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前言袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业废气除尘中，如轻工、机械制造、建材、化工、有色冶炼及钢铁企业等。袋式除尘器不适用于净化含有油雾、凝结水及黏结性粉尘的气体，一般也不耐高温。尽管采用某些耐高温的合成纤维和玻璃纤维等滤料，应用范围有所改善，但在一般情况下，气体温度宜低于100℃。因此，在处理高温烟气时存在着烟气的冷却降温问题。此外，袋式除尘器占地面积大，滤袋更换和检修较麻烦，工作环境也较差。颗粒层除尘器除尘原理颗粒层除尘器是利用颗粒状物料(如硅石、砾石、陶粒、焦炭、玻璃屑等)作填料层的一种内部过滤式除尘装置。其滤尘机制与袋式除尘器相似，主要靠筛滤、惯性、拦截及扩散作用等，使粉尘附着于颗粒滤料及尘粒表面上。随着粉尘不断积聚，对微细粉尘的捕集效果也越来越好，但颗粒层的阻力也逐渐上升。当阻力达到允许值时，可通过搅动、反吹等方式将积聚于颗粒层中的粉尘清除出来，最后落入灰斗中。颗粒层除尘器的类型塔式旋风颗粒层除尘器沸腾颗粒层除尘器含尘气体经旋风除尘器预净化后引入带梳耙的颗粒层除尘器，而颗粒层反吹清灰的含尘气流再返回旋风除尘器。不设梳耙清灰，反吹清灰时使颗粒层处于沸腾状态。图单层耙式颗粒层除尘器1—含尘气体总管；2—旋风筒；3—排灰阀；4—中心管；5—过滤室；6—颗粒层；7—净气室；8—切换阀；9—净气总管；10—耙子；11—电机；12—反吹风口采用2～4．5mm石英砂作充填层，厚度为100mm，过滤风速为30～40m／min，反吹风速45～50m／min，反吹时间1．5min，反吹周期30～40min，总压力损失为1．7～2kPa，总除尘效率在95％以上。净化过程含尘气体由含尘气体总管1切向进入颗粒层下部的旋风筒2，粗颗粒粉尘在此被分离至灰斗，未被分离的细颗粒粉尘随同气流通过中心管4进入过滤室5中，然后向下通过颗粒层6进行过滤，净化后的气体由净气室7进入净气总管9，最后经排风机(图中未示出)排至室外。清灰过程当颗粒层阻力达到给定值(900～1100Pa)时，除尘器开始清灰，此时切换阀8将净气总管9关闭而打开反吹风口12。从反吹风机(图中未示出)送来的反吹气流先进入净气室7，然后以相反的方向通过颗粒层6，反吹气流将积聚在颗粒层表面和内部的粉尘吹起，并将其带走，通过中心管4进入下部的旋风筒2内，部分粉尘在此沉降，气体返回到含尘气体总管1，进入到与其并联的其他正在工作的颗粒层除尘器中净化。在反吹清灰过程中，电机11经减速机构减速后带动耙子10转动。耙子的作用：打碎颗粒层中生成的气泡和尘饼，并使颗粒松动，以利于粉尘与颗粒分离；同时将颗粒层表面耙松耙平，使过滤时气流能均匀通过颗粒层。图沸腾颗粒层除尘器示意1—进气口；2—沉降室；3—过滤空间；4—颗粒层；5—下筛网；6—灰斗；7—反吹风口；8—净气口；9—气缸阀门；10—隔板；A，B—过滤断面采用平均直径为1．3～2．2mm的石英砂滤层，厚度为100～150mm，过滤风速为15～25m／min，反吹风速为50～73m／min，反吹时间5～10s，反吹周期视含尘浓度而定，可从4min(浓度为60g／m3)到48min(浓度为5g／m3)。除尘器压力损失为0．8～1．2kPa，反吹总压力损失为1．5～2．6kPa，用于炼铁烧结机尾废气的除尘效率可达96％。颗粒层除尘器的特点单层颗粒层除尘器处理风量有限，增加层数可以加大除尘器的处理风量。颗粒层除尘器能耐350℃的高温，短时间可耐温450℃，温度再高时需要锅炉钢板制造，可耐温450～550℃，造价比用普通钢板高20％左右。3.4湿式除尘器一、工作原理二、湿式除尘器特点三、湿式除尘器的类型五、湿式除尘器的应用四、典型除尘器使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其它作用捕集颗粒或使粒径增大从而把尘粒从气流中分离出来的装置。一、湿式除尘器工作原理其除尘原理有些与惯性、旋风和袋式除尘器的原理有共同之处。但又有其特殊性。