固定源顆粒物排放控制技術顆粒物的性質粉塵的粒徑及粒徑分布粉塵的物理性質凈化裝置的性能顆粒捕集理論基礎機械式除塵技術（重力沉降室、旋風除塵器）電除塵器袋式除塵器濕式除塵器（噴霧塔、沖擊式、旋風、文丘里）除塵裝置的比較和選擇主要內容顆粒物的性質顆粒的粒徑顯微鏡法定向直徑dF（Feret直徑）：各顆粒在投影圖中同一方向上的最大投影長度定向面積等分直徑dM（Martin直徑）：各顆粒在投影圖中同一方向將顆粒投影面積二等分的線段長度投影面積直徑dA（Heywood直徑）：與顆粒投影面積相等的圓的直徑

Heywood測定分析表明，同一顆粒的dF>dA>dMa-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影面積直徑顆粒的直徑篩分法篩分直徑：顆粒能夠通過的最小方篩孔的寬度篩孔的大小用目表示－每平方英寸上篩孔的個數光散射法等體積直徑dV：與顆粒體積相等的球體的直徑沉降法斯托克斯（Stokes）直徑ds：同一流體中與顆粒密度相同、沉降速度相等的球體直徑空氣動力學當量直徑da：在空氣中與顆粒沉降速度相等的單位密度（1g/cm3）的球體的直徑

斯托克斯直徑和空氣動力學當量直徑與顆粒的空氣動力學行為密切相關，是除塵技術中應用最多的兩種直徑顆粒物的性質粒徑分布粒徑分布指不同粒徑范圍內顆粒的個數（或質量或表面積）所占的比例粒數分布:每一間隔內的顆粒個數粒數頻率：第i個間隔中的顆粒個數ni與顆?？倲郸瞡i之比顆粒物的性質粒徑分布粒數篩下累積頻率：小于第i個間隔上限粒徑的所有顆粒個數與顆?？倐€數之比顆粒物的性質粒徑分布粒數頻率密度顆粒物的性質粒徑分布粒數分布的測定及計算粒數眾徑:頻度p最大時對應的粒徑粒數中位徑（NMD）:累計頻率F=0.5時對應的粒徑顆粒物的性質粒徑分布質量分布類似于數量分布，也有質量頻率、質量篩下累積頻率、質量頻率密度等在所有顆粒具有相同密度、顆粒質量與粒徑立方成正比的假設下，粒數分布與質量分布可以相互換算質量眾徑和質量中位徑（MMD）顆粒物的性質粉塵的密度單位體積粉塵的質量，kg/m3或g/cm3粉塵體積不包括顆粒內部和之間的縫隙－真密度用堆積體積計算——堆積密度空隙率——粉塵顆粒間和內部空隙的體積與堆積總體積之比顆粒物的性質粉塵的安息角與滑動角安息角：粉塵從漏斗連續落下自然堆積形成的圓錐體母線與地面的夾角滑動角：自然堆積在光滑平板上的粉塵隨平板做傾斜運動時粉塵開始發生滑動的平板傾角安息角與滑動角是評價粉塵流動特性的重要指標安息角和滑動角的影響因素：粉塵粒徑、含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑程度、粉塵粘性顆粒物的性質粉塵的荷電性和導電性粉塵的導電性比電阻導電機制：高溫（200oC以上），粉塵本體內部的電子和離子—體積比電阻低溫（100oC以下），粉塵表面吸附的水分或其他化學物質－表面比電阻中間溫度，同時起作用比電阻對電除塵器運行有很大影響，最適宜范圍104～1010顆粒物的性質凈化裝置的性能評價凈化裝置性能的指標技術指標處理氣體流量凈化效率壓力損失經濟指標設備費運行費占地面積

