大气污染控制工程第六章第二节
大气污染第六章.完整版PPT资料
18Q pgW L
由 于 沉 降 室 内 的 气 流 扰 动 和 返 混 的 影 响 ， 工 程 上 一 般 用 分 级 效 率 公 式 的 一 半 作 为 实 际 分 级 效 率
dmin
36Q pgW L
重力沉降室效率的影响因素
❖ 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
❖ 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
惯性除尘器
❖ 机理
沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡 板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯 性力作用，使其与气流分离
惯性除尘器
❖ 结构形式
冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子 反转式－改变气流方向捕集较细粒子
冲击式惯性除尘装置 a单级型 b多级型
：局部阻力 系1 6数dAe2
A：旋风除尘器进口面积
旋风除尘器型式 XLT XLT⁄A XLP⁄A XLP⁄B
局部阻力系数ξ
5.3 6.5 8.0
5.8
旋风除尘器
❖ 旋风除尘器的压力损失
相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相 同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变
含尘浓度增高，压力降明显下降 操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa
反转式惯性除尘装置 a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型
❖ 应用
惯性除尘器
一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘 净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除
尘，捕集10～20µm以上的粗颗粒 压力损失100～1000Pa 不适宜用于粘结性和纤维性粉尘。
旋风除尘器
❖ 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流 中分离的装置
大气污染控制工程
臭氧层损坏原因
人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用， 人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用，导致 了臭氧的损耗。这些物质主要有CH4、N2O、CCl4、哈龙（溴 哈龙（ 了臭氧的损耗。这些物质主要有 、 氟焕烃）以及氟里昂等 氟焕烃）以及氟里昂等，破坏作用最大的为哈龙类物质与氟里 昂。 科学家研究发现， 科学家研究发现，在对流层相对稳定的氟里昂在上升进入 平流层后，在一定的气象条件下， 平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈的紫外线作用下被 分解，分解释放出的氯原子同臭氧发生连锁反应， 分解，分解释放出的氯原子同臭氧发生连锁反应，不断破坏臭 氧分子。估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 氧分子。估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
环境工程学
大气污染控制工程
黄 智
大气污染 (Air Pollution)
通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气 中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人 呈现出足够的浓度，达到足够的时间， 体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。 体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
我国1983年实施的《 我国1983年实施的《制定地方大气污染 1983年实施的 排放标准的技术原则和方法》中对SO 排放标准的技术原则和方法》中对SO2 等有害气体和电站烟尘的排放， 等有害气体和电站烟尘的排放，采用了 值法控制。 P值法控制。
第三节 大气质量控制标准
“总量控制”标准 总量控制” 总量控制
全球性大气环境问题
温室效应 (Greenhouse Effect)
温ห้องสมุดไป่ตู้气体与温室效应
能使地球大气增温的微量组分称为温室气体，主要有 能使地球大气增温的微量组分称为温室气体，主要有CO2、 CH4、N2O、CFC3（氟里昂）等。这些微量气体主要吸收 氟里昂） 这些微量气体主要吸收7500、 13000nm间的长波辐射，使地球的温度上升，即产生温室效应。 间的长波辐射， 间的长波辐射 使地球的温度上升，即产生温室效应。
大气污染控制工程第六章 第二节
由dt＝dx/u
ai di dx Fu i
积分
a i Fu A Q
i
C
dx
C1i
2i
d
ln
2i 1i
最终得
A 2 i 1 1 e x p ( i i) Q 1 i
（2）捕集效率一德意希公式
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
对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％
可在高温或强腐蚀性气体下操作
缺点: 1、一次性投资高 2、安装精度要求高 3、对粉尘比电阻有一定要求
1、电除尘器的工作原理
三个基本过程
径管内应设气流分布板
最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形 钢式和栏杆型分布板
对气流分布的具体要求是
任何一点的流速不得超过该断面平均流速的 40%
在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速
不得相差 25%。
2.气流分布板
气流分布不均匀时，电除尘器通过率的校正 系数FV P P 0 F V
（气体电离）
电晕区 粉尘荷电 粉尘运动
2、电晕放电
