过滤式除尘是使含尘气体通过多孔滤料,把气体中的尘粒截留下来,使气体得到净化的方法。按滤尘方式有内部过滤与外部过滤之分。内部过滤是把松散多孔的滤料填充在框架内作为过滤层,尘粒是在滤层内部被捕集,如颗粒层过滤器就属于这类过滤器。外部过滤是用纤维织物、滤纸等作为滤料,通过滤料的表面捕集尘粒,故称为外部过滤。这种除尘方式的最典型的装置是袋式除尘器,它是过滤式除尘器中应用最广泛的一种。
普通袋式除尘器的结构形式如图5-8所示。
用棉、毛、有机纤维、无机纤维的纱线织成滤布,用此滤布作成的滤袋是袋式除尘器中最主要的滤尘部件,滤袋形状有圆形和扁形两种,应用最多的为圆形滤袋。
袋式除尘器广泛用于各种工业废气除尘中,它属于高效除尘器,除尘效率大于99%,对细粉有很强的捕集作用,对颗粒性质及气量适应性强,同时便于回收干料。袋式除尘器不适于处理含油、含水及黏结性粉尘,同时也不适于处理高温含尘气体,一般情况下被处理气体温度应低于100℃。在处理高温烟气时需预先对烟气进行冷却降温。
3.湿式除尘器
湿式除尘也称为洗涤除尘。该方法是用液体(一般为水)洗涤含尘气体,使尘粒与液膜、液滴或雾沫碰撞而被吸附,凝集变大,尘粒随液体排出,气体得到净化。
由于洗涤液对多种气态污染物具有吸收作用,因此它既能净化气体中的固体颗粒物,又能同时脱除气体中的气态有害物质,这是其他类型除尘器所无法做到的。某些洗涤器也可以单独充当吸收器使用。
湿式除尘器种类很多,主要有各种型式的喷淋塔、离心喷淋洗涤除尘器和文丘里式洗涤器等,图5-9为喷淋洗涤装置的示意图。
湿式除尘器结构简单,造价低,除尘效率高,在处理高温、易燃、易爆气体时安全性好,在除尘的同时还可去除气体中的有害物。湿式除尘器的不足是用水量大,易产生腐蚀性液体,产生的废液或泥浆需进行处理,并可能造成二次污染。在寒冷地区和季节,易结冰。
4.静电除尘器
静电除尘是利用高压电场产生的静电力(库仑力)的作用实现固体粒子或液体粒子与气流分离的方法。
常用的除尘器有管式与板式两大类型,是由放电极与集尘极组成,图5-10即为一管式电除尘器的示意图。图中所示的放电极为一用重锤绷直的细金属线,与直流高压电源相接;金属圆管的管壁为集尘极,与地相接。含尘气体进入除尘器后,通过以下三个阶段实现尘气分离。
(1)粒子荷电在放电极与集尘极间施以很高的直流电压时,两极间形成一不均匀电场,放电极附近电场强度很大,集尘极附近电场强度很小。在电压加到一定值时,发生电晕放电,故放电极又称为电晕极。电晕放电时,生成的大量电子及阴离子在电场力作用下,向集尘极迁移。在迁移过程中,中性气体分子很容易捕获这些电子或阴离子形成负气体离子,当这些带负电荷的粒子与气流中的尘粒相撞并附着其上时,就使尘粒带上了负电荷,实现了粉尘粒子的荷电。
(2)粒子沉降荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱往集尘极,经过一定时间到达集尘极表面,尘粒上的电荷便与集尘极上的电荷中和,尘粒放出电荷后沉积在集尘极表面。
(3)粒子清除集尘极表面上的粉尘沉积到一定厚度时,用机械振打等方法,使其脱离集尘极表面,沉落到灰斗中。
电除尘器是一种高效除尘器,对细微粉尘及雾状液滴捕集性能优异,除尘效率达99%以上,对于<0.1μm的粉尘粒子,仍有较高的去除效率;由于电除尘器的气流通过阻力小,又由于所消耗的电能是通过静电力直接作用于尘粒上,因此能耗低;电除尘器处理气量大,又可应用于高温、高压的场合,因此被广泛用于工业除尘。电除尘器的主要缺点是设备庞大,占地面积大,因此一次性投资费用高。