粉尘性质对电除尘器性能影响的试验研究

在半工业化的电除尘器实验系统装置上进行了烧结灰、飞灰、煤铁混合样的粒径分布及粉尘的真密度对电除尘器性能影响的实验研究。结果表明,电除尘器能有效捕集亚微米粉尘,对烧结灰净化最适合的粒径范围为1．37～2．03μm(η高达100％);对煤铁混合样的最适合粒径范围为3．30～7．25μm(η高达100％);电除尘器对煤铁混合样的粒径小于2．24μm的分级效率η高达92．36％。在同等试验条件下,电除尘器对烧结灰和煤铁混合样的总除尘效率为96．87％,高于飞灰的总除尘效率92．61％。     

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。     

固定床中粒状脱硫剂除尘效率的研究

建立了非稳态过滤下的固定床颗粒层除尘效率模型.该模型尽可能地包含了影响固定床颗粒层除尘的参数,反映了沉积粉尘对除尘效率的影响;研究了以粒状脱硫剂为滤料的固定床在不同颗粒层厚度、空床气速、粒径下的除尘效率.结果表明,在颗粒层厚度为400～800 cm、空床气速≤0.4 m/s的条件下,颗粒层的除尘效率可达90％以上.     

直筒式旋风脉冲静电除尘器性能研究

实验研究了电压、入口粉尘浓度和入口风速对直筒式旋风脉冲静电除尘器除尘效率的影响,测定了在不同入口风速下除尘器的分级效率.结果表明,脉冲供电能显著提高除尘器的除尘效率和分级效率,在脉冲电压为80 kV、入口粉尘质量浓度为5.0 g/m3N、入口风速为7～10 m/s时,除尘效率在99%以上,并在实验的基础上分析了脉冲供电下除尘器的除尘机理.     

破碎站粉尘逸散规律及降尘技术的数值模拟及其应用

针对露天矿破碎站粉尘污染严重、治理技术中存在的缺陷,提出了超声波雾化喷雾降尘技术。以平朔安家岭煤矿为例,根据破碎站区域粉尘污染情况,应用数学模型对破碎站粉尘逸散规律进行解算,将模拟结果与现场实测数据对比,确定对卸载坑采用150~300μm雾滴粒径和对破碎机各产尘点采用1~10μm雾滴粒径的机体梁上外喷雾方式,通过对采取治理方案后破碎站粉尘浓度逸散的数值模拟和现场实际应用后的测试数据,显示全尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达到94%和82%。结果表明,超声波喷雾降尘技术能有效降低破碎站粉尘浓度,保障了作业人员工作环境和安全。     

布袋过滤除尘中气固两相流的格子Boltzmann模拟

使用格子Boltzmann方法对含尘气体通过布袋滤料纤维的流动进行了数值模拟,采用拉格朗日方法跟踪了颗粒相中每个粒子的位置和速度并进行单向耦合计算。分析了气流通过纤维捕集体过程中的压降的变化规律,结果与达西渗透定律吻合。与此同时,对粒径小于1μm的气溶胶粒子在布袋纤维捕集体上的沉积规律展开了讨论。结果表明,粒径小于0.01μm的粒子的捕集主要受粒子的布朗随机扩散效应的控制;粒径大于0.1μm的粒子则主要依靠纤维滤料的拦截作用而沉积在捕集体表面;而粒径在0.01～0.1μm范围的粒子则具有较低的捕集效率。模拟结果为研究袋式除尘的过滤机理提供了依据。     

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。     

粉尘颗粒亲水性对其雾化离心去除率的影响

基于电声换能超声波雾化-旋风除尘器联用技术,研究了亲水性对粉尘颗粒去除率的影响。通过选择若干种亲水性不同的常见工业粉尘,在相同实验条件下研究其亲水性与离心去除率之间的关系。结果表明,在旋风分离前加入雾气,亲水性较好的粉尘颗粒去除率有明显的提升,在通入浓度为4 g·m~(-3)的雾气后,滑石粉颗粒的去除率从无雾气时的76.9%提高到90.1%,增长幅度为13.2%,而亲水性较差的S-zorb脱硫催化剂去除率从72.1%增加到80.1%,增幅仅为8.0%。这一现象尤其体现在粒径在2.5μm附近的细颗粒物上,滑石粉去除率增幅最高点出现在粒径为2μm的颗粒处,从无雾气时的31.5%增长到有雾气时的72.8%,增幅为41.3%,而亲水性较差的S-zorb脱硫催化剂去除率最高增幅只有17.7%,从无雾气时的43.9%增长到有雾气时的61.6%,去除率增幅最高点出现在粒径为2.3μm的颗粒处。实验前后粉尘颗粒形态的SEM扫描电子显微镜图像也证实亲水性对颗粒物团聚、长大有重要影响。研究亲水性对粉尘颗粒去除率的影响,可进一步优化、改进电声换能超声波雾化-旋风除尘器联用除尘技术,使其发挥更大的工业应用潜力,减少PM2.5排放。     

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。     

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.     

