废气治理的几种方法

    废气治理方法有各种分类办法。按废气来源分类可分为:燃料燃烧废气治理方法,工艺生产尾气治理方法,汽车尾气治理方法等;按废气中污染物的物理形态可分为:颗粒污染物治理(除尘)方法;以及气态污染物治理方法。
    一、除尘方法
    治理烟尘的方法和设备很多,各具不同的性能和特点,必须要依据废气排放特点、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。
    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。
    常用的颗粒物治理方法有如下几种。
    (一)重力除尘法
    1.除尘基本原理
    利用粉尘与气体的密度不同,使粉尘靠自身的重力从气流中自然沉降下来,达到分离或捕集含尘气流中粒子的目的。
    为使粉尘从气流中自然沉降,采用的一般方法是在输送气体的管道中置人一扩大部分,在此扩大部分气体流动速度降低,一定粒径的粒子即可从气流中沉降下来。
    2。常用设备及主要性能
    常用设备为水平气流沉降室.有单层重力沉降室和多层重力沉降室两种类型,基本结构见图3-1和图3-2
单层重力沉降室多层重力沉降室
    重力沉降室结构简一单、阻力小、投资省,可处理高温气体:但除尘效率低,只对50urn以上的尘粒具有较好的捕集作用,占地面积大,因此只能作为初级除尘手段。
    (二)惯性力除尘法
    3.除尘基本原理
    利用粉尘与气体在运动,们的惯性力不同,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档板上,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,在惯性除尘方法中,除利用了粒子在运动中的惯性较大外,还利用了粒子的重力和离心力。
    2。常用设备及主要性能
    惯性除尘器结构形式多样,主要有反转式和碰撞式,图3-3和图3-4表示的即为反转式和碰撞式惯性除尘器的结构示意图
反转式惯性除尘器
    惯性除尘器适用于非粘性、非纤维性粉尘的去除。设备结构简单,阻力较小;但分离效率较低,只能捕集10一20um以上的粗尘粒,故只能用于多级除尘中的第一级除尘。
    (三)离心力除尘法
    1.除尘基本原理
    利用含尘气体的流动速度,使气流在除尘装置内沿某一定方向作连续的旋转运动,粒子在随气流的旋转中获得离心力,导致粒子从气流中分离出来。
    2.常用设备及主要性能
    利用离心力进行除尘的设备有两大类:旋风式除尘器和旋流式除尘器,其中最常用的设备为旋风式除尘器。两者的区别在于旋流式除尘器除废气由进气管进人除尘器形成旋转气流外,还通过喷嘴或导流装置引入二次空气,加强气流的旋转.〕图3-5表示f旋风式除尘器的结构示意图。
    离心式除尘器除尘效率较高,对大于5um以上的颗粒具有较好的去除效率,属中效除尘器,它适用于对非粘性及非纤维性粉尘的去除,且叮用于离温烟气的除尘净化,因此广泛用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。
    (四)湿式除尘法
    温式除尘也称为洗涤除尘。
    1,除尘基本原理
    该种除尘方法是用液体(一般为水)洗涤含尘气体,利用形成的液膜、液滴或气泡捕获气体中的尘粒,尘粒随液体排出,气体得到净化。液膜、液滴或气泡主要是通过惯性碰撞,细小尘粒的扩散作用,液滴、液膜使尘粒增湿后的凝聚作用及对尘粒的粘附作用,达到捕获废气中尘粒的目的。
    2.常用设备及方法的主要特点
    湿式除尘器结构类型种类繁多,不同设备的除尘机制不同,能耗不同,适用的场合也不相同。按其除尘机制的不同,湿式除尘器有七种不同的结构类别,见图3-6。图中(a)为喷雾式洗涤除尘器,(b)为旋风式洗涤除尘器,(c)为贮水式冲击水浴除尘器,(d)为塔板式鼓泡洗涤除尘器,(e)为填料式洗涤除尘器,(f)为文丘里洗涤除尘器,(目为机械动力洗涤除尘器。
旋风除尘器
常见七种类型湿式除尘器的工作示意图
    湿式除尘器除尘效率高,特别是高能量的湿式洗涤除尘器,在清除0.1um以下的粉尘粒子时,仍能保持很高的除尘效率。湿式洗涤除尘器对净化离温、高湿、易燃、易爆的气体具有很高的效率和很好的安全性二湿式除尘器在一去除废气中粉尘粒子的同时,还能通过液体的吸收作用同时将废气中有毒有害的”毛态污染物去除,这是其他除尘方法无法做到的:
