一、除塵不除煙的原因

濕式除塵器能除塵不能除煙的原因有二:: 一是煙塵具有疏水性，不易被水浸潤捕集；二 是煙塵粒徑小，多數小寧l/itn不能被水霧潤濕和分離。由于這兩個(gè)原因，濕式除塵器用于 工業(yè)爐窯、,雄型鍋爐、冶煉爐凈化時(shí)，經(jīng)常會(huì )出現除塵不除煙的現象，粉坐排放濃度達標， 煙氣黑度排放不達標。

圖6-88為塵粒因碰撞或擴散而黏合的效率與塵粒直徑的關(guān)系。由圖6-88可見(jiàn)，大于 的塵粒是由于相互碰撞而黏合，效率隨塵粒直徑增加而加大。塵粒直徑小于0,3?

0.001pm者系借擴散而黏合。塵粒直隹在0. ?、?時(shí)最難黏合。因此在濕式除塵器凈 化含細微煙霾的煙氣時(shí)要采取相應的技術(shù)措施。

二、化學(xué)濕潤除煙技術(shù)

1.化學(xué)濕潤除塵機理

粉塵與液體（通常為水）相互附著(zhù)的難易程度的性質(zhì)稱(chēng)為粉塵的潤濕性。當粉塵與液體

碰撞及擴散黏合:Hite時(shí)，如果接觸面能擴大而相互附著(zhù)，則粉塵能被潤濕；如果接觸面趨于縮小而不能附著(zhù).刟粉塵不能被潤濕。根據粉塵能夠被水潤濕的程度，一般可將粉坐發(fā)為容易被水潤濕的 彥r性粉塵炫卩鍋爐飛灰、石英粉塵等）和難以被水潤濕的疏水性粉塵（如石墨、炭黑、煙 f等：：粉塵珣潤濕性除與粉塵的生成條件、濕度、壓力、含水率、表面粗糙度及荷電性等 有規' 還與液體的表面張力、對粉塵的黏附力及相對于粉塵的運動(dòng)速度等因素有關(guān)。例,于￥?的粉塵一般就很難被水潤濕，這是因為微粒表面皆存在一層氣膜，只有液滴 B帽對較高的速度沖擊粉塵時(shí)，才能沖破氣膜，將粉^^潤濕。此外，粉塵的潤濕性還隨溫度 黴升高而減小，隨壓力升高而增大，隨液體表面張力的減少而增強。親水性粉塵可采用濕法 _塵.對疏水性粉塵在濕法除塵中，如果在永中加入某些濕潤劑（如皂角素、平平加竺）， 轉降低水的表面張力，提高粉塵的潤濕性。

; 化學(xué)濕潤劑用于提高水對粉塵的濕潤能力和抑塵效果，特別適合于疏水性的呼吸性粉 :化學(xué)濕潤劑濕潤粉塵的微觀(guān)機理常用的解釋是：水由極性分子組成，當水中添加某種適 [含的表面活性劑時(shí)，水的強極性現象部分消失，水的表面張力也隨之減??；另外，疏水性粉 I 4表面吸收了表面活性劑，其疏水性轉化為親水性，因此，粉塵顆粒容易被水濕潤。另一種 I馨懌是表面活性劑能提高粉塵顆粒在溶液中的電位，進(jìn)而增加水對粉患的濕潤能力。當濕潤 i翻甩于濕潤疏水性粉塵時(shí)，化學(xué)濕潤劑的除蟲(chóng)可以提高濕式除塵器的除效果。

(2)表面活性劑

記學(xué)濕潤劑、發(fā)泡劑均由表面活性劑配制而成。所謂表面活性劑是指具有表面活，性能 藝著(zhù)降低溶劑（通常為水）表面張為和液-液界面張力且具有一定結構、親水親油特性和特 雜畈時(shí)性能的物質(zhì)。

表面活性劑具有親水親油的特性，易于吸附、定詢(xún)于物質(zhì)表面（界面〉，能表現出降低 表E〔界面）張力、滲透、潤濕、乳化、發(fā)泡、消泡、潤滑、拒水、抗靜電等一系列性能。

