濕式除塵設(shè)備也即濕式除塵器、濕式除塵器設(shè)備,包括濕式靜電除塵設(shè)備,濕式靜電除塵器設(shè)備,濕式脫硫除塵設(shè)備,濕式工業(yè)除塵設(shè)備,濕式防爆除塵設(shè)備,濕式拋光機(jī)除塵設(shè)備,礦用濕式除塵設(shè)備,濕式靜電除塵廢氣處理設(shè)備,也叫濕式除塵環(huán)保設(shè)備。濕式除塵設(shè)備是把水浴和噴淋兩種形式組合而成的除塵器,水與含塵氣流的接觸有:水滴、水膜和氣泡三種形式。使塵粒與水接觸的作用機(jī)理主要有:慣性碰撞、截留和擴(kuò)散。
一般來說,水滴小且多,比表面積加大。接觸塵粒機(jī)會(huì)就多,產(chǎn)生碰撞、擴(kuò)散、凝聚效率也高。塵粒的容重、粒徑與水滴的相對(duì)速度愈大,碰撞凝聚效率就愈高;而液體的黏度、表面張力愈大,水滴直徑大。分散得不均勻,碰撞凝聚愈低。親水性粒子比疏水性粒子容易捕集,親水性粒子很容易通過水膜的緣故。當(dāng)塵粒直徑和密度小,除塵效率明顯降低。為了提高疏水性粉塵和細(xì)微粒子效率,可以往水中加入某些化學(xué)藥劑。
濕式除塵器設(shè)備的工作原理
濕式除塵器設(shè)備的除塵原理屬于短程機(jī)制,在除塵設(shè)備內(nèi)氣體中的塵粒與水接觸時(shí)直接被水捕獲后,塵粒在水的作用下凝聚性增加,利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?;蚴诡w粒增大。這兩種作用而使粉塵從空氣中分離出來。
溫暖粒與預(yù)先分散的水膜或霧狀液相接觸;含塵氣體沖擊水層產(chǎn)生鼓泡形成細(xì)小水滴或水膜;較大的粒子(如大于lmm)在與水滴碰撞時(shí)被捕集,捕集效率取決于粒子的慣性及擴(kuò)散程度。因?yàn)樗闻c氣流間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),并由于水滴周圍有環(huán)境氣膜作用,所以氣體與水滴接近時(shí),氣體改變流向繞過水滴,而塵粒受慣性力和擴(kuò)散的作用,保持原軌跡運(yùn)動(dòng)與水滴相撞。
所有濕式除塵器設(shè)備的基本原理都是讓液滴和相對(duì)較小的塵粒相接觸/結(jié)合產(chǎn)生容易捕集的較大顆粒。在這個(gè)過程中,塵粒通過幾種方法長(zhǎng)成大的顆粒。這些方法包括較大的液滴把塵粒結(jié)合起來,塵粒吸收水分從而質(zhì)量(或密度)增加,或者除塵器中較低溫度下可凝結(jié)性粒子的形成和增大。
上述微粒成長(zhǎng)方法中,種方法是目前為止意義的一種捕集方法,實(shí)際應(yīng)用于大多數(shù)濕式除塵器中。
1.慣性撞擊
如果微粒分散于流動(dòng)氣體中,當(dāng)流動(dòng)氣體遇到障礙物,慣性將使微粒突破繞障礙流動(dòng)的氣體流,其中一部分微粒將撞擊到障礙物上。這種事件發(fā)生的可能性依賴于幾個(gè)變數(shù),尤其是微粒具有的慣性大小和障礙物的尺寸大小(在濕式除塵器中,障礙物就是液滴)。在濕式除塵器中,慣性撞擊發(fā)生在粉塵顆粒和相對(duì)較大的液滴之間。
混合物進(jìn)入收縮段,橫斷面積減小從而氣體的流動(dòng)速度增加。相對(duì)較大的液滴需要一些時(shí)間加速,而小的顆粒不需要(根據(jù)物質(zhì)的相對(duì)慣性)。因此在這一階段,粉塵顆粒將由于慣性沖撞與移動(dòng)較慢的水滴發(fā)生撞擊。混合物接著經(jīng)過喉道進(jìn)入擴(kuò)散段。和在收縮段的過程相反,隨著橫斷面積的增加,氣體流速減慢小顆粒運(yùn)動(dòng)速度也隨之減慢。液滴則由于較大的質(zhì)量和慣性會(huì)保持較高的速度并且趕上并撞擊粉塵顆粒。這種收縮喉管和發(fā)散段的設(shè)計(jì)通常稱為除塵器的文丘里管段或者接觸器段。
雖然使用文丘里管是最通常的慣性撞擊濕法除塵,也可以使用其它的方法。其中的一種方法是使用各種不同設(shè)計(jì)(如并流(同向流),逆流(逆向流),錯(cuò)流等)的噴霧塔。這些除塵器有效應(yīng)用于各種能在較低能耗下獲得所需的捕集效率的場(chǎng)合,通常是粉塵顆粒較大或者除塵效率要求較低的情況下。
