濕式脫硫除塵器

濕式除塵器的類型及結(jié)構(gòu)
濕式除塵器的結(jié)構(gòu)：不同類型的濕式除塵器其結(jié)構(gòu)雖有較大差別，但總體上一般由塵氣導(dǎo)入裝置，引水裝置，水氣接觸本體，液滴分離器和污水(泥)裝置組成。
1．濕式除塵器的分類
濕式除塵器的類型，從不同角度有不同的分類。
（1）按結(jié)構(gòu)型式可分為
①貯水式：內(nèi)裝一定量的水，速含塵氣體沖擊形成水滴、水膜和氣泡，對含塵氣體進(jìn)行洗滌，如沖激式除塵器、水浴式除塵器、臥式旋膜除塵器。
②加壓水噴淋式：向除塵器內(nèi)供給加壓水，利用噴淋或噴霧產(chǎn)生水滴而對含塵氣體進(jìn)行洗滌；如文氏管除塵器、泡沫除塵器、填料塔、湍求塔等。
③強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)噴淋式：借助機(jī)械力強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)噴淋，或轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，使供水形成水滴、水膜、氣泡，對含塵氣體進(jìn)行洗滌。如旋轉(zhuǎn)噴霧式除塵器。
（2）按能耗大小可分為
①能耗型：阻力在4000Pa以下，除塵效率可達(dá)90。這類除塵器包括噴淋式，水浴式，沖激式，泡沫式，旋膜式除塵器。
②能耗型：阻力在4000Pa以上，對微細(xì)粉塵效率，該類主要指文氏管除塵器。
（3）按氣液接觸方式可分為
①整體接觸式：含塵氣流沖入液體內(nèi)部而被洗滌，如自激式，旋膜式，泡沫式等除塵器；
②分散接觸式：向含塵氣流中噴霧，塵粒與水滴，液膜碰撞而被捕集，如文氏管，噴淋塔等。
2．自激式除塵器
自激式除塵器內(nèi)先要貯存一定量的水，它利用氣流與液面的速接觸，激起大量水滴，使塵粒從氣流中分離，水浴除塵器、沖激式除塵器等都是屬于這一類。
（1）水浴除塵器
圖5-5-1是水浴除塵器的示意圖，含塵空氣以8～12m／s的速度從噴頭速噴出，沖入液體中，激起大量泡沫和水滴。粗大的塵粒直接在水池內(nèi)沉降，細(xì)小的塵粒在上部空間和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。水浴除塵器的效率一般為80～95。
噴頭的埋水深度h020～30mm。除塵器阻力約為400～700Pa。
水浴除塵器可在現(xiàn)場用磚或鋼筋混凝土構(gòu)筑，適合中小型工廠采用。它的缺點(diǎn)是泥漿清理比較困難。

圖5-5-1水浴除塵器原理圖

（2）沖激式除塵器
圖5-5-2是沖激式除塵器的示意圖，含塵氣體進(jìn)入除塵器后轉(zhuǎn)彎向下，沖激在液面上，部分粗大的塵粒直接沉降在泥漿斗內(nèi)。隨后含塵氣體速通過S型通道，激起大量水滴，使粉塵與水滴充分接觸。在正常情況下，除塵器阻力為1500Pa左右，對5μm的粉塵，效率為93。沖激式除塵器下部裝有刮板運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)刮泥，也可以工定期。

圖5-5-2沖激式除塵器
除塵器處理風(fēng)量在20范圍內(nèi)變化時(shí)，對除塵效率幾乎沒有影響。沖激式除塵機(jī)組把除塵器和風(fēng)機(jī)組合在一起，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、維護(hù)管理簡單等點(diǎn)。
濕式除塵器的洗滌廢水中，除固體微粒外，還有各種可溶性物質(zhì)，洗滌廢水直接排入江河或下水道，會(huì)造成水系污染，這是重視的一個(gè)問題。目前外的濕式除塵器大都采用循水，自激式除塵器用的水是在除塵器內(nèi)部自動(dòng)循的，稱為水內(nèi)循的濕式除塵器。和水外循的濕式除塵器相比，節(jié)了循水泵的和運(yùn)行費(fèi)用，減少了廢水處理量。
沖激式除塵器的缺點(diǎn)是，與其它的濕式除塵器相比，金屬消耗量大，阻力較，較貴。
3．臥式旋膜除塵器
圖5-5-3是臥式旋膜除塵器的示意圖，它由橫臥的外筒和內(nèi)筒構(gòu)成，筒之間設(shè)有導(dǎo)流葉片。含塵氣體由一端沿切線方向進(jìn)入，沿導(dǎo)流片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在氣流帶動(dòng)下液體在外壁形成一層水膜，同時(shí)還產(chǎn)生大量水滴。塵粒在慣性離心力作用下向外壁移動(dòng)，到達(dá)壁面后被水膜捕集。部分塵粒與液滴發(fā)生碰撞而被捕集。氣體連續(xù)流經(jīng)幾個(gè)螺旋形通道，便得到多次凈化，使大部分塵粒分離下來。