化學(xué)抑塵劑的組分主要是利用其降低表面張力、滲透、潤濕、乳化、發(fā)泡等性能。

表面活性劑有五類(lèi)。

L)陰離子表面活性劑制皂業(yè)所生產(chǎn)的肥皂即為陰離子表面活性劑，肥皂屬高級脂肪 酸此外，有代表性助陰離子表面活性劑還有磺酸鹽、硫酸酯鹽、脂肪酰-肽縮合物、磷 

酸酯等。陰離子表面活性劑一般具有良好的滲透、潤濕、乳化、分散、增溶、起泡、抗靜電 和潤滑等性能，可用作為化學(xué)抑塵劑的重要組分。

'm :陽(yáng)離子表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑溶于水發(fā)生離解所形成的陽(yáng)離子具有表面活 性，其親水基可以含氮、磷或硫，在含氮的陽(yáng)離子表面活性中，按氮原子在分子結構中的位 置又可分為銨鹽、季銨鹽、氮苯和咪唑啉四類(lèi)，其中以季銨鹽類(lèi)用途最廣，其次是銨鹽類(lèi)。

2,兩性表面活{生劑兩性表面活性劑是指在同一分子中兼有陰離子性和陽(yáng)離子性# IS 及在非離子性親水基中有任意一種離子性質(zhì)的物質(zhì)。主要是指兼有陰離子性和陽(yáng)離子性親水 基的表面活性劑。兩性表面活性劑的陽(yáng)離子部分可以是銨鹽、季銨鹽或咪唑啉類(lèi)> 陰離子部 分則為羧酸鹽硫酸鹽、磺酸鹽或磷酸鹽。

3,非離子表面活性劑它在水溶液中由于事是以離子狀態(tài)存在，故其穩定性高，不易 受強電解質(zhì)存在的影響，也不易受酸、堿的影響，與其他表面活性相容性好，在各種溶劑中 溶解性均好。非離子表面活性劑按親水基分類(lèi)有聚石二醇塵、脂肪醇酰胺型和多元醇型 三類(lèi)。

非離子表面活性劑在水中的潤濕度隨溫度升高而降低。非離子表面活性劑具有良好的洗 滌、分散、乳化、增溶、潤濕、發(fā)泡、抗靜電、殺菌和保護膠體等多種性能。

4,高分子表面活性劑高分子表面活性劑根據來(lái)源可分為天然的、半合成的和合成的

三類(lèi)，如表641所列。

表6-41高分子表面活性劑分類(lèi)

(3)活性劑用量與效果

ft性劑的使用量因表面活性劑的種類(lèi)、性能相差很大。通常表面活性劑溶水后其濃度

3..005M?職鉍。供5juin以下煙塵捕集率達到50%?70% (單獨用清水時(shí)為用合成 洗滌劑為

(4)濕式化學(xué)除塵器

濕式化學(xué)除塵器是利用含化學(xué)抑塵劑的液體（通常是用添加濕潤劑的水溶液）來(lái)除塵的

設備。捕集粉塵有四種情況：?依靠在除塵器中產(chǎn)生的液滴捕捉塵粒.然后塵粒和液滴一起 從氣體中分離出來(lái)；②氣體通過(guò)液體形成氣泡而把塵粒捕捉；③依靠液體射流捕捉塵粒；（D 依靠固體表面覆蓋的一層液膜捕捉塵粒。在這些情況中，捕集粒子的機制主要是慣性、截留 和擴散效應。不論是哪一種情況，往洗滌液中添加適合的化學(xué)濕潤劑應該有益的。濕式化 學(xué)除塵器比普通濕式除塵器有剎于捕集粒子，能提高除塵效率，相應減小設備體積和結構尺 寸。缺點(diǎn)是化學(xué)濕潤劑可能增加除塵器運行費用和設備構造的復雜性。

三、靜電濕式洗滌除塵技術(shù)

1.捕集難分離的粉塵粒子

早在1944年有人就曾提出用電液滴捕集荷電灰坐的方法，其后叉有人設計了許多不 同的把電力和洗滌除塵結合起來(lái)的裝置；重要百的是捕集難以分離的粒子。其主要優(yōu)點(diǎn)是性 能比普通洗滌器好，體積比普通電除塵器小。僅依靠碰撞和擴散作用來(lái)除塵的普通洗滌器.