除塵技術基礎總凈化效率的表示方法總凈化效率通過率分級除塵效率分割粒徑－除塵效率為50％的粒徑

除塵技術基礎流體阻力流體阻力＝形狀阻力＋摩擦阻力阻力的方向和速度向量方向相反

除塵技術基礎流體阻力流體阻力與雷諾數的函數關系

流體阻力顆粒尺寸與氣體平均自由程接近時，顆粒發生滑動——坎寧漢修正阻力導致的減速運動根據牛頓第二定律若僅考慮Stokes區域積分得速度由u0減速到u所遷移的距離若引入坎寧漢修正系數C停止距離－馳豫時間或松弛時間重力沉降力平衡關系Stokes顆粒的重力沉降末端速度（忽略浮力影響）湍流過渡區牛頓區Stokes直徑空氣動力學直徑離心沉降力平衡關系Stokes顆粒的末端沉降速度靜電沉降力平衡關系靜電沉降的末端速度習慣上稱為驅進速度，用表示，對于Stokes粒子：除塵裝置從氣體中除去或收集固態或液態粒子的設備稱為除塵裝置

濕式除塵裝置

干式除塵裝置

按分離原理分類：重力除塵裝置（機械式除塵裝置）

慣性力除塵裝置（機械式除塵裝置）離心力除塵裝置（機械式除塵裝置）洗滌式除塵裝置過濾式除塵裝置電除塵裝置聲波除塵裝置

機械除塵器通常指利用質量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室慣性除塵器旋風除塵器機械式除塵裝置重力沉降室重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置

氣流進入重力沉降室后，流動截面積擴大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降

層流式和湍流式兩種

機械式除塵裝置層流式重力沉降室假定沉降室內氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用縱剖面示意圖機械式除塵裝置層流式重力沉降室沉降室的長寬高分別為L、W、H，處理煙氣量為Q

氣流在沉降室內的停留時間在t時間內粒子的沉降距離該粒子的除塵效率機械式除塵裝置重力沉降室重力沉降室的優點結構簡單投資少壓力損失?。ㄒ话銥?0～100Pa）維修管理容易缺點體積大效率低僅作為高效除塵器的預除塵裝置，除去較大和較重的粒子旋風除塵器

利用旋轉氣流產生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置

旋風除塵器內氣流與塵粒的運動普通旋風除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成

氣流沿外壁由上向下旋轉運動：外渦旋

少量氣體沿徑向運動到中心區域

旋轉氣流在錐體底部轉而向上沿軸心旋轉：內渦旋

氣流運動包括切向、軸向和徑向：機械式除塵裝置旋風除塵器氣流與塵粒的運動旋風除塵器內氣流與塵粒的運動（續）切向速度決定氣流質點離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗上渦旋－氣流從除塵器頂部向下高速旋轉時，一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉向下，最后從排出管排出旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失

：局部阻力系數

A：旋風除塵器進口面積

局部阻力系數旋風除塵器型式XLTXLT?AXLP?AXLP?Bξ

5.36.58.05.8電除塵器電除塵器的主要優點壓力損失小，一般為200～500Pa處理煙氣量大，可達105～106m3/h能耗低，大約0.2～0.4kWh/1000m3對細粉塵有很高的捕集效率，可高于99％可在高溫或強腐蝕性氣體下操作電除塵器電除塵器電除塵器電除塵器的基本原理含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備?；具^程：氣體電離粉塵荷電荷電粉塵在電場力作用下向收塵極板運動并沉積粉塵從收塵極板上被清除落入灰斗（清灰）粒子荷電兩種機理電場荷電或碰撞荷電－離子在靜電力作用下做定向運動，與粒子碰撞而使粒子荷電擴散荷電－離子的擴散現象而導致的粒子荷電過程；依賴于離子的熱能，而不是依賴于電場

粒子的主要荷電過程取決于粒徑大于0.5m的微粒，以電場荷電為主小于0.15m的微粒，以擴散荷電為主介于之間的粒子，需要同時考慮這兩種過程。電除塵器捕集效率一德意希公式驅進速度有效驅進速度當粒子的粒徑相同且驅進速度不超過氣流速度的10％～20％時，德意希方程理論上才是成立的

