大氣污染凈化設備課件

大氣污染凈化設備及其工作原理CompanyLogo吸收設備吸附設備冷凝設備氣固催化反應設備除塵設備CompanyLogo大氣污染凈化設備

吸收設備CompanyLogo二、吸收機理（一）化學吸收的氣液平衡—雙膜理論CompanyLogo（二）吸收過程的氣液平衡—亨利定律（1）氣體在液體中的溶解度氣體的溶解度是在100Kg水中溶解氣體的千克數(shù)（2）亨利定律（相平衡方程式）對于非理想溶液，當總壓不高（一般不超過5×105Pa）時，溫度一定，稀溶液中溶質的溶解度與氣相中溶質的平衡分壓成正比，即：①或：②或：③CompanyLogo(3)傳質吸收過程的判斷①根據(jù)相平衡的概述，可以判斷氣液接觸時溶質的傳質方向，即溶質是由氣相傳到液相（被吸收），還是從液相傳到氣相（被解吸）?，F(xiàn)以一傳質設備來說明傳質過程的進行。y1、y2分別表示進、出口氣相中溶質的濃度；x1、x2分別表示進、出口液相中溶質的濃度；x2*、y2*分別表示進、出口氣、液相中溶質的平衡濃度。CompanyLogo若測得y>yi*，則該組分將被溶液吸收——吸收過程；若測得y<yi*，則該組分將從溶液中解吸出來——解吸過程。同理：x<xi*——吸收過程；x>xi*——解吸過程。②用相平衡方程式還能確定吸收（或解吸）過程進行的限度，從而提出合理的工藝設計要求。CompanyLogo（四）吸收劑的選擇吸收劑的選擇原則一般為：1、價廉易得，腐蝕性??；2、吸收容量大，選擇型高；3、粘度小，熱穩(wěn)定性高；4、適宜得沸點，易于再生。CompanyLogo2、特點結構簡單、造價低、耐腐蝕、耐高溫、適應性強、氣體阻力小、能耗低，但含塵濃度較高時會填塞填料，且吸收率不算太高。CompanyLogo2、特點：吸收效率高等。缺點是板孔容易堵塞，吸收過程必須保持恒定的作業(yè)條件，且體積大，構造復雜，造價較高。CompanyLogo（三）噴霧塔氣體在設備內(nèi)與液體接觸，主要有普通噴霧塔以及文丘里除塵器和冷卻器使用，但吸收效率較低。CompanyLogo（四）湍球塔以輕質小球作為氣液接觸的媒體，將一定量輕質小球放置在篩板上，在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力等各種力的相互作用下，球形填料懸浮起來形成湍動旋轉和相互碰撞，引起氣、液的密切接觸。它處理氣量大，設備體積小，但小球磨損嚴重。CompanyLogo大氣污染凈化設備

吸附設備CompanyLogo一、吸附的分類及其原理（1）物理吸附作用力：分子間范德華力(單層、雙層)。范德華力：定向力、誘導力和逸散力的總稱。物理吸附特征：①吸附質與吸附劑間不發(fā)生化學反應；②吸附過程極快，參加吸附的各相間常常瞬時即達平衡；③吸附為放熱反應；④吸附劑與吸附質間的吸附力不強，當氣體中吸附質降壓或溫度升高時，被吸附的氣體能很容易的從固體表面逸出，而不改變氣體原來形狀；⑤是一種不可逆過程（吸附與脫附）。CompanyLogo氣體吸附過程：氣膜擴散微孔擴散在吸附劑表面吸附CompanyLogo二、吸附劑（一）吸附劑必須具備的條件①巨大的內(nèi)表面，大的比表面積即大的吸附容量；②良好的選擇性；③較高的機械強度、化學與熱穩(wěn)定性；④來源廣泛，造價低廉；⑤良好的再生性能（從經(jīng)濟角度考慮）。CompanyLogo三、吸附設備的類型與特點1.固定床吸附器結構簡單，吸附劑磨損小。缺點是操作復雜，勞動力強度大，設備體積大。CompanyLogoCompanyLogo3.流化床吸附器與固定床相比，流化床所用的吸附劑粒度較小，氣流速度要提高3-4倍以上，氣、固接觸相當充分，吸附速度快，但吸附劑的損耗較多。CompanyLogo4.其他類型的吸附器（1）旋轉床吸附器旋轉床解決了移動床移動時吸附劑的磨損問題。（2）漿液吸附漿液吸附可克服固體吸附劑容易產(chǎn)生局部過熱和溫度不穩(wěn)定的問題，以及固定床的生產(chǎn)力不高，移動床的動能消耗大，吸附劑磨損增加等問題。該法可連續(xù)生產(chǎn)，適用于吸附熱較大的吸附過程，但需注意解決好漿液的輸送和設備的堵塞問題。CompanyLogo大氣污染凈化設備