_ 因為碰撞機制主要對較粗的粒子起作用，擴散機制主要對很細的微粒起作用，故其除坐效率 I 曲線(xiàn)兩頭逐漸升高，中間有一個(gè)最低值，一般對0.1?lpm范圍的粒子除塵窣果較差?但靜

2.電式洗滌器則對這個(gè)范圍的粒子有良好的除塵效率。

I 靜電濕式洗滌除塵器荷電方法可以有四種情況。

I U)液滴荷電，粒子不荷電，有環(huán)境電場(chǎng)在普通洗滌器中，常常用不■于氣體的速度

I 噴射液滴，g造成液滴和含塵氣體之間的相對運動(dòng)8但如果使液滴荷電，并受環(huán)境電場(chǎng)的作 I 用，也能產(chǎn)生液滴和氣體的相對速度，而除掉氣體中的未荷電粒子。這樣做優(yōu)點(diǎn)是相對速度 I 不會(huì )從噴射點(diǎn)開(kāi):始衰減到零，而是達到由流體阻力、粒子電荷和環(huán)境電場(chǎng)所決定的穩定值。 I <2)液滴荷電，粒子荷電，無(wú)環(huán)境電場(chǎng)在這種情況下，粒子由于相反電荷的吸引而被

3.捕集在荷:電_液滴表:面上。因此，液滴表面很像普通電除塵器的收塵電極。.顯：然:，：如巣微粒的 ! 電荷密度等于液滴的電荷密度并且極性相反，起作用的就是這種捕集機制。在這里沒(méi)有凈余

的空閥電荷，因而沒(méi)有環(huán)境電場(chǎng)。

?3)液滴不荷電，粒子荷電，有環(huán)境電場(chǎng)進(jìn)人氣流中的中性液滴受到環(huán)境電場(chǎng)的作用 W被極化。沿電力線(xiàn)向液滴驅進(jìn)的荷電粒子被液滴捕獲。如果粒子只荷上一種符號的電荷， 則它們最初是被捕集在液滴的半個(gè)表面上；如果粒子荷電為兩種極性，則在整個(gè)液滴表面'上 都捕集粒乎

to液滴和粒子荷電并有環(huán)境電場(chǎng)如果既有環(huán)境電場(chǎng)，液滴與粒子:上又有相反符號的 電荷，則液滴捕集粒子可能是由于包括在上述三項中的機制的聯(lián)合作用，在這種情況下，可 以使液滴荷上不同符號的電荷，也可以使粒子荷不同符號的電荷。環(huán)境電場(chǎng)則用外電極施 加，或由空間電荷切起。

靜電式洗滌器中產(chǎn)生液滴和使液滴荷電可以分兩步進(jìn)行，也可以?步同時(shí)完成B葡者一 般可先用機械霧化或氣力霧化法產(chǎn)生液滴，然后經(jīng)過(guò)像普通電除塵器那樣的過(guò)程使液滴荷 電，后者可采用依靠電力產(chǎn)生帶電液滴的方法^

2.靜電洗滌除塵器

CD 1WS型洗滌除塵器這種洗滌器的污染的氣體迸人洗滌器后， 先經(jīng)過(guò)高壓電離器（由陰極性放電極和接地極板組成，極板加濕），使粒子荷電.然后進(jìn)人 填料段。填料段由“特利里特”填充而成，在頂部噴水。約大于3?5ftm的粒子一般在開(kāi)頭 10?20cm的距離內與填料表面碰撞而被捕集，再由噴的水沖洗掉，流人洗滌器底部的氷槽 中：(洗滌水還能防止靜電荷在填料上積聚，使填料保持電氣中性狀態(tài)小于3?5pm的粒 則沿著(zhù)曲折的路線(xiàn)通過(guò)填料段。如果在這段曲折路線(xiàn)中細粒子不與填料碰撞，也很可能因 靜電力吸引而被捕集（與電氣中性的液滴或填料表面接近的荷電粒子，在表面上感應極性相 反的電荷，然后被它吸?。?。

處理風(fēng)量為425翻的這種洗滌器，尺寸約 為:1 xn長(cháng).、7 m寬、S、lm高（每橫與管道連接 的過(guò)渡段），使用再循環(huán)洗滌水約ImVmin.需要補 充水一般約O' 2ra3/min,其外殼用玻璃纖維加強塑 料制作，特別適用于處理腐蝕性氣體。氣體溫度最 好不要超過(guò)大約_?壓力降約|窗>?ifiti.

