吸附法净化工业VOCs的研究进展

挥发性有机化合物(VOCs)是大气中PM2.5及O3的关键前体物,大多易燃易爆,部分属有毒有害物质,会造成大气环境污染,有损人群健康.吸附法因简单高效及低成本等优点被广泛应用于VOCs的净化.综述了工业VOCs的类型及特点,分析了影响VOCs吸附净化效果的主要因素,如吸附材料、吸附剂物化参数(比表面积、孔结构、表面官能...     

印刷过程VOCs废气收集方式选择与优化

为提高印刷过程中VOCs废气的收集效率和合理控制废气净化系统规模,对废气收集方式进行了选择与优化,采用现场测试和数值模拟相结合的方法,对平版印刷过程中VOCs扩散模式进行分析,采用数值模拟方法对常用的外部接收罩、半密闭罩和密闭罩等3种收集方式的效果进行了估算并与实验数据进行了比较。结果表明：由数值模拟得到的VOCs浓度分布趋势与现场测试结果基本一致;密闭罩和半密闭罩达到90%以上收集效率时的最小控制风量分别为160 m³·h⁻¹和320 m³·h⁻¹;外部接收罩在最大设计风量(1 280 m³·h⁻¹)下,收集效率仅为80%;考虑到印刷过程操作条件的限制,在外部接收罩的基础上,增设垂直挡板和三角形格栅,对其进行结构优化,当控制风量为640 m³·h⁻¹时,外部接收罩收集效率由优化前的70%提高到91%。     

电极配置及参数对多孔电极电除尘器电场与除尘性能影响研究

工业电除尘器受反电晕、微细颗粒捕集效率低等因素影响使超低排放运行过程不稳定,故采用开孔式收尘极板并优化极配形式与参数以减缓上述问题发生,并保证电除尘器高效稳定运行。通过COMSOL Multiphysics模拟试验研究了不同同极间距、线距、板形、线形对电场与除尘性能的影响。结果表明：500 mm同极间距利于高比电阻粉尘捕集。最佳线距处于同极间距的0.5～1倍范围内,此时板表面平均电流密度最大。4种多孔板结构对反电晕现象均有一定的减缓作用,错孔板结构收尘场强最大,除尘性能最优;空腔内增加极板对0.01～0.1μm微细颗粒物捕集效率提升16%。4种线形中,新型鱼骨线除尘性能优于其他线形,采用错孔式收尘极板与新型鱼骨线相配时,除尘区域内收尘场强最佳,颗粒物理论有效驱进速度较其他极配形式提升47%,减少了电除尘器的投资成本和运行费用。该研究结果可为多孔电极电除尘器在超低排放设计应用中提供参考。     

基于CFD的滤袋内侧磨损失效过程分析

针对某燃煤热电厂袋式除尘器滤袋破损和多次换袋检修失效现象,采用气固两相流数值模拟方法,对清灰气流含尘浓度过高导致滤袋破损失效的演变过程进行了分析,并结合现场调研和破损滤袋检测结果,明确了产生此类故障的原因。结果表明：喷吹总气量的22%为诱导气流,袋口上方的诱导气流速度接近7 m·s⁻¹,上箱体内悬浮颗粒甚至袋口周边沉积的粉尘将在清灰气流的诱导作用下进入滤袋,并逐渐积累;袋内灰柱表面的粉尘受清灰气流扰动在沉积层上方反复磨损滤袋内侧净气面,磨损位置与积灰高度相关,均位于积灰表面上方50 mm范围内。模拟分析结果与检测结果一致,上箱体花板和滤袋内部长期积灰是导致滤袋破损失效的根本原因。根据上述研究结果提出了有针对性的维修方案并经现场实施后,袋式除尘器运行2年时间内再未发生滤袋破损失效现象,且烟气净化系统出口颗粒物排放浓度低于当地环保排放限值10 mg·m⁻³。本研究结果可为判断滤袋健康状况及导致滤袋破损失效的直接原因提供参考。     

多孔收尘电极电场中荷电粒子的沉降规律及其除尘性能预测

为了探究多孔收尘电极电除尘器的除尘性能,采用COMSOL Multiphysics建立电除尘器气固两相流数值模型,对多孔收尘电极电除尘器中的颗粒荷电沉降过程进行数值模拟,研究其电场、流场分布及粒子荷电、运动和沉降过程。结果表明,电除尘器气固两相流模型计算值与实验值符合良好。多孔收尘电极电除尘器能够有效提高微细粒子有效驱进速度约30%。极板开孔后显著提高了电场通道中距板表面25 mm内电场强度,开孔不会对空间电荷密度与颗粒荷电过程产生影响;多孔板结构表面5 mm处电场风速水平分量相较于平板结构降低了12.5%,消弱了气流对收尘区域的冲刷作用,进入多孔板空腔内的粒子最终沉降在多孔板壁面上。本研究结果可为多孔收尘电极电除尘器对微细粒子提效捕集的机理探究及新型电除尘器的选型设计提供参考。     

不同工作模式下VOCs废气收集系统阻力平衡数值模拟与应用

为了提高平版印刷车间不同工作模式下VOCs废气收集系统的收集效率和降低收集系统的能耗,采用支路管道上增设调节阀和集气罩罩口增设三角板的联合措施,并通过数值模拟的方法对废气收集系统进行阻力平衡优化,使得各支路和集气罩罩口风量达到设计风量。将各集气罩模拟风量与实测风量进行比较,发现二者具有较高的吻合性,从而证明了数值模拟方法的可靠性。模拟结果表明：在全负荷运行模式下,经优化后,系统支路最大风量偏差与最大阻力不平衡率由原设计的41.81%和23.77%降至为0.26%和0.43%,优化后各集气罩风量偏差能够控制在−0.2%~0.3%;在不同工作模式下,优化后收集系统均已基本达到全平衡负压状态,各工作支路阻力偏差在0%~0.43%,各支路和集气罩能够实现在设计状态下运行。本研究结果可为VOCs废气收集系统的优化与运行提供参考。