1.电晕放电机理 金属丝放出的电子迅速向正极 移动，与气体分子撞击使之离 子化 气体分子离子化的过程又产生 大量电子－雪崩过程
远离金属丝，电场强度降低， 气体离子化过程结束，电子被 气体分子捕获
气体离子化区域－电晕区 自由电子和气体负离子是粒子 荷电的电荷来源
大气污染控制工程重点
大气污染控制工程重点第一章概论第一节大气与大气污染1、大气污染：大气污染系指由于人类活动或者自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。
2、酸雨：在清洁的空气中被CQ饱和的雨水pH为5.6,故将pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。
第二节大气污染物及其来源1、大气污染物的种类很多,按其存在的状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。
2、气溶胶状态污染物：气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统称为气溶胶。
3、霾（或灰霾）：霾天气是大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊,能见度降低到10km以下的天气现象,易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条件下。
4、总悬浮颗粒（TSP :指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100 口的颗粒物。
5、可吸入颗粒物（PM io）:指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径10g 的颗粒物。
6、气态污染物的种类很多，总体上可分为五类：以二氧化硫为主的含硫化合物，以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳的化合物，有机化合物和卤素化合物等。
7、对于气态污染物，可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质；二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。
8、硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SQ等硫氧化合物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一些列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。
9、光化学烟雾：光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾（有时带些紫色或黄褐色）。
其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。
光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物严重得多。
第四节大气污染综合防治本节内容为了解的章节（不排除在最后一题中出现，最后一章的机动车污染防治也是一样），防治措施为以下7种，具体内容请看书本。
大气污染控制工程-第六章 硫氧化物的污染控制
40-70
先进燃烧技术
常压流化床(循环流化床)a
将煤和吸附剂加入燃烧室的床层（压力为常Байду номын сангаас或接近常压，从炉底鼓风成流化燃烧）
热效及脱硫率高，可燃劣质煤，但废物、颗粒物难处理，费用高
85-90
增压流化床b
原理类似常压流化床，燃烧室内压力为8至15个大气压
除常压床的特点外，还进一步提高了热效及添加剂利用率，且占地小，但热烟气净化难，对管材要求高
95
煤气化联合循环a
将煤气化后燃烧，驱动燃气轮机，余气烧锅炉，驱动汽轮机
能显著提高热效，脱硫率很高，但工艺复杂，费用高
85-99
层燃锅炉a
将石灰石和煤在床前或床层中混合后燃烧
工艺设备简单，费用低，但脱硫率低
<50
烟气循环g
将部分烟气同空气混合后鼓入燃烧器中
工艺设备简单，费用低，但脱硫率低
15-25
注：a 表示已商业化；b 表示尚在开发；g 表示商业示范
燃烧中脱硫技术和先进燃烧技术
第二节 燃烧前燃料脱硫 一、煤炭的固态加工 原煤必须经过分选，以除去煤中的矿物质。 选煤工艺是重力分选法。分选后原煤含硫量降低40%-90%。硫的净化效率取决于煤中黄铁矿的硫颗粒大小及无机硫含量。 正在研究的新脱硫方法有：浮选法、氧化脱硫法、化学浸出法、化学破碎法、细菌脱硫、微波脱硫及溶剂精练等多种方法，但至今在工业上实际应用的方法为数很少。 型煤固硫是另一条控制SO2污染的经济有效途径。选用不同煤种、以无粘结剂法或以沥青等为粘结剂，用廉价的钙系固硫剂，经干馏成型或直接压制成型，制得多种型煤。美国型煤加石灰石固硫率达87%，烟尘减少2/3；日本蒸汽机车用石灰使型煤固硫率达70-80%，脱硫费用仅为选煤的8%。
《大气污染控制工程》第6章 吸附法净化气态污染物
下降。真实吸附 固体表面是不均匀的，各 化学中心的能量不相等； 吸附热随θ的增加而线性
下降。真实吸附
物理吸附。同朗格谬尔， 多层吸附
方程式型式
A
V Vm
KpA 1 KpA
A Bp1A/ n
A
1 f
ln(KpA )
p (c 1)p V (p0 p) Vmcp0
5
6
区，即吸附区、再生区、冷却
区。吸附、再生和冷却过程都
是连续进行的。
回转床吸附器
1-废气 2-净化气 3-解吸废气 4-再生热空气 5-冷却气6- 冷却废气
一、吸附装置
流动床吸附器
1-净化气 2-废气 3-过热蒸气 4-预热段 5-解吸蒸气 6-输送用空气 7-回收的有机物质 8-冷凝水
3.流动床吸附器 流动床吸附器的特点是
适用范围 物理吸附 与化学吸
附
同上
化学吸附
物理吸附
二、吸附速率
吸附过程： ➢ 外扩散（气体主体 外表面） ➢ 内扩散（外表面 内表面） ➢ 吸附
➢ 脱附 ➢ 内扩散(内表面 外表面) ➢ 外扩散(外表面 气体主体)
控制步骤：扩散阻力
吸附过程示意图
二、吸附速率
外扩散传质速率：
dqA
d
kYap (YA
[(z-za)ρsXT+zaρs(1-ƒ)XT ]
二、固定床吸附器计算
全床层饱和度：
S
达到破点时床层吸附的 吸附质的量 达到吸附平衡时床层吸 附的吸附质的总量
(z za )sXT za s (1 f )XT zsXT
z fza z
大气污染课后答案 6章
第六章 除尘装置66.1 在298K 的空气中NaOH 飞沫用重力沉降室收集。