這種洗滌器已用于捕集焚燒氯化了的溶剤時(shí)排 出的硅烷，處理涂料，殺蟲(chóng)荊、農藥和其他n：業(yè)廢 液焚化爐的排出物，凈化石油焦炭鍛燒爐排出的氣體。其捕集效率約?隨不同

的應用而變化。把它幾級串聯(lián)可以達到很高的效率。此外，負荷波動(dòng)對它的效率沒(méi)有影響。

d.Electro-Dynactor洗滌除塵器這種洗滌器如圖6-90所示。含塵或霧的氣體先經(jīng)電 離器使粒子荷電（電離器電壓為15?24kV時(shí)，可以使所有粒子都因電場(chǎng)荷電或擴散荷電機 制而荷電），然后進(jìn)人洗滌段，由速度為50m/s的水滴把粒子除去。

這種洗滌器不用風(fēng)機，只需1臺離心泵。水泵把洗滌液從噴嘴噴出，吸引含塵氣體。液 下噴射時(shí)在塔內造成紊流，使氣、液密切接觸。耗水量為0. 67?liaV(inin ? 1000m3 空氣），水壓為1.05L75MPa，視應用情況而定。電離器每小時(shí)用噴射的高壓水自動(dòng)清洗 一次，以免設備因積累沉積物而出故障。清洗畢送入熱氣干燥后運行。液體儲槽中設置擋 板，是為了減少排氣帶水。洗滌器可用不鎊鋼、纖維加強塑料或鈦等材料制造，以防酸堿和 有機物的腐蝕。

這種洗滌器一般是串聯(lián)三級使用。對0. 1?0.8fmi的粒子，捕集效率可達96%?98%。 其運行耗電量約l06kW ? h/( 1000m3 . min)。

(3)雙重荷電洗滌除塵器這是一種如圖6-91所示的靜電式洗滌器。它在帶有接地銅 片的矩形人口管道中央水平放置一根圓鋼，構成電暈放電段。含塵氣體經(jīng)過(guò)這里，使粒子荷 電C一般荷負電）。在洗滌器內裝有噴嘴噴水，水滴荷正電。荷負電的粒子因電氣吸引而被 液滴捕集。

在實(shí)驗室試驗，這種洗滌器在不荷電時(shí)捕集直徑0.3(^111粒子的效率為35:氣，荷電時(shí)提 髙至87% (試驗裝置為238m3/h.的雙室洗滌器。電暈荷電段電壓為27000V,噴嘴的電壓為 5kV0第一室1.5m高，0. 6m寬，矩形；第二室1. lm高，直徑0.5m,圓形。第一室中設 噴嘴20個(gè)，噴水量4.5L/min;第二室中設噴嘴13個(gè)，噴水量3.8L/min)。它的性能受水 氣比影響頗大。對一臺燃煤鍋爐用這種洗滌器做的試驗表明，當水氣比從0.32L/m3提高到

0.76L/m3后，總通過(guò)率從3. 9%下降到1.9%。這種洗滌器的壓力降約為250Pa。

C4)荷電液滴洗滌器這種洗滌器構造和工作狀況如圖6-92所示&它在捕集粒子的部 分有若干平行排列的平板式極板，間隔125?200mm。每?jì)蓧K極板之間設置幾排（通常為3 排，也就是3級串聯(lián)，每一級約高3m)水平的噴水管（稱(chēng)為電極）。噴水管上有許多用外徑 1.27mm,內徑0. 84mm的圓管構成的噴嘴，間距約2. 5~4. Scm。其上加以50?60kV直流 電壓，利用電力產(chǎn)生表面荷電的液滴。因為是依靠電力使液體微?；?，故不需高的水壓，在 電極入口有數十毫米水柱就行了。污染的氣體自下而上垂直通過(guò)噴霧管和收塵極板之間的電 場(chǎng)，荷電液滴以髙的恒速（約30m/S)相對于氣體運動(dòng)，捕集粒子，并把粒子帶到極板上， 然后連續排人沉降槽。液體澄清后可再循環(huán)使用（水的電導率應小于1000mf2/Cm,硬度不

