电袋复合除尘器阻力特性研究

利用电袋复合除尘器试验平台,探讨了清洁滤料过滤阻力特性、电场与过滤风速对过滤阻力的影响及本体阻力与测试风量的关系。结果表明:清洁滤料过滤阻力与过滤风速成线性关系,滤料阻力系数为5.39×10~7 m~(-1);无电场作用下,过滤阻力增长率为2.31Pa/min;而65kV电场作用下,过滤阻力增长率仅为0.63Pa/min,主要因为在电场作用下,颗粒层渗透率增大,且荷电粉尘在滤料表面排列疏松,空隙较多,过滤阻力增加慢,可以有效延长喷吹时间,减少喷吹过程对滤袋的冲刷;过滤阻力增长率随过滤风速的增加而增加,过滤风速由0.65m/min增加到0.97m/min,过滤阻力增长率由0.13Pa/min增加到0.63Pa/min;电袋复合除尘器本体阻力(ΔP,Pa)和测试风量(Q,m~3/s)的拟合方程为ΔP=72.15Q~2+25.07Q。     

双极电袋复合除尘器的增效减阻效应

为提高现有电袋复合除尘器的除尘效率,降低压力损失,改进清灰效果,设计出一种线管式双极电袋复合除尘器,并对其增效减阻作用和单极电袋复合除尘器进行了对比研究。在硅微粉中位径1.74μm、过滤风速3 m·min~(-1)、入口粉尘浓度2 500 mg·m~(-3)的实验条件下,双极电袋复合除尘器比单极电袋复合除尘器的粉尘透过率、压力损失分别降低25%、27%以上。为分析双极荷电粉尘的静电凝并增效作用,测定了滤料表面沉积粉尘层的粒度分布,发现单极荷电和双极荷电沉积尘的中位径分别为1.83μm和1.92μm,表明双极荷电粉尘具有较好的静电凝并作用,所形成的较粗团聚颗粒物不易透过滤料,使除尘效率提高。为阐明双极荷电粉尘的减阻作用,采用自然堆积法测出双极荷电粉尘的堆积密度小于单极荷电粉尘,证明粉尘双极荷电后会在滤料表面形成较蓬松的粉尘层,这将有助于降低压力损失、提高清灰效果。     

新型干式微孔过滤除尘器的实验研究

采用陶瓷质微孔管代替传统的纤维滤料,研制开发出一种新型干式微孔过滤除尘器.介绍了该除尘器组成、特点、结构和陶瓷微孔管过滤原理.实验发现,在入口粉尘浓度范围1 000～3 000 mg/m<'3>,过滤速度1.0～1.5 m/min时,该过滤除尘器具有较高的除尘效率,在实验最大过滤速度2.02 m/min条件下,压力损失为926 Pa,能耗较小.与传统的袋式除尘器相比,该除尘器具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、使用寿命长和除尘效率高等优点.     

超细无碱玻纤复合滤料的过滤性能

袋式除尘是一种高效的除尘技术,对PM_(2.5)具有较高的过滤效率,但是其运行阻力较大,因此,研发高效、低阻过滤材料是解决大气污染问题的关键所在。以耐高温的PPS纤维针刺布为上下层,超细无碱玻纤为中间层,经过超声波粘合或线缝合技术制备了多层复合过滤材料,研究了滤料在容尘状态下的过滤效率、过滤阻力,以及孔径变化。结果表明,该复合滤料的初始阻力低于150 Pa,容尘后对0.2~2μm的颗粒物的过滤效率达80%以上;随着粉尘的沉积,滤料的过滤效率有了较大提高,对1μm以上颗粒物的过滤效率可达99.99%以上,对最易透过粒径(MPPS)的过滤效率达95%以上;过滤前后,滤料的孔径分布发生了变化,过滤后滤料出现了1~5μm的孔径分布。该复合滤料在工业高温粉尘过滤中将会有较好的应用前景。     

表面活性剂底喷填料塔的氯化铵微粒脱除增效作用

为高效去除微细颗粒物和减少水雾排放,设计了一种底喷式填料塔,利用表面活性剂能降低水的表面张力的原理,对比分析饮用水、SDBS、AEO-9、A-7对粒径小于1μm的氯化铵微粒的净化效果。结果表明,当底喷填料塔入口氯化铵微粒质量浓度为124.9～194.3 mg·m~(-3)时,饮用水洗涤液的微粒脱除效率仅在40%左右,出口氯化铵微粒质量浓度70 mg·m~(-3);当采用SDBS和AEO-9表面活性剂洗涤液后,微粒脱除效率大幅提高。AEO-9的提效作用较明显,当AEO-9浓度增至0.004%时,脱除效率达到74.8%,氯化铵微粒出口浓度为26.5 mg·m~(-3);当采用浓度为0.3%的A-7洗涤液时,脱除效率为89%,此时氯化铵微粒出口浓度仅为15 mg·m~(-3)。通过分析可知,表面活性剂洗涤液对微细颗粒物的脱除有提效作用。     