原理主要有惯性碰撞、直接拦截、重力沉降、扩散、黏附、扩散飘移和热漂移以及凝集作用。性能稳定可靠，且能同时进行有害气体的净化、烟气冷却和增湿，适用于净化高温、高湿和有爆炸危险的气体。一种是气体与水膜或已被雾化了的水滴接触，像文丘管除尘器、水膜除尘器、喷淋式除尘器等即属这一种；一种是气体冲击水层时鼓泡，以形成细小的水滴或水膜，如冲击式除尘器、自激式除尘器等。气体与液体的接触方法有两种：1.惯性碰撞尺寸在0.3µm以上的尘粒而言，尘粒与水滴的碰撞效率取决于尘粒的惯性。从图1-a中可以看出，尘粒与水的碰撞范围为A´A和B´B，因此只有以A´B´为直径的圆柱体空间内的尘粒与水滴碰撞接触。如果从脱离流线到停止运动，尘粒共移动的距离Xs大于尘粒脱离流线的点到水滴的距离，尘粒就会和水滴碰撞而被捕获。图1三个主要的除尘作用2.黏附与袋式除尘器的黏附作用类似，即当粉尘粒径的半径大于粉尘中心到边缘的距离时，则粉尘被水滴黏附而被捕集。如图1-b所示。3.扩散对粒径在0.3µm以下的尘粒，扩散是一个很重要的捕集因素。此时，在气体分子的撞击下，微粒向气体分子一样，做复杂的布朗运动，在运动过程中，尘粒和水滴接触而被捕集。如图1-c所示。4.直接拦截有些细微颗粒的惯性很小，基本上可以随流线而运动。在流体绕流过捕集体师，若颗粒半径大于活等于该流线与捕集体表面之间的距离，则颗粒便可被直接拦截。优点：结构简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便等优点，且能同时进行有害气体的净化、烟气冷却和增湿；特别适用于处理高温、高湿和有爆炸危险的气体。此外，在操作过程中不会产生捕集到粉尘的再飞扬。缺点：要消耗一定数量的水；泥水不易分离，不利于副产品的回收；污水、污泥的不适当处理易造成水的污染；设备安装在室外，冬天需考虑设备可能冻结的问题。三、湿式除尘器的分类：根据湿式除尘器的消耗能力分低能喷雾塔旋风洗涤器高能文丘里洗涤器压力损失为0.2—1.5kPa，一般运行条件下的液气比为0.5—3.0L/m3，对10µm以上颗粒的净化效率可达90%—95%。主要用于治理废气。压力损失为2.5—9.0kPa，净化效率可达99.5%以上。一般用于除尘。重力喷雾洗涤器旋风洗涤器板式洗涤器填料洗涤器文丘里洗涤器机械诱导喷雾洗涤器根据湿式除尘器的净化机理（一）洗涤器填料塔塔板塔陶瓷、塑料、玻璃等制成的环或球，增加水与含尘气体的接触，提高效率并减小除尘器的体积。湍球塔泡沫除尘器旋流板塔喷雾塔洗涤器图喷雾塔洗涤器最早的型式。是在一空塔内喷水使其逆向与上升的含尘气体相接触，利用尘粒与水滴接触碰撞而相互凝集或尘粒间团聚，使其重量大大增加，靠重力作用而沉降下来。效率很低。湍球塔将流化床的原理应用到气液传质设备中，使填料处于流化状态，因而使过程得到强化。泡沫除尘器在塔内装有筛板和挡水板。液体由塔上部喷入，含尘气体由下部进入除尘器，当含尘气体通过筛板时，气体中的一部分粉尘在泡沫层中被除去，而另一部分粉尘则被筛板泄漏液所捕集。通过气液两相的充分接触而达到出尘的目的。图旋流板塔1－盲板；2－旋流叶片(24片)；3－罩筒；4－集液槽；5－溢流口；6－异形接管；7－圆形溢流管；8－塔壁旋流板塔操作时，气体通过塔板螺旋上升，液流从盲板分配到各叶片上形成薄膜层，同时被气流喷洒成液滴。液滴随气流运动的同时被离心力甩至通塔壁，形成沿壁旋转的液环，并受重力作用而沿壁下流至环形的集液槽，在通过溢流装置流到下一块塔板的盲板上。当液体在旋流板上被喷洒于气体中时，黏附其中的尘粒，还有机会被甩到塔壁上被黏附。图填料塔结构1－气体入口；2－液体出口；3－支承栅板；4－液体再分布器；5－塔壳；6－填料；7－填料压网；8－液体分布装置；9－液体入口；10－气体出口（二）水膜除尘器立式水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器CLS型、CLS/A型和干湿一体型除尘器（旋风水膜双级除尘器）•湿式除尘和旋风除尘结合起来，提高效率，减少磨损•溢流水槽的设计使内壁水膜均匀.由于进口气流的旋转作用，在除尘器内表面形成一层液膜。