沉降至大小为宽914cm ，高457cm ，长1219cm 。
空气的体积流速为1.2m 3/s 。
计算能被100%捕集的最小雾滴直径。
假设雾滴的比重为1.21。
解：计算气流水平速度s m A Q v /1087.257.414.92.120-⨯=⨯==。
设粒子处于Stokes 区域，取s Pa ⋅⨯=-51082.1μ。
按《大气污染控制工程》P162（6－4）m m gL H v d p μρμ2.17102.1719.1281.91021.157.41087.21082.1181863250min=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--- 即为能被100%捕集的最小雾滴直径。
6.2 直径为1.09m μ的单分散相气溶胶通过一重力沉降室，该沉降室宽20cm ，长50cm ，共18层，层间距0.124cm ，气体流速是8.61L/min ，并观测到其操作效率为64.9%。
问需要设置多少层可能得到80%的操作效率。
解：按层流考虑，根据《大气污染控制工程》P163（6－5）2.229.64801812122121=⨯==⇒=ηηηηn n n n ，因此需要设置23层。
6.3 有一沉降室长7.0m ，高12m ，气速30cm/s ，空气温度300K ，尘粒密度2.5g/cm 3，空气粘度0.067kg/(kg.h)，求该沉降室能100%捕集的最小粒径。
解：s Pa h m kg ⋅⨯==-51086.1)./(067.0μm m m gL H v d p μμρμ10084104.8781.9105.2123.01086.118185350min<=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--，符合层流区假设。
6.4 气溶胶含有粒径为0.63和0.83m μ的粒子（质量分数相等），以3.61L/min 的流量通过多层沉降室。
给出下列数据，运用斯托克斯定律和坎宁汉校正系数计算沉降效率。
大气污染控制工程(第三版)复习重点
大气污染控制工程（第三版）复习重点第一章：①TSP：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物②PM10：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物)③ODS：消耗臭氧层的物质④酸雨：pH小于的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）⑤大气污染：指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，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
⑥一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。
⑦二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质~2. 我国的主要大气污染物是什么我国的大气污染物现状有什么规律性答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO2。
规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重；④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3. 目前计入空气污染指数有那些项目如何计分如何报告…答：⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3 ⑵当第K种污染物浓度为时，其分指数为⑶各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。
API＜50时，则不报告首要污染物4. 大气的组成包括哪几部分试举例说明。
答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质，如细菌，病菌等.第二章：1. 名词解释：①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。
②高位发热量：燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发生的热量变化。
③低位发热量：燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。
￥5. 燃烧过程产生哪些大气污染物答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。
《大气污染控制工程》教案 第六章
第六章 除尘装置从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘装置或除尘器。
根据主要除尘机理，目前常用的除尘器可分为：(1)机械式除尘器；(2)电除尘器；(3)袋式除尘器(4)湿式除尘器等。
近年来为提高对微粒的捕集效率，陆续出现了综合几种除尘机制的一些新型除尘器，如通量力／冷凝(FF ／C)洗涤器，高梯度磁分离器、荷电袋式过滤器、荷电液滴洗涤器等。
下面分别介绍几种常用除尘装置的工作原理。
第一节 机械式除尘器机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
一、重力沉降室重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘起置，它的结构如图6－1所示。
含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低．使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。
图6－1 简单的重力沉降室1．层流式重力沉降室沉降室设计的简单模式的假定是在沉降室内气流为校塞流，流动状态保持在层流范围内，颗粒均匀地分布在烟气中。
粒子的运动内两种速度组成。
在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度独立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。
图6—2是这种沉降室纵截面的示意图。