醅超過(guò)200X10-6，pH值應在6?8范圍內）。這種洗滌器的壓力降約為15§?30OPa。處理 的氣體溫度一般獄150T：為限，如超過(guò)此溫度，應在洗滌器前先直接用水冷卻，降低溫度。 和普通電除塵器一樣，在洗滌器下部氣體流人處要設整流板。其供電設備與普通電除塵器 同.也設有根據火花率自動(dòng)控制電壓的裝置。

這種洗滌器每一級對亞微米粒子的效率為3051 ?70%s影響效率最重要的因素是極板 間距（更恰當地說(shuō)，是每單位氣體流量的極板面積）。其他條件不變，把間距從200mm增 加到260imn，效率即降低:50滅《其他如減少供水量，增加氣流速度，縮小噴嘴圓管直徑， 都對除塵效率有不利影響。

四、濕式靜電旋風(fēng)集塵技術(shù)

高效率的濕式靜電旋風(fēng)集塵可避免傳統干式靜電集塵器因粉塵累積而導致收集效率降 低以及無(wú)法長(cháng)期操作需定期做粉塵敲打的問(wèn)題。

高效率濕式靜電旋風(fēng)集塵器內部的放電電極是由數個(gè)裝在中空電極棒的圓盤(pán)所組成，各 圓盤(pán)電極的最外緣呈尖銳狀，可產(chǎn)生電暈放電作用使微粒充電及靜電移除。并利用四道循環(huán) 的切線(xiàn)水流來(lái)清洗旋風(fēng)器內的粉塵，以達長(cháng)期操作的目的。

旋風(fēng)器圓柱部分的內徑為2&ni，放電電極是由數個(gè)裝在中空電極棒的圓盤(pán)所組成，各 圓盤(pán)電極的最外緣呈尖銳狀，且與旋風(fēng)器壁面均保持同一距離。在旋風(fēng)器內部裝置高壓噴嘴 可產(chǎn)生微米粒徑的細水霧。實(shí)驗系統如圖6-93所沄。

實(shí)驗結果顯示，操作電壓為flkv,氣體流量1000 (停留時(shí)間=1.2,知、人口速度=

2.&6in/g)^4&&?L/min (停留時(shí)間=0.,2.S_s、：入口速度= 11. 59m/s)_，效率隨著(zhù)流量增加而 降低。濕式靜電旋風(fēng)器對于油酸微粒的去除效率為78?i?92鉍(4500L/min)和97%~99M 4l?aL/min)；對于炭煙（soot)微粒的去除效率為92%?99% CiSWL/tnin)和

對于氧化鋁微粒的去除效率為:75K'?_99M_ (45O0L/njJfi)和87涔.? m 9% tlOOOL/min)。最低去除效率發(fā)生在粒徑100?200nm之間，效率曲線(xiàn)呈現U形。

a 6-?g實(shí)驗系統流程

a—高壓靜電產(chǎn)生器（20kV々放電尖端；3—SMPS* APM; 4廣水槽f 5—壓力計（0?300mmH2O);

6—浮子式流量計（0?200L./min)f P—系統水泵；8—聯(lián)通管；9一流量計；10—系統風(fēng)機 [風(fēng)量：Q?5m3 (標〉/min;壓差：250mmH2(f>, II——^體噴嘴；12—過(guò)濾器*

13--流孔板；一二流體噴嘴

另外，濕式靜電旋風(fēng)集塵器的壓損在有洗壁水的操作下比未有時(shí)降低了約20:M。最后，本 研究在負荷實(shí)驗結果中發(fā)現，本系統的四道循環(huán)的切線(xiàn)水流可_解決干式靜電器因高濃度粉 塵累積在收集壁面上而導致效率降低之問(wèn)題。

選用某科技廠(chǎng)作為濕式靜電旋風(fēng)集塵器的實(shí)場(chǎng)測試，以解決科技廠(chǎng)的白煙（中間氣動(dòng)直 徑為22Qmn)問(wèn)題。連續操作兩星期下的測試結果顯示，操作電壓為18kV,氣體流量 4500L/mteT?去除效率可達到至少的％以上，并在本系統出口沒(méi)有發(fā)現白煙

相關(guān)的除塵設備的產(chǎn)品推薦：

DC型機械清灰單機除塵器

FCMC型脈沖除塵器

FCMC型脈沖除塵器

LMC型濾筒除塵器

MC型脈沖除塵器