    湿式除尘器在应用中也存庄一些明显的缺点:爵先是湿式除尘器用水量大,且废气中的污染物在被从气相中消除后,全部转移到了水相中,因此对洗涤后的液体必须进行处理、对沉渣要进行适当的处置,澄清水则应尽量问用,否则不仅会造成二次污染,而且_也会造成水资源的浪费。另外,在对含有腐蚀性气态污染物的废气进行除尘时,洗涤后液休将具有一定程度的腐蚀性,对除尘设备及管路提出了更高的要求。
    (五)过滤除尘法
    1.除尘基木原理
    过滤式除尘是使含尘气体通过多孔滤料,把气体中的尘粒截留下来,使气体得到净化、滤料对含尘气体的过滤,按滤尘方式有内部过滤与外部过滤之分、内部过滤是把松散多孔的滤料填允在设备的框架内作为过滤层。尘粒在滤层内部被捕集;外部过滤则是用纤维织物、滤纸等作为滤料,废气穿过织物等时,尘粒在滤料的表面被捕集‘
    过滤式除尘器的滤料是通过滤料孔隙对粒子的筛分作用,粒子随气流运动中的惯性碰撞作用,细小粒子的扩散作用,以及静电引力和重力沉降等机制的综合作用结果,达到除尘的目的。
    2.常用设备及方法特点
    目前我国采用最广泛的过滤集尘装置是袋式除尘器,其基本结构是在除尘器的集尘室内悬挂若干个圆形或椭圆形的滤袋,当含尘气流穿过这些滤袋的袋壁时.尘粒被袋壁截留,在袋的内壁或外壁聚集而被捕集图3-7为袋式除尘器的示意图:
袋式除尘器
    袋式除尘器一般是按其清灰方式的不同而分类,主要有:
    1)机械振打袋式除尘器利用机械装置的运动,周期性地振打布袋使积灰脱落。
    2)气流反吹袋式除尘器利用与含尘气流流动力’向相反的气流穿过袋壁,使集附于袋壁上的灰尘脱落。
    3)气环反吹袋式除尘器对于含尘气休进人滤袋内部,尘粒被阻留在滤袋内表面的内滤式除尘器,在滤袋外部设置一可上下移动的气环箱,不断向袋内吹出反向气流,构成气环反吹的袋式除尘器,可在不间断滤尘的情况下,进行清灰。
    4)脉冲喷吹袋式除尘器:这是一种周期性地向滤袋内喷吹压缩空气以清除滤袋积尘的袋式除尘器、
    气环反吹式与脉冲喷吹式属于最新发展的高效率除尘设备,其中尤以脉冲喷吹式具有处理气量大、效率高、对滤袋损伤少等优点,在大、中型除尘工程中被广泛采用。
    袋式除尘器属于高效除尘器,对细粉具有很强的捕集效果,被广泛应用于各种工业废气的除尘中,但它不适于处理含油、含水及粘结性粉尘,同时也不适于处理高温含尘气体。
    (六)电除尘法
    1.除尘基本原理
    电除尘是利用高压电场产生的静电力(库仑力)的作用实现固体粒子或液体粒子与气流分离。这种电场应是高压直流不均匀电场,构成电场的放电极是表面曲率很大的线状电极,集尘极则是面积较大的板状电极或管状电极。
    在放电极与集尘极之间施以很高的直流电压时,两极间所形成的不均匀电场使放电极附近电场强度很大,当电压加到一定值时,放电极产生电晕放电,生成的大量电子及阴离子在电场力作用下,向集尘极迁移。在迁移过程中中性气体分子很容易捕获这些电子或阴离子形成负离子。当这些带负电荷的粒子与气流中的尘粒相撞并附着其仁时,就使尘粒带上r负电荷。荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱往集尘极,在集尘极表面尘粒放出电荷后沉积其上,当粉坐沉积到一定厚度时,用机械振打等方法将其清除:
    2.常用设备及方法特点
    电除尘中常用一设备为电除尘器。工业上广泛应用的电除尘器是管式电除尘器和板式电除尘器。前者的集尘极是圆筒状的,后者的集尘极是平板状的。电晕电极(放电极少均使用的是线状电极,电晕电极上一般加的均是负电压。即产生的是负电晕,只有在用于空气调节的小型电除尘器上时采用正电晕放电,即在电晕极上加上正电压。图3-8和图3-9分别是管式电除尘器和板式电除尘器的结构示意图。
管式静电除尘器
    电除尘器是一种高效除尘器,除尘效率可达99%以上,去细微粉尘捕集性能优异,捕集最小粒径可达0.05um,并可按要求获得从低效到高效的任意除尘效率。电除尘器阻力小,能耗低,可允许的操作温度高,在250-500℃的范围内均可操作。
    电除尘器设备庞大,占地面积大,尤其是设备投资高,因此只有在处理大流量烟气时,才能在经济上、技术上显示其优越性。
 
 


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