第三讲 化工废气污染控制.ppt

滤袋的总压力损失ΔP是由清洁滤袋的压力损失ΔP0和粘附粉尘层的压力损失ΔPd两部分所组成。即压力损失为 式中，为清洁滤料的阻力系数，单位是m-1； a为粉尘层的平均比阻力，单位m/kg；m是滤料上的粉尘负荷，单位kg/m2。为气体黏度，单位是Pa·s。 由此可知，袋式除尘器的压力损失与过滤速度和气体黏度成正比，而与气体密度无关。 4．袋式除尘器的压力损失 四、静电除尘器 电除尘器是使含尘气体在通过高压电（20~100kV）进行电离的过程中，使粉尘荷电，并在电场力的作用下，使粉尘沉积于电极上，将粉尘从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。它能有效地回收气体中的粉尘，以净化气体。在合适的条件下使用电除尘器，其除尘效率可达99％或更高。目前在化工、发电、水泥、冶金、造纸等工业部门都已广泛使用。 1．电除尘器的工作原理 虽然电除尘器的类型和结构比较繁多，但都基于相同的工作原理。电除尘器除尘过程可分为4个基本阶段： ①气体的电离与电晕的产生； ②粉尘粒子的荷电； ③荷电粒子在电场中的运动和捕集； ④清灰过程。 （1）气体的电离与电晕的产生 空气在通常情况下含有及其微量的自由电子和气体离子，一般可认为是绝缘体。在电除尘过程中，当除尘器的两电极施加直流电压时，两极间形成一非均匀电场。当电压达到一定值时，电晕极和收尘极之间的气体将发生电离和导电，是气体由绝缘状态转变为导电状态，随后产生电晕放电、辉光放电、火花放电及电弧放电等。 （2）粉尘粒子的荷电 ①电场荷电 ②扩散荷电 （3）荷电粒子在电场中的运动和捕集 电除尘器中的荷电粒子在电场力和空气阻力的支配下所达到的终末电力沉降速度，即粒子驱进速度ω ： 上式中的E一般指集尘集表面附近的电场强度。粒子驱进速度ω的大小与荷电量、场强、粒径及气体粘度有关。其方向与电场方向一致，即垂直于集尘板表面。 （4）被捕集尘粒的清灰 2．影响电除尘器除尘效率的因素 影响电除尘效率的因素除了影响电晕放电的主要因素外，主要有粉尘的粒径、比电阻、除尘器结构和操作参数等。 （1）粉尘粒径的影响 （2）粉尘比电阻的影响 （3）除尘器结构的影响 （4）操作参数的影响 第三节 硫氧化物的净化技术 国外硫酸尾气较多采用氨法、石灰法及钠法处理。我国硫酸尾气多数采用氨法处理。一段氨法可将一转一吸尾气总SO2浓度降到500~800ppm，二段氨法可降到200ppm以下，同时可以得到硫铵或亚硫酸铵副产品。目前，我国还有一些未加尾气回收的一转一吸的硫酸厂，应逐步加以改造。 我国对化工企业排放的SO2废气所采用的治理方法主要分为两大类，即液体吸收法和活性炭吸附法。 一、吸收法净化生产工艺含硫尾气 生产工艺含硫尾气与锅炉烟气比较，主要特点是SO2浓度较高，粉尘等杂质较少，故含硫尾气经处理后均可回收硫资源，并且能得到纯度较高的产品。处理硫酸厂尾气、冶炼烟气、钢厂尾气、及造纸、纺织食品工业尾气等典型生产工艺含硫尾气，常用的吸收法有：钠吸收法、氨-酸法、碱性硫酸铝-石膏法、氧化锌、氧化镁法、稀硫酸法等，详见表3.3-1。实际应用中，应根据原料来源、产品销路、环境效益、经济效益来选择含硫尾气的处理方法。 1．碱式硫酸铝法治理钢厂尾气 （1）原理 ①吸收剂的制备 ②吸收 ③氧化 ④（中和）再生 以石灰石为中和剂 （2）工艺流程 工艺流程图3.3-1。吸收SO2后的吸收液送入氧化塔，塔底鼓入压缩空气，使Al2(SO4)3氧化。氧化后的吸收液大部分返回吸收塔循环使用，只引出小部分送出中和槽，加入石灰石再生，并副产石膏。 碱式硫酸铝法的优点是：处理效率高、液气比较小、氧化塔的空气利用率较高、设备材料较易解决。 2．氨-酸法 氨-酸法是将吸收SO2后的吸收液用酸分解，可副产二氧化硫气体和化肥。氨-酸法于20世纪30年代用于生产，工艺成熟、设备简单、操作方便、可副产化肥。目前我国化工系统广泛应用此法处理硫酸尾气， （1）吸收：含有二氧化硫的尾气与氨水溶液接触，二氧化硫即被吸收，反应式如下： 2NH4OH+SO2→(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3 NH4OH+SO2→NH4HSO3 （2）分解：含有亚硫酸氢铵和硫酸铵的循环吸收液，当其达到一定的浓度（比重1.17~1.18）时，可自循环系统中倒出一部分，送到分解塔中用浓硫酸进行分解，得到二氧化硫气体和硫酸铵溶液。分解反应如下： NH4HSO3+H2SO4→(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O (NH4)2SO3+H2SO4→(NH4)2SO4+SO2↑+H2O 图3.3-2 氨-酸法回收SO2工艺流程 3．氨