作為除塵總效率的近似估算，ω應取某種形式的平均驅進速度有效驅進速度－實際中常常根據在一定的除塵器結構型式和運行條件下測得的總捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相應驅進速度值，以ωe表示電除塵器電除塵器的組成電暈電極收塵極板高壓供電裝置氣流分布板任何一點的流速不得超過該斷面平均流速的40％在任何一個測定斷面上，85％以上測點的流速與平均流速不得相差25％殼體（進出風喇叭口，電場外殼）灰斗清灰裝置電除塵器結構－電暈電極電暈電極

常用的有直徑3mm左右的圓形線、星形線及鋸齒線、芒刺線等

電暈線的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機械強度高、能維持準確的極距、易清灰等

a.圓形線

b.星形線

c.鋸齒線

d.芒刺線電除塵器電除塵器結構－集塵極集塵極集塵極結構對粉塵的二次揚起，及除塵器金屬消耗量

（約占總耗量的40％～50%）有很大影響性能良好的集塵極應滿足下述基本要求振打時粉塵的二次揚起少單位集塵面積消耗金屬量低極板高度較大時，應有一定的剛性，不易變形振打時易于清灰，造價低電除塵器電除塵器的選擇和設計比集塵表面積的確定

根據運行和設計經驗，確定有效驅進速度ωe按德意希方程求得比集塵表面積A/Q長高比的確定集塵板有效長度與高度之比，直接影響振打清灰時二次揚塵的多少要求除塵效率大于99%時，除塵器的長高比至少要1.0～1.5。電除塵器袋式除塵器袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業部門的尾氣除塵比電除塵器結構簡單、投資省、運行穩定，可以回收高比電阻粉塵與文丘里洗滌器相此，動力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用對于微細的干燥粉塵，采用袋式除塵器捕集是適宜的

袋式除塵器袋式除塵器采用纖維織物作濾料的袋式除塵器（主要討論），在工業尾氣的除塵方面應用較廣

除塵效率一般可達99%以上效率高，性能穩定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應用袋式除塵器袋式除塵器的工作原理含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層袋式除塵器袋式除塵器的工作原理新鮮濾料的除塵效率較低粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袈兩側的壓力差增大，會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降除塵器壓力過高，還會使除塵系統的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達到一定數值后，要及時清灰清灰不應破壞粉塵初層袋式除塵器除塵器工作原理顆粒捕集機理截留和慣性碰撞——對于粒徑大于幾個微米的顆粒擴散——對于粒徑大約在0.1微米以下的顆粒電沉積——顆粒和靶子在鄰近的表面具有相反的電荷熱沉積——由于熱梯度而產生的熱流使顆粒偏移到靶子上重力沉降——顆粒和靶子的質量產生了足夠的引力篩分——顆粒太大而不能通過特定的孔和通道袋式除塵器袋式除塵器除塵效率的影響因素粉塵負荷過濾速度煙氣實際體積流量與濾布面積之比，也稱氣布比過濾速度是一個重要的技術經濟指標。選用高的過濾速度，所需要的濾布面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會減小，但除塵器的壓力損失卻會加大。一般來講，除塵效率隨過濾速度增加而下降過濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關袋式除塵器袋式除塵器的壓力損失

壓力損失：重要的技術經濟指標，不僅決定著能量消耗，而且決定著除塵效率和清灰間隔時間等

袋式除塵器的壓力損失在時間t內，沉積在濾袋上的粉塵質量m可以表示為因此粉塵層的壓力損失令，定義為顆粒層的比阻力系數，因此對于給定的煙氣特征和粉塵層滲透率，與粉塵濃度C和過濾時間t成線性關系，而與過濾速度的平方成正比袋式除塵器的壓力損失過濾阻力與粉塵負荷袋式除塵器的濾料對濾料的要求容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低使用壽命長，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機械強度表面光滑的濾料容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料內部，可以采用較高的過濾速度，但必須及時清灰