新型电袋复合除尘器性能研究

为了提高布袋除尘器对细微粒子的捕集效率,同时降低压力损失,提出了一种新型的电袋复合除尘器,并利用这种新型的除尘器对2 500目的超细滑石粉进行了实验研究。通过普通布袋过滤、电袋复合过滤的对比实验研究,得到了电场强度、气布比、压损、清灰周期和除尘效率等参数的变化规律。实验结果表明,使用新型的复合除尘器过滤粉尘时,粉尘在进入袋室之前就被荷电,通过在滤料表面施加较强的静电场,使得被处理粉尘在滤料的表面有序堆积和排列,能有效地降低压力损失,提高过滤风速,除尘效率均达到97%以上。Vf=3.5 m/min,U=12.3 kV时,新型复合除尘器与普通布袋过滤相比压力损失降低了90 Pa;PM2.5的捕集效率提高了5.9%;清灰周期从10 min延长至36 min。     

移动颗粒床除尘器的除尘性能

为进一步了解移动颗粒床除尘器的除尘性能,首先解决了除尘器中容易出现的流动静止区域的消除问题,并实验研究了除尘效率及压降与表观过滤风速和滤料质量流率之间的关系,结果表明当表观过滤风速为0.3 m·s~(-1),滤料质量流率为300 g·min~(-1)时,除尘效率高达99.8%,压降最大还不及180 Pa。另外,通过数值仿真得到了滤料床层内部气体的流场分布以及灰尘粒子在床层中的运行轨迹,发现除尘器结构部件对气体流场分布以及灰尘粒子轨迹有重要影响。对仿真过程中逃逸出滤料床层的灰尘粒子进行统计,并与实验数据相比较,验证了尘饼对增强细微灰尘捕集能力的重要性。     

基于抽气循环的双层滤料颗粒床高温除尘器数值模拟

为解决双层滤料颗粒床高温除尘器床层粉尘进入率过高的问题,在沉降室底部,采用抽气循环抽出部分气体再引入除尘器入口进行循环以降低床层粉尘进入率。运用Fluent软件中的离散相模型(DPM)对除尘器的气固两相流场进行数值模拟。结果表明:抽气循环可以显著降低床层粉尘进入率,当循环率为1/7时,床层粉尘整体进入率从无循环的20.73%降低到5.13%,特别是第6床层粉尘进入率从10.21%降低到2.35%。因此,抽气循环可以有效降低床层粉尘进入率。     

粉尘双极荷电对滤料电荷累积抑制作用

为解决单极性电袋复合除尘器因滤料电荷积累导致清灰难和反电晕烧袋问题,将线管式双极荷电器引用到电袋复合除尘技术中。基于电晕电流最大化方法进行荷电器的电极结构优化实验。当电晕极采用RS芒刺线、管电极采用不锈钢管时,荷电器的较优极配为管电极直径25 mm、管间距120 mm、电晕线到管电极的异极距80 mm。在荷电器和导电纤维滤料组装成的静电增强纤维过滤装置上,分别进行粉尘单极荷电和非对称双极荷电情况下滤料电荷积累量的对比实验。实验粉尘采用中位径3.5μm硅微粉。在过滤风速为0.17 m·s~(-1)、平均电场强度2.5~3.0 kV·cm~(-1)的实验条件下,当气流含尘浓度为700 mg·m~(-3)时,双极荷电粉尘在滤料上累积电荷产生的电流值比单极荷电粉尘滤料上累积电荷产生的电流值低约25%,表明双极荷电对滤袋电荷积累有明显的抑制作用。     

颗粒层非稳态过滤捕集效率的研究

为计算颗粒层非稳态过滤效率，通过改进经典过滤理论模型，考虑颗粒在过滤介质中的沉积，理论推导得出非稳态过滤效率的计算公式，而经典颗粒层过滤效率计算公式仅为此计算公式的特例。因为理论计算公式是隐函数，不便于工程实际应用，所以，在常温条件下，对非稳态过滤时的过滤时间、过滤风速、过滤层厚度、粉尘浓度和颗粒层滤料均粒径等五个因素进行了正交实验研究。采用多元回归的方法得出各影响因素与过滤效率呈显性关系的效率关联计算公式，其计算结果与实验测试结果基本吻合。     