2.攔截
如果小顆粒在流體中圍繞障礙物移動(dòng),它將可能由于顆粒的相對(duì)大的物理尺寸與障礙物接觸。這也會(huì)發(fā)生在粉塵顆粒和液滴的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中。
3.擴(kuò)散
空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于0.3μm(比重為1)的小顆粒主要通過擴(kuò)散捕集,因?yàn)樗鼈冑|(zhì)量小不大可能發(fā)生慣性撞擊,且物理尺寸小不容易被攔截。微小顆粒從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動(dòng)的過程稱為擴(kuò)散。擴(kuò)散主要是布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,布朗運(yùn)動(dòng)即微小顆粒在周圍氣體分子和其他微粒碰撞下的無規(guī)則自由運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這些微粒被捕集到一個(gè)液滴里面,液滴鄰近區(qū)域的微粒濃度降低,其他微粒又一次從高濃度區(qū)域向液滴鄰近區(qū)域低濃度區(qū)域移動(dòng)。
4.冷凝
如果通過控制流動(dòng)氣體流的熱力學(xué)性質(zhì)來引起氣流冷凝,微粒在冷凝過程中能起到成長(zhǎng)核的作用。然后表面覆蓋了液體的微粒更容易通過上述主要捕集機(jī)理被捕集。通常獲得冷凝的方法是把較低壓力下的蒸汽和氣體壓縮到較高的壓力,在飽和氣流中引入蒸汽,或/和直接冷卻氣流。
5.靜電充電
當(dāng)微粒和液滴之間存在不同的靜電荷時(shí),將更能有效使塵粒和液滴相結(jié)合。 靜電洗滌器就是應(yīng)用這個(gè)機(jī)理加強(qiáng)了粉塵和水滴的吸引從而提高了粉塵的收集效率。
6.其他方法
另外在某些特定的除塵器中還應(yīng)用到許多能提高微粒捕集能力的但相對(duì)不是很重要的機(jī)理。由于這些作用效果相對(duì)較小而且難以定量驗(yàn)證,在此就不做深入討論了。其中的一些機(jī)理包括粒子聚沉,熱泳和擴(kuò)散泳。
7.除霧器
一旦塵粒與液滴接觸并且被吸收入其中,所剩下的事就只是將液滴與氣流分開。大體上來說,通過機(jī)械方法(如噴嘴,空氣霧化)產(chǎn)生的液滴直徑通常為50μm 或者更大。通過一些行之有效的方法相對(duì)更容易的把液滴從氣流中分離出來。一般的方法有:
1.氣液旋流分離器(或直流式旋風(fēng)分離器)
2.折板式(波紋板)除霧器
3.霧氣過濾器(絲網(wǎng)除霧器等)
濕式除塵器設(shè)備中有趣的一點(diǎn)是相對(duì)簡(jiǎn)單的氣液分離過程所需的成本支出往往比實(shí)際洗滌過程的費(fèi)用要高。裝置所需空間也符合這一點(diǎn)。因?yàn)闅庖悍蛛x失敗將導(dǎo)致除塵器排出氣體中攜帶含塵液滴,許多與濕式除塵器設(shè)備安裝不當(dāng)相關(guān)的問題顯而易見。由于這些原因,應(yīng)該同樣關(guān)注或者比微粒和液滴接觸/結(jié)合過程更加關(guān)注液滴分離過程。
濕式除塵器設(shè)備優(yōu)點(diǎn)
濕式除塵器設(shè)備在工作的過程中,除塵效果明顯,而且還具有煙氣降溫和吸收有害氣體的作用。在運(yùn)行的時(shí)候,凈化效率是比較高的,能用來吸收霧塵集聚之粉塵、氣體。從體積上來看,比較小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占用空間小,投資比較少,后期運(yùn)行安全,操作簡(jiǎn)單,維修更是簡(jiǎn)單方便。
濕式除塵器設(shè)備當(dāng)前在很多行業(yè)使用,除塵效果明顯,前期投入少,運(yùn)行穩(wěn)定等,是一款比較好的除塵設(shè)備。不過也有一些缺點(diǎn),用戶具體在挑選的時(shí)候,需要根據(jù)自身的需求,根據(jù)適用場(chǎng)所的情況,具體決定要不要使用。