第5章湿式除尘器
要求
掌握湿式除尘器的除尘器的设计与计算内容了解常见的几种湿式除尘器的结构类型
了解湿式除尘器除尘效率计算方法，影响除尘效率因素重点
掌握湿式除尘器的除尘器的设计与计算内容难点
掌握湿式除尘器的除尘器的设计与计算内容
5.1湿式除尘器概述
概述
•使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置•可以有效地除去直径为0.1～20μm的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物
(4)热泳和静电作用
气体分子具有一定的热运动速度,且随温度而变化。由于尘粒热面的气体分子对尘粒的作用力比冷面大，因而在湿式除尘器内含尘气体引起的热运动使尘粒向着较冷的区域运动，这种效应称为热泳。
静电作用是指尘粒与液滴（水滴）所带电荷相反，其强度足以吸引尘粒，使其离开气体流线，被水滴捕集。这种效应对很小的尘粒捕集影响较大。
但在一般情况下热泳力和电荷力是有限的。
特点
1.除尘效率高，甚至对亚微米(100nm-1.0μm)的粉尘都有较高的去处率；
2.结构简单，占地面积小，造价低，操作维护方便；
3.能有效处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体；
4.捕集的粉尘无返混现象；
5.能同时去处废气中的气态污染物。
缺点
1.废水二次污染；
2.设备腐蚀问题；
3.不宜净化纤维性粉尘、憎水性粉尘；
4.排气温度低，不利于烟气的抬升和扩散；
5.寒冷地区容易结冻，需采取防冻措施。
5.2.1重力喷雾洗涤器
又称喷雾塔或喷淋塔，为空心
塔。是湿式除尘器中结构最为简单
的一种。广泛应用于净化粒径大于
50μm的粉尘粒子。对于10 μm以
下的粉尘粒子，净化效率较低。
重力喷雾洗涤器
5.2.1重力喷雾洗涤器
•通过喷雾洗涤器的水流速
度与气流速度之比大致为
0.015～0.075。气体入口速
度范围一般为0.6～
1.2m/s。耗水量为0.4～
1.35L/ m3。
•喷雾洗涤器的压力损失较
小，一般在250-500Pa。
•最佳液滴直径为1mm左
右。
重力喷雾洗涤器
5.2.2旋风洗涤除尘器
•旋风洗涤器含尘气体入口气速约为15～
20m/s，气流压力损失约为250～1000Pa,除尘效率一般可以达90%以上。
•旋风洗涤器适用于净化大于5μm的粉尘。在净化亚微米范围的粉尘时，常将其串联在文丘里洗涤器之后，作为凝聚水滴的脱水器。旋风除尘器也用于吸收某些气态污染物。
旋风洗涤器
•干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器
•喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底
•
在出口处通常需要安装除雾器
中心喷雾旋风除尘器
卧式旋风水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器
由内筒、外壳、螺旋导流叶片、集尘水箱和排水设施等组成。
横截面为倒梨形，以
三个螺旋圈为多，应注意入口风速和筒底水面的控制。脱水方式有堰板脱水和旋风脱水两种。1—螺旋导流叶片；2—外壳；3—内筒
4—水槽；5—通道
•离心洗涤器净化dp
•适用于处理烟气量大，含尘浓度高的场合
•可单独使用，也可安装在文丘里洗涤器之后作脱水器
•由于气流的旋转运动，使其带水现象减弱•可采用比喷雾塔更细的喷嘴
5.2.3自激喷雾除尘器
•自激式除尘器入口风速一般取
15～20m/s，进气室的下降流
速3～4m/s，S通道内的气流速
度18～35m/s，除尘效率可达
95%,设备阻力1000～1600Pa,
耗水量0.04L/m3。
•自激式除尘器结构紧凑，占地
面积小，施工安装方便，负荷
适应性好，耗水量少。缺点是
价格较贵，压力损失大。
自激式除尘器示意图
5.2.4
文丘里除尘器
除尘过程
–含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能
–在喉管入口处，气速达到最大，一般为50～180m/s
–洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速