冷凝設備CompanyLogo一、冷凝法凈化流程CompanyLogo二、冷凝裝置（一）表面冷凝器1.列管式冷凝器其優(yōu)點是單位體積所具有的傳熱面積大且傳熱效果好、結構簡單、制造材料較為廣泛、處理能力大、適應性強、操作彈性大。CompanyLogo2.翅管空冷冷凝器特點是換熱管外裝有許多金屬翅片，節(jié)約水，缺點是裝置龐大，占空間大，動力消耗大，適用于缺水地區(qū)。CompanyLogo3.螺旋式冷凝器結構緊湊，傳熱效率高，不易堵塞。缺點式操作壓力和溫度不能太高。CompanyLogo4.淋灑式冷凝器結構簡單，傳熱效果較好，便于檢修和清洗。缺點是占地較大，水滴易濺灑周圍環(huán)境，且噴淋不易均勻。CompanyLogo（二）接觸冷凝器裝置1.噴射式接觸冷凝器2.噴淋式接觸冷凝器3.填料式接觸冷凝器4.塔板式接觸冷凝器CompanyLogoCompanyLogo大氣污染凈化設備

氣固催化反應設備CompanyLogo一、催化轉化的概念及特點催化轉化：是指廢氣通過催化劑床層的催化反應，是其中的污染物轉化為無害或易于處理與回收利用物質的凈化方法。優(yōu)點：①對不同濃度的污染物具有很高轉化率；②污染物與主氣流不需要分離，避免了可能產(chǎn)生的二次污染；③操作過程簡化。缺點：催化劑較貴，且廢氣預熱需耗一定能量，這樣使凈化處理的費用增加。CompanyLogo二、催化作用與催化劑1．催化作用(１)概念：化學反應速度因加入某種物質而改變，而被加入物質的數(shù)量和性質，在反映終止時不變的作用稱為催化作用。(２)機理：通過加入催化劑，改變了反應歷程，降低了反應物活化能，從而達到加快反應速度的目的。CompanyLogo(3)催化作用具有兩個顯著的特征：①催化劑能加速反應速度（正、逆）而不能使平衡移動；②催化作用具有特殊的選擇性。CompanyLogo2．催化劑催化劑：凡能加速化學反應速度而本身的化學性質在反應前后保持不變的物質。（1）組成①活性組分：催化劑主體，可單獨作為催化劑。②助催化劑：本身無活性，但具有提高活性組分活性的作用。③載體（2）催化劑的性能主要指：其活性、選擇性和穩(wěn)定性。CompanyLogo三、固定床催化反應器

1．氣固催化反應過程氣固催化反應一般經(jīng)歷如下五個步驟：①外擴散過程：反應物從氣相主體 催化劑外表面；②內(nèi)擴散過程：催化劑外表面微孔內(nèi)顆粒內(nèi)表面吸附反應；③化學動力學控制過程：顆粒內(nèi)表面吸附反應產(chǎn)物離開內(nèi)表面；④內(nèi)擴散：產(chǎn)物微孔外表面；⑤外擴散：外表面氣相主體。CompanyLogo2．特點固定床反應器床層薄，催化劑用量和反應體積較小，氣體停留時間可嚴格控制，固定床中催化劑不易磨損。它的主要缺點是傳熱性能差。CompanyLogo3.固定床催化反應器的類型（1）單段絕熱式固定床反應器CompanyLogo（2）多段絕熱式反應器CompanyLogo（3）管式反應器CompanyLogo四、催化凈化法的一般工藝催化法治理廢氣的一般工藝過程包括：（1）廢氣預處理去除催化劑毒物及固體顆粒物（避免催化劑中毒）；（2）廢氣預熱到要求的反應溫度（如選擇性催化還原去除NOX廢氣的預熱溫度須達200~220℃以上）；（3）催化反應；（4）廢熱和副產(chǎn)品的回收利用等。CompanyLogo大氣污染凈化設備