烧结机头电除尘器的数值模拟及现场实测验证

为提高某600 m~2烧结机头电除尘器的实际工程应用效果,使用商业CFD软件进行数值模拟,分别采用k-ε模型、电磁流体模型(MHD)和离散相模型(DPM)模拟流场、电场和颗粒运动轨迹。结果表明:经气流分布优化后,计算得到电除尘器进口烟气量分配偏差为±1.5%、颗粒相质量流量偏差为±0.7%,电除尘器本体两侧阻力分别为127.1 Pa和123.7 Pa,电场截面气流分布均匀性相对均方根差分别为0.129和0.133,均优于标准JB/T7671-2017要求;得到电场内电势分布及颗粒运动规律,电除尘效率与供电电压、颗粒粒径具有相关性。经现场实测验证,各参数的实测值与模拟值一致性较好,实测电除尘器出口烟尘浓度为25.8 mg·m~(-3),除尘效率达99.20%,优于设计值;烟尘颗粒在0.03～10μm的分级除尘效率为80.35%～98.69%。0.1～1μm的颗粒段存在穿透窗口,其分级除尘效率仅为80.35%～91.81%。本研究结果可为烧结烟气的烟尘超低排放提供参考。     

粉状活性焦在双层滤料颗粒床中的脱硫试验研究

在双层滤料颗粒床模型试验台上对粒径为300～400目的粉状活性焦进行了脱硫试验,研究了温度、O2和水蒸气体积分数、气体流速、再生次数对脱硫效果的影响.试验结果表明.温度为120℃、O2体积分数为8%、水蒸气体积分数为10%条件下,脱硫效果最好;粉状活性焦在双层滤料颗粒床中经过7次重复吸附.达到硫饱和吸附量为66.2 mg/g.粉状活性焦再生试验表明,随着再生次数的增加.粉状活性焦的脱硫性能呈下降趋势.     

双层滤料颗粒床高温除尘器灰斗气固两相流场模拟分析

为了促进粉尘沉降,在双层滤料颗粒床高温除尘器灰斗处增加了一个抽气外循环并且在抽气口附近增设挡板,使用Fluent软件对除尘器的气固两相流场进行数值模拟,在抽气循环率为1/6情况下,分析不同挡板的布置方式时粉尘的沉降率。仿真结果表明:当挡板气流通道宽300 mm、高1 400 mm、层间距100 mm、层数6层时,可以大幅增加粉尘沉降率,与无挡板布置方式相比,粉尘粒径为1、25、50μm的沉降率分别增加了27.15%、28.9%、35.19%。通过分析可知,挡板气流通道宽度、挡板高度和挡板层数的变化对于100μm以下粒径的粉尘颗粒沉降效果影响较为明显。     

固定沼泽红假单胞菌构建悬浮式生物反应器对室内甲醛的去除

利用海藻酸钠及羧甲基纤维素包埋沼泽红假单胞菌海绵作为吸附剂,对甲醛进行吸收处理,其动力学行为与多孔材料相似。用这种海绵组装悬浮式生物反应器,考察其去除室内甲醛污染的性能,结果表明,海绵体积和进风量是影响反应器甲醛净化效率的关键因素。装入6L海绵和6L水的反应器在进风量最大(7.8m~3·min~(-1))时,对室内空气污染浓度为2.0mg·m~(-3)甲醛的净化效率约为80%。分析水箱水溶液甲醛浓度的变化,结果表明,含有甲醛的空气吹入反应器后溶解于水,然后被包埋的光合菌吸收。反应器在污染甲醛浓度为3.5 mg·m~(-3)的试剂室内运行过程中,其甲醛去除率逐渐上升,室内污染甲醛浓度逐渐降低,运行31d后室内甲醛浓度降为0.04mg·m~(-3)(低于国标值),其净化甲醛污染的CADR(clean air delivery rate)值达到481.4m~3·h~(-1),沼泽红假单胞菌细胞的存活率为98%,说明固定沼泽红假单胞菌具有应用于室内甲醛污染去除的应用潜力。     

家居环境PM_(2.5)控制用空气滤料

针对目前家居环境净化PM2.5的要求,在现有空气过滤材料的基础上,探讨一种适合于家居环境移动式空气净化装置用低阻、高效和长寿命的过滤材料。采用实验研究的方法对常用玻纤滤纸以及驻极体空气过滤材料进行了过滤特性、电镜、孔径测试的对比实验研究。结果表明,当过滤风速为5 cm/s时,3种驻极体滤料对粒径≤4.5μm的颗粒物的分级过滤效率要高于玻纤滤纸且都在90%以上,其过滤阻力在4.9~6.4 Pa之间,而高效滤纸的过滤阻力在57.8~78.6 Pa之间;在实验风速条件下,驻极体滤料对PM2.5的过滤效率和过滤阻力分别高于和低于高效玻纤滤纸;对驻极体滤料进行蒸馏水洗涤后,其对颗粒物的过滤效率下降,驻极体滤料静电效应具有不稳定特性;电镜测试发现,玻纤滤纸纤维层排布致密,纤维存在断裂现象,而驻极体滤料较为蓬松,无纤维断裂现象;孔径实验表明,驻极体滤料的平均孔径为玻纤滤纸的11.9~14.7倍,驻极体滤料具有良好的透气和容尘特性。     

