工业炉窑炉外除尘工艺的选择.doc

工业炉窑炉外除尘工艺的选择 1）工业炉窑炉外除尘工艺的选择 （1）旋风除尘器 旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气一固分离装置。 旋风除尘器用于工业生产以来，已有百余年历史。对于捕集分离5～10μm以上的粉尘效率较高，其除尘效率可达90％以上，被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门。 旋风除尘器有以下几个特点： a.结构简单，除尘器本身无运动部件，不需特殊的附属设备，占地面积小，制造、安装投资较少。 b.操作、维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转、维护费用较低。 c.操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度限制。对于粉尘的物理性质无特殊要求，同时可根据化工生产的不同要求，选用不同材料制作，或内衬各种不同的耐磨、耐热材料，以提高使用寿命。 旋风除尘器的工作原理为： 含尘气体从除尘器筒体上部切向进入，向上向下作螺旋形旋转运动，这股向下的气流形成外涡旋，外涡旋逐渐到达底部，气流中的尘粒在离心力的作用下被甩向筒壁，由于重力和气流的带动作用，尘粒沿壁面落入底部灰斗，经排灰口将尘粒排出，向下的气流到达锥体底部后，沿除尘器的轴心部位转而向上，形成上升的内涡旋，最后由上部出口排出净化后的气体，向下的外涡旋和上升的内涡旋二者旋转方向相同。 多管式旋风除尘器： 多管式旋风除尘器是由若干个并联的旋风除尘器单元组成的除尘设备。它可以由一般的旋风除尘器单元或直流型旋风除尘器单元组成，这些单元被组合在一个壳体内，有总的进气管、排气管和灰斗。它常用于处理粉尘浓度高、烟气量大的高温烟气，因此除尘器内的旋风体(又称旋风子)磨损较快。通常采用铸铁或陶瓷等耐磨材料来制作旋风体，这样既节约了钢材又发挥了铸铁或陶瓷材料的耐磨、耐腐蚀和耐高温的特点，从而扩大了多管式旋风除尘器的应用范围。 根据旋风体的安装位置，多管式旋风除尘器可分为立式和卧式两种。尽管卧式多管式旋风除尘器的除尘效率比立式多管式旋风除尘器的高，但由于卧式多管式旋风除尘器的金属耗量太大，难以推广。因此目前较为流行的主要是立式多管式旋风除尘器。 立式多管式旋风除尘器的主要特点有以下两点： a.旋风体直径较小。旋风体的直径一般有￠100、￠150和￠250m等3种。 b.采用导流片结构。旋风体内导流片的常用结构有螺旋型和花瓣型两种。螺旋型导流片阻力较低，不易被堵塞，除尘效率则较花瓣型导流片低。花瓣型导流片虽有较高的除尘效率，但是易堵塞。 （2）湿式除尘器 湿式除尘的过程是基于含尘气体与某种液体(通常为水)接触，借助于惯性碰撞、扩散等机理，将粉尘予以捕集。这种方法简单、有效，因而在实际中得到相当广泛的应用。 湿式除尘器与其他除尘器比较具有以下优点： a.在消耗同等能量的情况下，湿式除尘器的除尘效率要比干式的高，高能湿式洗涤器 (文丘里除尘器)对于小至0．1 μm的粉尘仍有很高的除尘效率。 b.湿式除尘器适用于处理高温、高湿的烟气以及粘性大的粉尘。在这些情况下，采用干式除尘器则往往要受到各种条件的限制。 c.很多有害气体可以采用湿法净化，因为湿式除尘器可以同时除尘和净化有害气体。为了更有效地净化有害气体，可以根据有害气体的性质选用其他液体(例如化学溶剂)代替水。 d.湿式除尘器的结构简单、一次投资低、占地面积少。 湿式除尘器的缺点有： a.从湿式除尘器中排出的泥浆需要进行处理，否则会造成二次污染。 b.当净化含有腐蚀性的气体时，化学腐蚀性转移到水中，因此污水处理系统要用防腐材料保护。 c.不适用于憎水性和水硬性粉尘。 d.在寒冷地区要防止冬季结冰。 湿式除尘器的工作原理： 湿式除尘器捕集粉尘的主要原理是惯性碰撞与拦截作用。当含尘气流碰到水滴时，气流绕过水滴而继续前进，密度较大的粉尘由于惯性作用撞到水滴上而随水滴被清除；另一方面，对于气流中密度较小的粉尘，由于其惯性作用力较小，能随气流一起绕过水滴，当其流线至水滴表面的距离小于粉尘的半径时，粉尘由于接触水滴而被拦截。除此以外，粉尘还受到扩散、凝聚和静电的作用。任何一种原理的作用都与粉尘的颗粒与水滴的大小(雾化程度)，以及气流与水滴流的相对速度有关。 在湿式除尘器中，气体中的粉尘粒子是在气液两相接触过程中被捕集的，因此湿式除尘器中气液两相接触表面的形式及大小，对除尘效率有着重要影响。在湿式除尘器中，水与含尘气流的接触大致可以有三种形式。 a.水滴。由于机械喷雾或其他方式使水形成大小不同的水滴，分散于气流中成为捕尘体，例如喷淋塔、文氏管除尘器等，此时水滴为捕尘体。 b.水膜。这是在粉尘表面形成水膜，气流中的粉尘由于惯性、离心力等作用而撞击到水膜中，例如旋风水膜除尘器，填充式洗涤器等。其分离的原理与干式旋风除尘器或颗粒层除尘器相同。然而由于水膜的存在，增加了捕尘的机率，有效地防止了