–
充分的雾化是实现高效除尘的基本条件
•通常假定
–微细尘粒以气流相同的速度进人喉管
–洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。在液滴加速过程中，由于液滴与粒子之间惯性碰撞，实现微细尘粒的捕集
•碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此气流入口速度必须较高
③喉管的截面积计算式
•F0=Qt/3600u0
•圆形喉管直径计算方法同前。对于小矩形文丘里管洗涤器喉管高宽比可取a0/b=1.2—2.0。但对于卧式且通气量大的喉管宽度b0不应大于600mm，而喉管的高度a0不受限制。
④收缩和扩张角的确定
•收缩角α1：用于降温时，α=取23o—25o•用于除尘时，α=取25o—28o，最大可达30o•扩张角α2：α2一般取6o—7°
3.文丘里除尘器的应用
•由于文丘里洗涤器对细粉尘有很高的除尘效率，而且对高温气体有良好的降温效果。因此，常用于高温烟气的降温和除尘，如炼铁高炉，炼钢电炉烟气以及有色冶炼和化工生产中的各种炉窑烟气的净化方面都常使用。
•文丘里洗涤器结构简单，体积小，布置灵活，投资费用低，缺点是压力损失大。
其它形式湿式除尘器
板式塔填料塔
湿式除尘器的设计步骤一般为：
(1)收集需处理的废气的有关资料，包括废气流量、废气温度、废气密度、废气中粉尘的浓度、粉尘的密度、粒尘的粒径分布等;当地政府对该污染源下达的粉尘排放标准。
(2)确定要达到的处理效率。
(3)根据废气和粉尘的特点、性质及需要达到的处理效率，选取恰当的湿式除尘设备。
(4)根据工程经验，选取设备的有关参数。
(5)计算各种粒径的粉尘的分级效率，由此得到总去除率，并与要求的除尘效率比较，如达到要求，则继续向下计算，如达不到要求，则重新选择设备参数，再计算分级效率和总除尘效率，直至达到要求为止。
(6)计算设备的其它结构参数。
(7)计算设备的阻力降。
•请进入第6章！
第5章湿式除尘器
要求
掌握湿式除尘器的除尘器的设计与计算内容了解常见的几种湿式除尘器的结构类型
了解湿式除尘器除尘效率计算方法，影响除尘效率因素重点
掌握湿式除尘器的除尘器的设计与计算内容难点
掌握湿式除尘器的除尘器的设计与计算内容
5.1湿式除尘器概述
概述
•使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置•可以有效地除去直径为0.1～20μm的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物
(4)热泳和静电作用
气体分子具有一定的热运动速度,且随温度而变化。由于尘粒热面的气体分子对尘粒的作用力比冷面大，因而在湿式除尘器内含尘气体引起的热运动使尘粒向着较冷的区域运动，这种效应称为热泳。
静电作用是指尘粒与液滴（水滴）所带电荷相反，其强度足以吸引尘粒，使其离开气体流线，被水滴捕集。这种效应对很小的尘粒捕集影响较大。
但在一般情况下热泳力和电荷力是有限的。
特点
1.除尘效率高，甚至对亚微米(100nm-1.0μm)的粉尘都有较高的去处率；
2.结构简单，占地面积小，造价低，操作维护方便；
3.能有效处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体；
4.捕集的粉尘无返混现象；
5.能同时去处废气中的气态污染物。
缺点
1.废水二次污染；
2.设备腐蚀问题；
3.不宜净化纤维性粉尘、憎水性粉尘；
4.排气温度低，不利于烟气的抬升和扩散；
5.寒冷地区容易结冻，需采取防冻措施。
5.2.1重力喷雾洗涤器
又称喷雾塔或喷淋塔，为空心
塔。是湿式除尘器中结构最为简单
的一种。广泛应用于净化粒径大于
50μm的粉尘粒子。对于10 μm以
下的粉尘粒子，净化效率较低。
重力喷雾洗涤器
5.2.1重力喷雾洗涤器
•通过喷雾洗涤器的水流速
度与气流速度之比大致为
0.015～0.075。气体入口速
度范围一般为0.6～
1.2m/s。耗水量为0.4～
1.35L/ m3。
•喷雾洗涤器的压力损失较
小，一般在250-500Pa。
•最佳液滴直径为1mm左
