力损失压力损失是表示除尘装置消耗能量大小的指标，有时也称为压力降。
高中地理第四章环境污染与防治第一节环境污染问题课件中图版选修6
9我国首次全国土壤污染状况调查表明:我国部分地区土壤污染较 重,镉、汞、铅3种重金属污染物含量呈现从西北到东南、从东北 到西南方向逐渐升高的态势。下图为甲城市不同功能区土壤中4 种重金属元素含量及用此4种元素计算出的综合污染指数。读图, 完成下列问题。
各种重金 属引起的 人畜病症
海洋上漂浮大量油膜和油块
①藻类大量繁殖; 重金属元 ①石油污染直接导致海洋生物
危 害
②水体中其他植 物死亡;③鱼类死 亡;④湖泊演变为
素通过食 物链最终 危害人畜
毛、皮丧失防水和保温性能,或因 堵塞呼吸和感觉器官而死亡;② 油膜和油块粘住大量鱼卵和幼
沼泽
健康
鱼,阻碍海藻光合作用
知识点一 知识点二
类 型
概念
原因
危害
水 污 染
水体因某种物质的介入而导 致化学、物理、生物或放射 性等方面特征的改变,从而影 响水的有效利用,危害人体健 康或者破坏生态环境,造成水 质恶化的现象
主要是人为原因造 影响水的有
成的,水污染物主要 效利用,危
有三大来源:工业废 害人体健
水、农业污水、生活 康;破坏生
范围极广的污染现象
污 染 来 源
生产和生活污水 中所含的氮、磷等 营养物质
工业生产中含重金 属的污水排放和固 体垃圾中重金属的 淋溶
近海石油的开采、加工 和运输过程中的石油 泄漏
知识点一 知识点二
水体富营养化
重金属污 染
海洋石油污染
表 现
陆地水体:称为“水 华(水花)”,又称“藻 花”;海洋水体:称 为“赤潮”
危害人体健康 (2)危害
造成植物枯死,农作物减产 (3)措施:积极改善城市交通结构;改进汽车燃料,安装汽车排气系 统催化装置等,以减少汽车尾气排放。
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三、旋风除尘器
三、旋风除尘器
1旋风除尘器的基本原理
旋风除尘器是使 含尘气流作旋转运动， 在离心力作用下使尘 粒从气流中分离捕集 下来的装置，是常用 的除尘器。普通旋风 除尘器是由进气管、 筒体、锥体和排气管 等组成
普通旋风除尘器内气流形式
三、旋风除尘器
旋风除尘器内气流与尘粒的运动
气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋 少量气体沿径向运动到中心区域 :上旋流 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内 涡旋 气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、 轴向速度和径向速度
三、旋风除尘器
旋风除尘器的选型设计 计算法:
（1）由入口含尘浓度和出口含尘浓度（或排放 标准）计算出要求达到的除尘效率η； （2）结合流体性质及安装场所等选定旋风除尘 器的结构型式； （3）根据所选除尘器的分级效率ηd和粉尘的颗 粒粒径分布，计算所选除尘器能够达到的除尘效率 ηT ，若ηT>η，说明设计满足要求，否则应选择 更高性能的旋风除尘器或改变运行参数。 （4）计算运行条件下的阻力损失ΔP。
三、旋风除尘器
3 旋风除尘器的压力损失ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旋风除尘器压力损失控制范围一般为 500-2000Pa。
用压力损失系数表示的旋风除尘器压力 损失计算式为： v12 P 2 2 16 A / d
三、旋风除尘器
4 旋风除尘器的结构型式 旋风除尘器的结构型式按气流进入方式 不同，可分为：
旋风除尘器内气流切向速度和压力分布
三、旋风除尘器
旋风除尘器的除尘效率及影响因素 在旋风除尘器内，粒子的沉降主要取决于离心 力FC和向心运动气流作用于尘粒上的阻力FD: (1)FC＞FD，粒子在离心力推动下移向外 壁而被捕集； (2)FC≤FD，粒子在向心气流的带动下进 入内涡旋，最后由排出管排出； (3)FC=FD，作用在尘粒上的外力之和等于 零，粒子在交界面上不停地旋转。
一、重力沉降室
重力沉降室是通过重力作用使颗粒污染物 从气体中沉降分离的一种除尘装置。 含尘气流由管道进入 沉降室后，流速大大 降低，大而重的尘粒 在重力作用下沉降至 底部。
重力沉降室示意图
一、重力沉降室
提高沉降室效率的主要途径
降低沉降室内气流速度 增加沉降室长度
降低沉降室高度
多层沉降室:设置几层水平隔板 折流板式沉降室:加设一些垂直的挡板， 利用气流绕流的惯性作用
大气污染控制工程
第四章
颗粒污染物的去除
第四章 颗粒污染物的去除 本章学习内容：
机械式除尘器 湿式除尘器 电除尘器 过滤式除尘器
除尘器的选择
第一节
机械式除尘器
机械式除尘器是指利用质量力（重力、 惯性力和离心力等）分离粉尘的除尘器，即 重力沉降室、惯性除尘器、 旋风除尘器等。
一、重力沉降室
切向进入式：直入式、蜗壳式
轴向进入式：逆流式、直流式
三、旋风除尘器
旋风除尘器的入口形式
三、旋风除尘器
并联式旋风除尘器:
当处理气量较大时，可将若干个 小旋风除尘器并联起来使用。并联 除尘器的压损约为单体的1.1倍，气 体量为各单体气体量之和 .