颗粒粉尘在水平管道内运移的三维数值模拟

矿山粉尘治理需通过选择合理的除尘方法,才能达到较好的降尘效果;目前,带有长管道的机械通风除尘措施是矿山粉尘治理的有效措施之一。随着粉尘在管道内长时间排出,管道内势必会产生沉积现象。应用计算流体力学软件FLUENT 6.3.26对不同粒径的二氧化硅粉尘颗粒在水平通风管道内的沉积规律进行模拟计算,其中通风管道管径D=500mm,长度l=20 m,送风速度v=12 m·s~(-1)。模拟结果表明:微颗粒(100μm)在管道内停留时间较短,最长时间为3.91 s,受湍流影响较大,沉降现象不明显,运移规律呈无序状;粗颗粒(5~10 mm)在管道内停留时间相比微颗粒粉尘,停留时间较短,最长时间为1.71 s,受湍流影响较小,沉降现象明显,运移规律呈波浪状循环上升降落,波峰高度随管程增大而逐渐降低。     

冲天炉三级除尘排毒装置产品介绍

国内绝大多数化铁炉采用火花捕集器除尘,除尘效率仅20～30％,而且对于50μm以下的粉尘几乎无效。为了达到国家现行排放标准(200mg/m~3),我厂对化铁炉除尘装置进行了多次尝试,现向各铸造厂介绍比较成功的一些经验,希读者多多来信指教,以便作进一步     

山地城市污水特细砂除砂系统目标粒径确定

三峡库区重庆段污水处理厂长期受污水特细砂影响;污水中特细砂平均粒径仅182.6μm,而传统沉砂池通常以粒径大于200μm砂粒去除率来衡量沉砂池除砂效果;参考国外传统除砂设备性能参数估算特细砂总去除率仅为51.2%,若考虑砂水分离器效率等因素,则实际去除率更低。基于重庆"特细砂"的粒径分布特征、除砂效率理论计算分析认为,特细砂除砂装置的设计研发时,除砂粒径分界点或目标粒径为100μm,并以粒径≥100μm细砂去除率来衡量沉砂池的除砂效果,能保证粒径分布曲线中70%~95%的特细砂得到有效去除,能满足污水处理厂对特细砂的去除要求。     

高炉除尘灰细微颗粒物单/双预荷电强化滤袋过滤特性

传统袋式除尘器对于细微颗粒物的捕集效率不甚理想,在袋式除尘器入口前增加预荷电装置是一种切实可行的强化其过滤特性的技术手段。设计搭建线板式直流高压预荷电器,研究了不同正/负匹配电压及风速对于双极预荷电高炉除尘灰电凝并行为的影响规律,对比分析了滤袋对未荷电、单极负荷电以及双极荷电高炉除尘灰细微颗粒物(PM_2.5)的捕集效率与压差特性,得到了不同预荷电方式高炉除尘灰细微颗粒物在滤袋表面沉积的微观形貌结构。结果表明：随着过滤风速(1.5～0.5 m·s^-1及匹配负电压(-16～-12 kV)的降低,双极荷电颗粒物凝并效率提高;高炉除尘灰细微颗粒物单/双预荷电均能提高滤袋的过滤效率;对于粒径<0.5μm颗粒,双极预荷电技术对滤袋捕集效率的强化效果好于单极预荷电技术;对粒径为0.5～2.5μm颗粒,单极预荷电技术的强化效果超过了双极预荷电技术;颗粒物单/双预荷电技术还使得滤袋阻力增量值及其增长速率值降低,且单极预荷电技术对于阻力降低效果更为明显。本研究可为利用单/双预荷电技术提升传统袋式除尘器对高炉除尘灰中细微颗粒物的捕集脱除特性提供参考。     