袋式除塵器的分類

根據濾袋形狀：圓筒形：應用最廣；受力均勻，連接簡單，成批換袋容易扁形：占地面積較小根據進氣方式：上進氣：粉塵沉降和氣流方向一致，過濾性能較好下進氣：粉塵沉降和氣流方向相反； 構造簡單，造價低，使用較多根據含塵氣流進入濾袋的方向：內濾式外濾式根據清灰方式袋式除塵器的清灰

機械振動清灰振動方式：水平、垂直、扭轉逆氣流清灰三種形式：逆氣流吹風逆氣流吸風氣環反吹——套在濾袋外部的氣環箱可做上下運動，內側開有環縫脈沖噴吹清灰三種形式：中心噴吹環縫噴吹——頂部環縫噴射器噴出高速空氣，在濾袋中形成強沖擊氣流順噴噴吹——噴射氣流與含塵氣流均由上而下，阻力較小濕式除塵器使含塵氣體與液體

（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置

可以有效地除去直徑為0.1～20μm的液態或固態粒子，亦能脫除氣態污染物高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為0.2～1.5kPa，對10μm以上粉塵的凈化效率可達90％～95%高能濕式除塵器的壓力損失為2.5～9.0kPa，凈化效率可達99.5％以上濕式除塵器濕式除塵器根據濕式除塵器的凈化機理，大致分為重力噴霧洗滌器旋風洗滌器自激噴霧洗滌器板式洗滌器填料洗滌器文丘里洗滌器機械誘導噴霧洗滌器

濕式除塵器濕式除塵器主要濕式除塵裝置的性能和操作范圍裝置名稱氣體流速/m?s-1液氣比/l?m-3壓力損失/Pa分割直徑/μm噴淋塔0.1～22～3100～5003.0填料塔0.5～12～31000～25001.0旋風洗滌器15～450.5～1.51200～15001.0轉筒洗滌器（300～750r/min）0.7～2500～15000.2沖擊式洗滌器10～2010～500～1500.2文丘里洗滌器60～900.3～1.53000～80000.1濕式除塵器濕式除塵器的優點

在耗用相同能耗時，比干式機械除塵器高。高能耗濕式除塵器清除0.1m以下粉塵粒子，仍有很高效率可與靜電除塵器和布袋除塵器相比，而且還可適用于它們不能勝任的條件，如能夠處理高溫，高濕氣流，高比電阻粉塵，及易燃易爆的含塵氣體在去除粉塵粒子的同時，還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態污染物。既起除塵作用，又起到冷卻、凈化的作用濕式除塵器濕式除塵器的缺點

排出的污水污泥需要處理，澄清的洗滌水應重復回用

凈化含有腐蝕性的氣態污染物時，洗滌水具有一定程度的腐蝕性，因此要特別注意設備和管道腐蝕問題不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體寒冷地區使用濕式除塵器，容易結凍，應采取防凍措施

濕式除塵器洗滌塔噴淋塔流速0.6~1.2m/s,停留時間20～30s壓力損失：250~500Pa液氣比：0.4~2.7L/m3，噴頭水壓：1.5-2大氣壓效率：>10微米粉塵，效率約70％湍球塔篩板塔填料塔湍球塔球體材料：賽璐珞、聚乙烯、聚丙烯球體密度：200～300kg/m3空塔氣速：1.5~3倍球體臨界氣速噴淋密度：35－40m3/(m2h)效率：對2微米粒子，可達99％沖擊式除塵器結構簡單緊湊，占地面積小維修管理簡單用水量小對葉片的制作和安裝要求高，壓力損失大，1－1.6kPa旋風水膜除塵器立式旋風水膜除塵器減少二次揚塵，提高除塵效率噴水方式：四周噴霧、中心噴霧、上部周邊淋水水