混凝沉淀前处理对丙烯酸丁酯废水陶瓷膜过滤膜污染的影响

采用混凝沉淀-双层滤料过滤-陶瓷膜过滤组合工艺去除丙烯酸丁酯废水中浊度物质。结果表明,废水pH值、混凝药剂投加量、混凝沉淀水力条件不仅对丙烯酸丁酯废水混凝沉淀出水和双层滤料过滤单元出水浊度具有重要影响,而且对后续陶瓷膜过滤单元膜污染均具有重要影响。双层滤料过滤出水浊度与陶瓷膜污染阻力具有明显的正相关关系,双层滤料过滤出水浊度越高,陶瓷膜污染阻力越大。废水pH在7.0~10.0范围内、混凝药剂PAC或PAM投加过量、废水流量过高都会造成双层滤料过滤出水浊度偏高,导致陶瓷膜污染严重。     

扩体错流式生物滴滤床净化甲苯废气

采用自行设计制作的扩体错流式生物滴滤床,以甲苯为目标污染物、陶粒为填料、恶臭假单胞菌为菌源进行实验,研究了扩体错流式生物滴滤床的挂膜启动情况、甲苯进口浓度、停留时间对净化效率的影响.结果表明:(1)环境温度为17～23℃,扩体错流式生物滴滤床在10 d内完成挂膜启动,比传统生物滴滤床缩短了4 d.(2)甲苯净化效率随进口浓度的增加而逐渐下降.当甲苯进口质量浓度为1 100 mg/m~3时,净化效率为95%;当甲苯进口质量浓度维持在1 100～1 200 mg/m~3时,随停留时间的缩短,甲苯净化效率下降.(3)当停留时间分别为94、63、48 s时,甲苯净化效率分别为87%～92%、70%～74%、60%～62%.     

酸再生烟气净化旋流器的分离性能

盐酸再生系统吸收塔出口的烟气中含有大量酸性雾滴和粉尘,严重影响尾气排放。为了减少排放,提出利用微型旋流器将酸雾和粉尘进行分离,通过研究旋流器的压降、分离效率以及含液浓度等关键因素,确定符合实际工况的最佳工艺参数。研究结果表明,旋流器分离效率随压降增大先快速增加再逐渐减小,压降和分离效率随进口含液浓度的增大而略微增加。氯化氢和氧化铁高效工作区分别为18~33 m~3·h~(-1)和18~35 m~3·h~(-1),最高分离效率达到92%和89%,烟气净化效果显著。     

脉冲供电技术去除高阻比粉尘

在高比电阻粉尘含量较多的环境下,荷电粉尘释放电荷速度慢,导致负电粉尘层吸附在收尘极板上而不易被振打装置所清除的反电晕现象,严重降低除尘率。提出了一种直流基础电压叠加高压脉冲的供电方案以消除电除尘器上的反电晕现象,通过研制用于消除反电晕现象的脉冲电源,在现场进行一系列除尘率受脉冲参量影响的实验研究。结果表明:叠加脉冲电源后除尘率高达98.66%,相较未叠加脉冲电源,其出口粉尘浓度降低了73.52%;其中,除尘率与脉冲的幅值、脉冲宽度和重复频率都有关。依据工况,在适当的幅值电压与重复频率之下,可以有效地消除反电晕现象,并提高除尘率,使粉尘排放浓度降低到17.31 mg·m~(-3)以下。     

基于SCR反应器NO_x均匀度测试的脱硝系统超低排放改造

以东北地区某350 MW火电机组为研究对象,对其超低排放改造后的脱硝系统择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)反应器进行性能测试,利用所获数据绘制等高线图和折线图,研究并分析了SCR反应器出、入口烟气流场和NO_x浓度场的分布特性。结果显示,脱硝系统平均效率为97.37%,SCR反应器出口NO_x平均浓度为13.31 mg·m~(-3),均达设计要求(脱硝效率≥91.1%,出口浓度≤40mg·m~(-3)),总体脱硝性能表现良好。结果表明:入口NO_x均匀度较好;甲、乙侧反应器出口烟道NO_x浓度的离散度分别为31.49%、56.90%,高于设计值(≤15%),出口NO_x分布不均匀。技术改造使得该机组SCR反应器出口NO_x浓度满足了超低排放限值的要求(≤50 mg·m~(-3)),却在喷氨优化调整、喷氨格栅清理以及催化剂压差控制等方面存在不足。在增加新催化剂层的基础上,对于催化剂层结构疏通、喷氨自动控制、烟气流场的校核与改造等方面仍有提升的空间。