图6－2 层流式重力沉降室纵断面图假定粒子沉降运动处于斯托克斯区域，则重力沉降室能100％捕集的最小粒子直径为2.湍流式重力沉降室重力沉降室设计的另一种模式是假定沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。
图6－3为湍流式重力沉降室内粒子分离示意图。
图6－3 湍流式重力沉降室粒子分离示意图降低沉降室内气体流速，降低沉降室高度和增加沉降室长度，可提高粉尘的沉降效率。
为提高沉降室沉降效率和容积利用率，从降低高度出发，出现了设有多成水平隔板的多层沉降室；从增大长度出发，设计出带有多块垂直挡板的沉降室。
大气污染控制工程6_2
六、电除尘器结构－除尘器类型
单区电除尘器－控制各种工业尾气和燃烧烟气污染
单区电除尘器
管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需 要用水洗刷电极的场合
板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理 量一般为25～50m3/s以上
2.电晕电极
常用的有直径 3mm左右的圆 形线、星形线及 锯齿线、芒刺线 等
0.08 0.08
冲天炉（铁－焦比＝10） 水泥生产（干法） 水泥生产（湿法） 多层床式焙烧炉 红磷 石膏
二级高炉（80％生铁）
0.03～0.04 0.06～0.07 0.10～0.11
0.08 0.03 0.16～0.20 0.125
五、被捕集粉尘的清除
电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，
有效驱进速度的用途：作为类似除尘器设计的基 础，并且可以利用有效驱进速度表示工业电除尘 器的性能。
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）
纸浆及造纸 平炉
酸雾（H2SO4） 酸雾（TiO2）
飘旋焙烧炉 催化剂粉尘
0.10～0.14 0.08 0.06
0.06～0.08 0.06～0.08
1 exp A/ Qk
K—指数，一般取0.5
3.有效驱进速度
德意希公式的假设条件，与实际工艺生产条件有 所不同，使得根据公式计算得到的捕集效率比实 际值高得多。
为此实际中常常根据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，称为有效驱进 速度，以ω e表示。
烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Q
0.075
18
5、被捕集粉尘的清除
电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和
均匀性，一般方法采取振打清灰方式清除 从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止
粉尘重新进入气流 在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板 在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极
振动产生的振动力清灰
（约大于200℃），导电主要通过粉尘本体内部的电子 或离子进行。在本体导电占优势的温度范围内，粉尘比 电阻称为容积比电阻。 表面导电：在较低温度下，气体中存在的水分或其它化 学调节剂被尘粒表面吸附，因而导电主要是沿尘粒表面 所吸附的水分和化学膜进行的，在导电沿尘粒表面进行 的温度范围内，粉尘比电阻称为表面比电阻。 沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有效
33
4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响 粉尘比电阻对有效驱进速度的影响
34
4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响
粉尘比电阻对场强分布的影响
35
5.克服高比电阻影响的方法
保持电极表面尽可能清洁 采用较好的供电系统 烟气调质 增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及 Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。最常用的化学 调质剂是SO3 改变烟气温度 向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度 发展新型电除尘器
19
5、被捕集粉尘的清除
现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。 振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振 打强度和频率
常用的振打器 有电磁型和 挠臂锤型
20
影响静电除尘装置除尘效率的因素：
1.气流分布
电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响 为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变
1
§2 电除尘器
旋风除尘器对于 dp < 5μm的粒子处理效率低，必须借 助外力（电场力等）捕集更小的粒子
利用高压电场使尘粒荷电，在电场力作用下使粉尘从 气体中去除的装置
与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒 子上，而不是作用在整个气流上
具有耗能小、气流阻力小的特点
2
电除尘器
电除尘器的主要优点
解决途径：采取在电除尘气后面串联旋风除尘器的 办法来解决。
28
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
a.飞灰
b.水泥窑粉尘
31
4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响 高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率
下降 低于1010Ω/cm时，比电阻几乎对除尘器操作
和性能没有影响 比电阻介于1010～1011Ω/cm之间时，火花率
增加，操作电压降低 高于1011Ω/cm时，产生明显反电晕
32
4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响 粉尘比电阻对除尘器伏安特性的影响
虑这两种过程。
7