粉尘在离心力作用下被甩到筒壁，与液膜接触而被捕集。它可以有效防止粉尘在器壁上的反弹、冲刷等引起的二次扬尘，从而提高除尘效率，通常可达90%～95％。设计特点：（三）水浴除尘器冲击水水浴阶段淋水浴阶段含尘空气以8～12m／s的速度从喷头高速喷出，冲入液体中，激起大量泡沫和水滴。粗大的尘粒直接在水池内沉降，细小的尘粒在上部空间和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。水浴除尘器的效率一般为80％～95％。喷头的埋水深度h020～30mm。除尘器阻力约为400～700Pa。水浴除尘器可在现场用砖或钢筋混凝土构筑，适合中小型工厂采用。它的缺点是泥浆清理比较困难。其结构如图所示。当机组通电后，除尘器自行充水，至启动水位（与上叶片下沿平齐，即图中虚线位置）后风机就自动启动。含尘气体由进风口进入后转弯向下冲击水面，由于断面扩大较大，尘粒便靠重力作用掉入水中被水捕集。未被除去的细小尘粒随着气体携带冲击卷起的大量水滴进入两叶片间的“S”形通道，气水充分接触，尘粒为水滴黏附。经“S”形通道时，由于气体突然转向，形成离心力，将为水滴黏附的尘粒甩至外壁，并顺壁流下，从而使细小尘粒被水捕获，气体得到净化。气体流出“S”形通道后进入净气分雾室，由于重力的作用，水滴以及部分为水黏附的细小尘粒返回水中，净化气体向上流动，经过挡水板再次除去细小水滴后又排气口排出。被捕集的尘粒靠自重沉降于器底，通过排泥浆装置排出器外。（四）冲击式除尘器冲激式除尘器含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲激在液面上，部分粗大的尘粒直接沉降在泥浆斗内。随后含尘气体高速通过S型通道，激起大量水滴，使粉尘与水滴充分接触。在正常情况下，除尘器阻力为1500Pa左右，对5μm的粉尘，效率为93％。冲激式除尘器下部装有刮板运输机自动刮泥，也可以人工定期排放。卧式旋风水膜除尘器，它由横卧的外筒和内筒构成，内外筒之间设有导流叶片。含尘气体由一端沿切线方向进入，沿导流片作旋转运动。在气流带动下液体在外壁形成一层水膜，同时还产生大量水滴。尘粒在惯性离心力作用下向外壁移动，到达壁面后被水膜捕集。部分尘粒与液滴发生碰撞而被捕集。气体连续流经几个螺旋形通道，便得到多次净化，使绝大部分尘粒分离下来。主要由三部分组成：引水装置（喷雾器），文氏管体及脱水器，分别在其中实现雾化、凝并和除尘三个过程。（五）文氏管除尘器由文氏管和除沫器组成。除沫器一般采用旋风分离器。不仅可以用作除尘，还可以除雾、降温和吸收、蒸发等方面。压力损失较大，用水量也大。当含尘气体由进风管进入收缩管后，逐步加速，在喉颈缩口处迫使它以高速通过。在喉管的前方有很多小孔从中喷出水液（或从喷嘴喷出），高速气体把水冲击粉碎成细滴，沫化成无数大小水滴（粒径在几百微米以下），这些细小液滴有极大的接触表面积。气体中所挟带的尘粒，在气体绕流液滴时被巨大的惯性力抛到液滴上而被捕集。气液两相有扩散管进入旋风分离器，通过离心作用，将气液两相分离。在磷酸、磷肥以及其他化工生产过程中也有使用。效率：95％以上液气比：0.26~1.30kg/m3湿式除尘器的脱水装置防止气流把液滴带出湿式除尘器，对保证除尘系统运行具有重要意义。常用的脱水装置有重力脱水器、惯性脱水器、旋风脱水器、弯头脱水器、丝网脱水器等。在选择脱水器时，除了考虑脱水效率外，还应考虑阻力的大小。各种脱水器所能脱除的液滴大小、脱水效率和阻力在下表列出。脱水器可以设于除尘器内部（在气流出口处），也可与除尘器分开成为单独的设备。目前国内定型设计的湿式除尘器都设有气液分离装置。试验表明，只要除尘器的实际处理风量在规定的设计范围以内，一般不会发生“带水”现象，发生“带水”大都是由于选用风机过大引起的。表各种脱水器的性能型式液滴大小（μm）脱水效率（%）阻力（Pa）惯性重力丝网旋风1501001052096999950999～17150200800～1500湿式洗涤和旋风分离机理相结合，研究了一种新型湿式旋风除尘脱硫技术与装置（见图）应用：处理燃煤锅炉烟气炉烟气由进口切