右。
重力喷雾洗涤器
5.2.2旋风洗涤除尘器
•旋风洗涤器含尘气体入口气速约为15～
20m/s，气流压力损失约为250～1000Pa,除尘效率一般可以达90%以上。
•旋风洗涤器适用于净化大于5μm的粉尘。在净化亚微米范围的粉尘时，常将其串联在文丘里洗涤器之后，作为凝聚水滴的脱水器。旋风除尘器也用于吸收某些气态污染物。
旋风洗涤器
•干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器
•喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底
•
在出口处通常需要安装除雾器
中心喷雾旋风除尘器
卧式旋风水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器
由内筒、外壳、螺旋导流叶片、集尘水箱和排水设施等组成。
横截面为倒梨形，以
三个螺旋圈为多，应注意入口风速和筒底水面的控制。脱水方式有堰板脱水和旋风脱水两种。1—螺旋导流叶片；2—外壳；3—内筒
4—水槽；5—通道
•离心洗涤器净化dp
•适用于处理烟气量大，含尘浓度高的场合
•可单独使用，也可安装在文丘里洗涤器之后作脱水器
•由于气流的旋转运动，使其带水现象减弱•可采用比喷雾塔更细的喷嘴
5.2.3自激喷雾除尘器
•自激式除尘器入口风速一般取
15～20m/s，进气室的下降流
速3～4m/s，S通道内的气流速
度18～35m/s，除尘效率可达
95%,设备阻力1000～1600Pa,
耗水量0.04L/m3。
•自激式除尘器结构紧凑，占地
面积小，施工安装方便，负荷
适应性好，耗水量少。缺点是
价格较贵，压力损失大。
自激式除尘器示意图
5.2.4
文丘里除尘器
除尘过程
–含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能
–在喉管入口处，气速达到最大，一般为50～180m/s
–洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速
–
充分的雾化是实现高效除尘的基本条件
•通常假定
–微细尘粒以气流相同的速度进人喉管
–洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。在液滴加速过程中，由于液滴与粒子之间惯性碰撞，实现微细尘粒的捕集
•碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此气流入口速度必须较高
③喉管的截面积计算式
•F0=Qt/3600u0
•圆形喉管直径计算方法同前。对于小矩形文丘里管洗涤器喉管高宽比可取a0/b=1.2—2.0。但对于卧式且通气量大的喉管宽度b0不应大于600mm，而喉管的高度a0不受限制。
④收缩和扩张角的确定
•收缩角α1：用于降温时，α=取23o—25o•用于除尘时，α=取25o—28o，最大可达30o•扩张角α2：α2一般取6o—7°
3.文丘里除尘器的应用
•由于文丘里洗涤器对细粉尘有很高的除尘效率，而且对高温气体有良好的降温效果。因此，常用于高温烟气的降温和除尘，如炼铁高炉，炼钢电炉烟气以及有色冶炼和化工生产中的各种炉窑烟气的净化方面都常使用。
•文丘里洗涤器结构简单，体积小，布置灵活，投资费用低，缺点是压力损失大。
其它形式湿式除尘器
板式塔填料塔
湿式除尘器的设计步骤一般为：
(1)收集需处理的废气的有关资料，包括废气流量、废气温度、废气密度、废气中粉尘的浓度、粉尘的密度、粒尘的粒径分布等;当地政府对该污染源下达的粉尘排放标准。
(2)确定要达到的处理效率。
(3)根据废气和粉尘的特点、性质及需要达到的处理效率，选取恰当的湿式除尘设备。
(4)根据工程经验，选取设备的有关参数。
(5)计算各种粒径的粉尘的分级效率，由此得到总去除率，并与要求的除尘效率比较，如达到要求，则继续向下计算，如达不到要求，则重新选择设备参数，再计算分级效率和总除尘效率，直至达到要求为止。
(6)计算设备的其它结构参数。
(7)计算设备的阻力降。
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