茶叶加工袋式除尘器滤料特性试验与材质筛选的研究

茶厂为了改善产品卫生条件和工人劳动环境,愈来愈多地建立起除尘系统。由于国家环保部门对车间排放有浓度规定,加上茶尘的粒径很小(据日本报道70％左右的茶尘粒径小于5μm;我国也曾进行过分析:73％的粒径小于5μm),袋式除尘器也被茶叶加工行业广泛采用。茶厂目前使用的滤袋材料为通用材料,如涤纶208,并非是专为茶叶加工特殊选用的。以往的使用中,由于茶尘的某些特殊原因,如吸湿、易变质等,滤袋极不容易清灰,因此阻力变得很大,严重影响除尘效果。针对这个问题,我们重新对滤袋材料进行了选择,并展开了一系列比较试验研究,如各材料除尘效率试验,阻力测试,动态阻力试验、过滤风速试验、清灰周期测试以及滤料粉尘脱落性试验等。对涤纶729、758、240、208、824以及锦纶407、丙纶522、维纶295材料进行了对比选     

荷电水雾除尘器捕尘效率的实验研究

实验分析了影响荷电水雾除尘器除尘效率的主要因素,在此基础上提出了一种新的除尘效率数学模型,该模型明确地表达了过滤风速、喷雾量以及雾滴荷质比对除尘效率的贡献情况。对实验结果及数学模型的分析表明,对于带有振弦栅的荷电水雾除尘系统,喷雾量对除尘效率的影响比过滤风速及荷质比更为显著,新除尘效率模型的提出对指导生产具有重要意义。实验中同时确定了荷电水雾除尘器最佳操作参数,在粉尘入口浓度为412 mg/m3的情况下,当过滤风速为16 m/s,喷雾量为12×10-3 m3/min,雾滴荷质为3.5×10-4 c/kg时,除尘效率可达99.5%。     

基于Fluent多喷嘴喷雾干涉数值模拟分析

对于发尘强度大的尘源,需要布置多个喷嘴进行联合抑制,多个喷嘴联合布置会伴有干涉现象。干涉区域雾滴之间的相互碰撞和再次破碎在微雾除尘过程中起着重要作用。同时,喷嘴数量和位置也显著影响整体雾化效果。为了进一步了解雾滴在运动过程中发生的一系列动力学事件,基于碰撞模型、破碎模型以及蒸发模型,采用UDF方法对雾化场进行了数值模拟,模拟结果表明,增加喷嘴数目可以适当提高雾滴粒径分布的均匀性,进而提高除尘效率;随着雾化压力提高,雾滴初始动能增加,对小于5μm的呼吸性粉尘有很好的除尘效果。     

新型低气阻高效除尘器的研究与应用

为了提高除尘器对细颗粒物的捕捉效率,制备了一种由蜂窝陶瓷、聚酰胺材质扭线刷和缚尘剂组成的除尘模块。其中填充了聚酰胺扭线刷的蜂窝陶瓷为除尘模块的主体,该主体独有的结构将拦截尘粒的滤料纤维分布在与气流方向垂直的平面上,有利于含尘气体的捕捉。缚尘剂为除尘模块的增强因子,它可以在除尘模块表面形成液膜,用来抑制除尘时的二次扬尘,提高除尘效率。通过对涂覆有缚尘剂的除尘模块的除尘效率的研究表明,含尘气体通过除尘模块,对粒径2μm的颗粒除尘效率最高可达到97.08%,表明了除尘模块去除细颗粒物的潜力;另外,在实验中设定的条件下,系统的压降保持在85 Pa以下。总体而言,该除尘模块在保持较低压降的同时对细颗粒物有较高的去除效率,有应用在工业除尘的潜力。     

露天矿潜孔钻机旋风-布袋二级除尘机理量化分析

潜孔钻机是露天矿使用率最高的钻机,其钻孔扬尘是露天矿主要尘源之一,也是粉尘治理的难点。为获得钻孔扬尘最佳控制方案,以平朔安家岭露天矿为例,采用现场实测和数值模拟相结合的手段,依据气固两相流理论,运用Eulerian模型和DPM模型,对潜孔钻机粉尘扩散规律和除尘效率进行研究。同时基于粒子追踪技术,通过对比旋风一级除尘方案,对旋风-脉冲滤袋二级除尘方案进行量化研究。通过对比分析发现,在等风量条件下,二级除尘系统全尘脱除效率要高于一级除尘系统47%,呼吸性粉尘的脱除效率要高于一级除尘系统56%,与现场实测数据相一致。结果表明,治理现场采取二级除尘系统后,全尘和呼吸性粉尘脱除率分别达到99.7%和94.7%,粉尘浓度值低于国家标准规定的上限值。     

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。