圖5-5-3臥式旋膜除塵器
如果除塵器洪水比較穩(wěn)定，風(fēng)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，臥式旋膜除塵器有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，水位能自動(dòng)保持平衡。
用ρc=2610kg/m3、中位徑d50=μm的耐火粘土粉進(jìn)行，除塵效率在98左右。除塵器阻力約為800～1200Pa，耗水量約為0.06～0.15L／m3。為了在處進(jìn)行氣液分離，小型除塵器采用重力脫水，除塵器用擋板或旋風(fēng)脫水。

圖5-5-4立式旋膜除塵器
4．立式旋膜除塵器
圖5-5-4是立式旋膜除塵器示意圖。氣流沿切線方向在下部進(jìn)入除塵器，水在上部由噴嘴沿切線方向噴出。由于氣流的旋轉(zhuǎn)作用，在除塵器內(nèi)表面形成一層液膜。粉塵在離心力作用下被甩到筒壁，與液膜接觸而被捕集。它可以有效防止粉塵在器壁上的反彈、沖刷等引起的二次揚(yáng)塵，從而提除塵效率，通常可達(dá)90～95。
除塵器筒體內(nèi)壁形成穩(wěn)定、均勻的水膜是除塵器正常工作的必要條件。因此，滿足以下要求：
（1）均勻布置噴嘴，間距不宜過大，約300～400mm；
（2）入口氣流速度不能太，通常為15～22m／s；
（3）保持供水壓力穩(wěn)定，一般要求為30—50kPa，能設(shè)置恒壓水箱；
（4）簡體內(nèi)表面要求平整光滑，不允許有凸凹不平及的焊縫等。
水膜除塵器用于鍋爐煙氣凈化時(shí)，會(huì)因煙氣中的SO2而遭腐蝕，降使用壽命。為此，常用厚200～250mm的花崗巖制作（稱為麻石水膜除塵器）。這種除塵器的入口流速為15～22m／s（筒體流速3.5～5m／s），耗水量0.1～0.3L／m3，阻力約為400～700Pa，其除塵效率于通常的立式水膜除塵器。
5．文氏管除塵器
典型的文氏管除塵器如圖5-5-5所示。主要由三部分組成：引水裝置（噴霧器），文氏管體及脫水器，分別在其中實(shí)現(xiàn)霧化、凝并和除塵三個(gè)過程。

圖5-5-5文丘管除塵器
含塵氣流由風(fēng)管1進(jìn)入漸縮管2，氣流速度逐漸增加，靜壓降。在喉管3中，氣流速度達(dá)到zui。由于速氣流的沖擊，使噴嘴7噴出的水滴進(jìn)一步霧化。在喉管中氣液兩相充分混合，塵粒與水滴不斷碰撞凝并，成為大的顆粒。在漸擴(kuò)管4氣流速度逐漸降，靜壓增。zui后含塵氣流經(jīng)風(fēng)管5進(jìn)入脫水器6。由于細(xì)顆粒凝并增大，在一般的脫水器中就可以將粒塵和水滴一起除下。
文氏管除塵器的除塵效率主要取決于以下因素：
（1）喉管中的氣流速度
效文氏管除塵器的喉管流速達(dá)60～120m／s，對小于1.0μm的粉塵效率可達(dá)99～99.9，但阻力也達(dá)5000～10000Pa。當(dāng)喉管流速為40～60m／s，效率約為90～95，阻力為600～5000Pa。對于煙氣量變化的除塵系統(tǒng)（如煉鋼轉(zhuǎn)爐）則要求隨煙氣量的變化而改變喉口大小（稱為變徑文氏管），以保持流速。
（2）霧化情況
在文氏管除塵器中，水霧的形成主要依靠喉管中的速氣流將水滴粉碎成細(xì)小的水霧。噴霧的方式有中心軸向噴水、周邊徑向內(nèi)噴等。
（3）噴水量或水氣比
通常用L／m3表示，也是決定除塵器性能的參數(shù)。一般來說，水氣比增加，除塵效率增加，阻力也增加，通常為0.3～1.5L／m3。
文氏管除塵器是一種效除塵器，對于小于1μm的粉塵仍有的除塵效率。它適用于溫、濕和有爆炸危險(xiǎn)的氣體。它的zui大缺點(diǎn)是阻力。目前主要用于冶金、化工等溫?zé)煔鈨艋绱笛鯚掍撧D(zhuǎn)爐煙氣。煙氣溫度zui可達(dá)1600～1700℃，含塵濃度為25～60g／m3，粒徑大部分在1μm以下。
6．濕式除塵器的脫水裝置
防止氣流把液滴帶出濕式除塵器，對除塵系統(tǒng)運(yùn)行具有意義。常用的脫水裝置有重力脫水器、慣性脫水器、旋風(fēng)脫水器、彎頭脫水器、絲網(wǎng)脫水器等。在選擇脫水器時(shí)，除了考慮脫水效率外，還應(yīng)考慮阻力的大小。各種脫水器所能脫除的液滴大小、脫水效率和阻力在表5-5-1列出。
表5-5-1各種脫水器的性能

脫水器可以設(shè)于除塵器內(nèi)部（在氣流處），也可與除塵器分開成為單獨(dú)的設(shè)備。目前內(nèi)定型的濕式除塵器都設(shè)有氣液分離裝置。，只要除塵器的實(shí)際處理風(fēng)量在規(guī)定的范圍以內(nèi)，一般不會(huì)發(fā)生“帶水”現(xiàn)象，發(fā)生“帶水”大都是由于選用風(fēng)機(jī)過大引起的。