4.异常荷电现象
（1）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,通常当高 比电阻高于2×1010Ωm时，较易发生火花放电或反电晕， 破坏正常电晕过程
（2）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，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑 制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷
驱进速度/m∙s-1
粉尘种类
驱进速度/m∙s-1
煤粉（飞灰）
纸浆及造纸 平炉
酸雾（H2SO4） 酸雾（TiO2）
飘旋焙烧炉 催化剂粉尘
0.10～0.14 0.08 0.06
0.06～0.08 0.06～0.08
0.08 0.08
冲天炉（铁－焦比＝10） 水泥生产（干法） 水泥生产（湿法） 多层床式焙烧炉 红磷 石膏
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
对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％
可在高温或强腐蚀性气体下操作
缺点:
1、一次性投资高
2、安装精度要求高
3、对粉尘比电阻有一定要求
3
1、电除尘器的工作原理
三个基本过程
3πdp
/m
3πdp
/( 1 6
πd p3 )
18 d p2
（118011.084）12041＝3240
若t>10－2s，
e
(完3πmd全p )t 可以忽略不计
所以，驱进速度（电场力与空气阻力达到平衡）
＝qEp /(3πdp)
10
（1） 驱进速度
驱进速度与粒径和场强的关系
当颗粒直径为2～50m时，与粒径成正比
悬浮粒子荷电－高压直流电晕 带电粒子在电场内迁移和捕集－延续的电晕电场
（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的 纯静电场（双区电除尘器） 捕集物从集尘表面上清除－振打除去接地电极上 的粉尘层并使其落入灰斗
4
1、电除尘器的工作原理：
金属管 集尘极
放电金属线 电晕极
含负离子区 区
三 电晕放电
步
6
3、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
对于dР﹥0.5m的微粒，以电场荷电为主 对于dР﹤0.5m的微粒，以扩散荷电为主 对于粒径介于0.15～0.5 m之间的粒子，则需要同时考
解：（1）计算粉尘的趋进速度，20℃时 g 1.82105 PaS qE 0.31015 100000 0.175(m / s) 3gd p 3 1.82105 106
17
(2) 计算捕集效率，集尘极的表面积m2,
A DL 0.3 2.0 1.89 m2
则除尘效率为：
1 exp( A ) 1 exp( 1.89 0.175) 0.988 98.8%
径管内应设气流分布板 最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形
钢式和栏杆型分布板
对气流分布的具体要求是
➢任何一点的流速不得超过该断面平均流速的 40%
➢在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速
不得相差 25%。 21
2.气流分布板 气流分布不均匀时，电除尘器通过率的校正
影响粉尘层比电阻除粒子温度和组成之外，还包括粒子 大小和形状，粉尘层厚度和压缩程度，施加于粉尘层的 电场强度等
在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得的粉尘比 电阻数据
27
（1）比电阻过低
如果灰尘的比电阻小于103--104Ω·cm，
形成在集尘电极上跳跃的现象，最后可能被气流带 出电除尘器。用电除尘器处理各种金属粉尘和石墨 粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。
第6章 除尘装置
§2 电除尘器 Electrostatic Precipitators(ESP) 一、电除尘器的工作原理 二、电晕放电 三、粒子荷电 四、荷电粒子的运动和捕集 五、被捕集粉尘的清除 六、电除尘器的结构 七、粉尘比电阻 八、电除尘器的选择和设计 教学难点与重点 电除尘器的工作原理 荷电粒子的运动和捕集 电除尘器的结构 电除尘器的选择和设计
1 exp(wA/ Q)k K—指数，一般取0.5
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--实际中常常根据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
ωe=0.2—2m/s
15
（3）有效驱进速度
粉尘种类
24
3.粉尘比电阻
比电阻
各种物质的电阻与其长度成正比，与其横截面积
成反比，并和温度有关：
R
Rs
l A
Rs——比电阻； L——长度； A——横截面积。
定义：一种物质的比电阻是其长度和横截面积各 为一单位时的电阻，比电阻的倒数称为电阻率。
25
3.粉尘的导电性
工业粉尘导电方式有两种: 本体导电：取决于粉尘和气体的温度及组成。在高温时
C
则
( 3πdp )(t C )
em
3πdp qEp
t＝0时，＝0，则
( 3πdp )C
e m qEp
最终得
qEp
( 3dp )t
(1 e m )cm/s
3πdp
9
(1) 驱进速度
在所有的电除尘器中，e的指数项是一个很大的数值。
例如，密度为1g/cm3、直径为10μm的球状粉尘粒子， 在空气中有
地运行有显著的影响：
26
3.粉尘的导电性
比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率， 适宜的范围是从103--104Ω·cm--2×1010Ω·cm。
通常所需要的粉尘的最小导电率是10－10（Ω/cm）－1 高比电阻粉尘－导电率低于大约10－10（Ω/cm）－1，即
电阻率大于1010Ω/cm的粉尘，通常称为高比电阻粉尘。
曲
（气体电离）
粉尘荷电
电晕区 粉尘运动
5
2、电晕放电
1.电晕放电机理 金属丝放出的电子迅速向正极
移动，与气体分子撞击使之离 子化 气体分子离子化的过程又产生 大量电子－雪崩过程 远离金属丝，电场强度降低， 气体离子化过程结束，电子被 气体分子捕获 气体离子化区域－电晕区 自由电子和气体负离子是粒子 荷电的电荷来源
dn a (dx) i i (dt) Fdx di