多管除尘器:
采用许多小型旋风除尘器（称为旋风子） 组合在一个壳体内并联使用的整体组合方 式，布置更紧凑，外形尺寸小；处理气体 量更大；能较有效地捕集5～10μm的粉尘； 可用耐磨铸铁铸成，因而允许处理含尘浓 度较高的气体。
三、旋风除尘器
除尘效率为50%的粒径即为除尘器的分割直径， 用dc表示。因为FC=FD，对于球形粒子，由斯托克 斯定律得到： 2 3 T d c p 0 3d cr 6 r0 1/ 2 18r r0 dc 2 pT 0
dc愈小，说明除尘效率越高，性能愈好。
三、旋风除尘器
当dc确定后，可以根据雷思-利希特模
式计算其他粒子的分级效率：
1 n 1 d p i 1 exp 0.6931 dc
三、旋风除尘器
对于给定的旋风除尘器，随气体流量增加、颗粒 密度增大、气体粘度减小（或气体温度降低）、 旋风除尘器尺寸D减小，分级效率升高。 旋风除尘器的除尘效率将随进口含尘浓度的增加 而提高。 旋风除尘器的结构型式，对除尘器的除尘效率影 响很大。例如出口管直径d变小时，除尘效率提高； 锥体适当加长，有利于提高除尘效率。 如果锥底和下部灰斗不严密，外部空气漏入，会 使落入灰斗的粉尘重新被带走，造成除尘效率显 著下降。
三、旋风除尘器
切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离 心力作用下逐渐移向外壁 到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁 面落入灰斗 上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时， 一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上， 到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后 从排出管排出
三、旋风除尘器
一、重力沉降室
重力沉降室的优点 结构简单,投资少 压力损失小（一般为50～100Pa） 维修管理容易 缺点 体积大,效率低 仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去 较大和较重的粒子
二、惯性除尘器
1惯性除尘器除尘机理 惯性除尘器 是使含尘气流方 向发生急剧转变， 借助尘粒本身的 惯性作用使其与 气流分离的装置。
二、惯性除尘器
2 惯性除尘器结构型式 惯性除尘器 的结构形式可分 为碰撞式和回转 式两类。
碰撞式－气流冲击 挡板捕集较粗粒子
回转式－改变气流 方向捕集较细粒子
(a)单级碰撞式;(b)多级碰撞式; (c)百叶式;(d)回转式
二、惯性除尘器
3 惯性除尘器的应用 惯性除尘器宜用于净化密度和粒径较大 的金属或矿物性粉尘。由于其净化效率不高， 只能用于多级除尘中的第一级除尘，捕集 10-20μm以上的粉尘，其压力损失差别很大， 一般为100-1000Pa。
并联式旋风除尘器
三、旋风除尘器
5 旋风除尘器的设计
收集设计资料
（1） 含尘气体特性，成分、温度、湿度、腐蚀性、 流 量等； （2） 粉尘特性，浓度、成分、密度、粒径分布、粘 度、含水率、纤维性和爆炸性等； （3） 防尘性能要求，除尘效率和压力损失等； （4） 粉尘回收利用的方式与价值； （5） 各种除尘器的特征，除尘效率、压力损失、价 格、金属耗量、运行费用及维修管理难易程度等； （6）其他资料，如水源、电源、通风机、冷却装置、 安装现场及有关设备材料的供应情况等。