除塵設備CompanyLogo一.重力沉降室原理除塵效率：40％～70％優(yōu)點：簡單、投資少、易維護缺點：占地大，除塵效率低應用：初級除塵CompanyLogo工作原理含塵氣體通過管道的擴大部分(重力沉降室)，流速大大降低，較大塵粒即在重力作用下沉降下來。為避免氣流旋渦將已沉降塵粒帶起，常在沉降室加擋板。通過沉降室的氣流速度不得大于3米/秒，壓力損失一般為10～20毫米水柱，能捕集粒徑大于50微米的塵粒。重力除塵器有干式和濕式之分,干式除塵效率為40～60％,濕式除塵效率為60～80％。重力除塵器適用于含塵氣體預凈化。為提高除塵效率，可降低沉降室高度或設置多層沉降室。CompanyLogo重力沉降室原理示意圖CompanyLogo二.旋風除塵器原理各部件對除塵效率的影響除塵效率：平均80％左右優(yōu)點：簡單、投資少、易操作應用：多級除塵的預除塵缺點：磨損嚴重，旋風子易堵CompanyLogo旋風除塵器原理示意圖CompanyLogo工作原理旋風除塵器是利用旋轉氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。旋轉氣流的絕大部分沿器壁自圓簡體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運動，形成下降的外旋含塵氣流，在強烈旋轉過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠遠大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入集灰斗。旋轉下降的氣流在到達圓錐體底部后．沿除塵器的軸心部位轉而向上．形成上升的內(nèi)旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。CompanyLogo三.濕式除塵器幾種常用濕式除塵器：水膜除塵器、斜棒柵式除塵器、文丘里式除塵器、噴淋塔式除塵器除塵效率：90％以上優(yōu)缺點應用：中、小型機組采用，大型機組一般不采用CompanyLogo1.水膜除塵器原理CompanyLogo2.斜棒柵式CompanyLogo3.文丘里式CompanyLogo4.噴淋塔式CompanyLogo優(yōu)點：可同時除塵和除有害氣體結構簡單，造價低能處理濕度大、溫度高的氣體缺點：能耗大，耗水量大有廢液、泥漿處理問題在寒冷地區(qū)使用需防凍CompanyLogo四.布袋除塵器原理及系統(tǒng)除塵效率：99.5％以上優(yōu)缺點應用：對布袋不易造成腐蝕的氣體的除塵CompanyLogo布袋除塵器原理示意圖CompanyLogo工作原理袋式除塵器設備正常工作時，含塵氣體由進風口進入灰斗，由于氣體體積的急速膨脹，一部分較粗的塵粒受慣性或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分塵粒隨氣流上升進入袋室，經(jīng)除塵濾袋過濾后，塵粒被滯留在濾袋的外側，凈化后的氣體由濾袋內(nèi)部進入上箱體，再由閥板孔、排風口排入大氣，從而達到除塵的目的。CompanyLogo優(yōu)點：除塵效率高，處理量大結構簡單，造價及運行費用低可提高干法脫硫的脫硫率缺點：體積和占地面積都很大處理高溫、高濕度、腐蝕性氣體應慎選濾袋濾袋易破損阻力損失大CompanyLogo五.靜電除塵器工作原理及設備構造除塵效率：99％以上優(yōu)缺點應用：300MW以上機組均采用CompanyLogo靜電除塵器原理示意圖主要構件：電暈極集塵極清灰裝置CompanyLogo工作原理靜電除塵器的工作原理是利用高壓直流不均勻電場使煙氣中的氣體分子電離，產(chǎn)生大量