1、通通 風風 工工 程程ventilation engineering 第第6章章 空氣凈化原理與設備空氣凈化原理與設備ventilation engineering-chapter 6第第6章章 空氣凈化原理與設備空氣凈化原理與設備本章主要闡述空氣污染物的一般凈化方法和本章主要闡述空氣污染物的一般凈化方法和凈化裝置典型結構，重點介紹粉塵的凈化。凈化裝置典型結構，重點介紹粉塵的凈化。6.1 概概 述述6.2 粉塵的凈化粉塵的凈化6.3 有害氣體的凈化有害氣體的凈化6.4 凈化新方法凈化新方法6.5 空氣過濾器空氣過濾器ventilation engineering-chapter 66.1 概概

2、 述述大氣污染物的凈化實際上是一個混合物的分離問題。大氣污染物的凈化實際上是一個混合物的分離問題。1.氣溶膠污染物氣溶膠污染物u分離方法：屬于非均相混合物，一般都采用物理方法分離方法：屬于非均相混合物，一般都采用物理方法進行分離。進行分離。u分離依據：氣體分子與固體、液體粒子在物理性質上分離依據：氣體分子與固體、液體粒子在物理性質上的差異。的差異。p較大的粒子，密度比氣體分子大得多，則可利用重力、慣性力、較大的粒子，密度比氣體分子大得多，則可利用重力、慣性力、離心力（統稱為質量力）進行分離，統稱為機械分離方法；離心力（統稱為質量力）進行分離，統稱為機械分離方法；p粒子的尺寸和質量較氣體分子大得

3、多，則可采用過濾層，進行粒子的尺寸和質量較氣體分子大得多，則可采用過濾層，進行過濾的方法加以分離；過濾的方法加以分離；p利用某些粒子易被水濕潤，凝并增大而被捕集，可采用濕式洗利用某些粒子易被水濕潤，凝并增大而被捕集，可采用濕式洗滌進行分離；滌進行分離；p由于某些粒子的荷電性，在高壓電場內利用靜電力進行分離的由于某些粒子的荷電性，在高壓電場內利用靜電力進行分離的靜電除塵。靜電除塵。ventilation engineering-chapter 66.1 概概 述述2.氣態污染物氣態污染物分離方法分離方法：根據物理的、化學的及物理化學的原理予以：根據物理的、化學的及物理化學的原理予以分離。分離。分

4、離依據分離依據：不同組分所具有的不同蒸氣壓、不同溶解度：不同組分所具有的不同蒸氣壓、不同溶解度選擇性吸收作用以及某些化學作用。選擇性吸收作用以及某些化學作用。目前國內外凈化氣態污染物的方法，主要有目前國內外凈化氣態污染物的方法，主要有五種五種：p吸收法吸收法p吸附法吸附法p燃燒法燃燒法p冷凝法冷凝法p催化轉化法。催化轉化法。ventilation engineering-chapter 66.1 概概 述述6.1.1 凈化裝置的性能凈化裝置的性能 全面地評價凈化裝置的性能應該包括技全面地評價凈化裝置的性能應該包括技術指標和經濟指標。術指標和經濟指標。u技術指標技術指標: 處理氣體量、凈化效率，

5、壓力損失處理氣體量、凈化效率，壓力損失及負荷適應性等特性參數；及負荷適應性等特性參數；u經濟指標經濟指標: 主要包括設備費、運行費和占地面主要包括設備費、運行費和占地面積等。在各種除塵器中，以電除塵器的設備費最積等。在各種除塵器中，以電除塵器的設備費最高，袋式除塵器次之，文丘里除塵器，旋風除塵高，袋式除塵器次之，文丘里除塵器，旋風除塵器最低。器最低。u除上述基本性能外，還應考慮裝置安裝、操作、除上述基本性能外，還應考慮裝置安裝、操作、檢修的難易程度等因素。檢修的難易程度等因素。ventilation engineering-chapter 66.1 概概 述述 表示凈化裝置的技術性能，主要包括

6、以下幾個表示凈化裝置的技術性能，主要包括以下幾個方面：方面：1）處理氣體量：代表裝置處理能力大小的指標，一般以）處理氣體量：代表裝置處理能力大小的指標，一般以體積流量表示。體積流量表示。2）壓力損失：表示裝置消耗能量大小的技術經濟指標，）壓力損失：表示裝置消耗能量大小的技術經濟指標，有時也稱為壓力降。據阻力大小除塵器可分為：有時也稱為壓力降。據阻力大小除塵器可分為：p低阻除塵器（低阻除塵器（p500pa）p中阻除塵器（中阻除塵器（p=5002000pa）p高阻除塵器（高阻除塵器（p=200020000pa）。）。 3）負荷適應性：表示裝置性能可靠性的技術指標，即指）負荷適應性：表示裝置性能可靠

7、性的技術指標，即指凈化裝置的工作穩定性和操作彈性。凈化裝置的工作穩定性和操作彈性。ventilation engineering-chapter 66.1 概概 述述4）凈化效率）凈化效率: 表示裝置凈化效果的重要技術表示裝置凈化效果的重要技術指標，有時也稱為分離效率。對于除塵裝置指標，有時也稱為分離效率。對于除塵裝置又稱除塵效率；對于吸收裝置，又稱吸收效又稱除塵效率；對于吸收裝置，又稱吸收效率；對于吸附裝置，則稱為吸附效率。凈化率；對于吸附裝置，則稱為吸附效率。凈化效率的表示方法效率的表示方法:（1）總效率）總效率（2）通過率（透過率）通過率（透過率）（3）分級除塵效率）分級除塵效率（4）板

8、效率）板效率 （5）串聯運行時的總凈化效率）串聯運行時的總凈化效率 ventilation engineering-chapter 6（1）總效率）總效率概念：概念：指同一時間內，凈化裝置去除污染物的量與指同一時間內，凈化裝置去除污染物的量與進入裝置的污染物量之百分比。總效率實際上是反進入裝置的污染物量之百分比。總效率實際上是反映裝置凈化程度的平均值，也稱為平均效率。映裝置凈化程度的平均值，也稱為平均效率。計算方法：計算方法：進入裝置的污染物流量為進入裝置的污染物流量為si (g/m3) ，凈，凈化裝置出口的相應量為化裝置出口的相應量為so (g/s) 。若凈化裝置捕集。若凈化裝置捕集的污染物

9、流量為的污染物流量為sc (m3/s)，則有，則有 si=sc+so故總效率故總效率（%）可表示成）可表示成:根據總除塵效率，除塵器可分為：根據總除塵效率，除塵器可分為：低效除塵器（低效除塵器（5080%）；中效除塵器（）；中效除塵器（8095%）；）；高效除塵器（高效除塵器（95%以上）以上）100(1) 100(%)coiissssventilation engineering-chapter 6（2）通過率（透過率）通過率（透過率） 當凈化效率達當凈化效率達99%以上時，如表示成以上時，如表示成99.9%或或99.99%，在表達裝置性能的差別上不明顯，所以一般采用其它方法在表達裝置性能的

10、差別上不明顯，所以一般采用其它方法來表示，最簡單的一種方法是用通過率來表示，最簡單的一種方法是用通過率p（%）來表示。）來表示。通過率：通過率：指從凈化裝置出口逸散的污染物量與入口污染物指從凈化裝置出口逸散的污染物量與入口污染物量之百分比。量之百分比。 p值越大，說明出口逸散量越大。通過率值越大，說明出口逸散量越大。通過率p（%）可以）可以下式表示下式表示例如例如: 一除塵器的一除塵器的=99%時，時，p=1.0%；另一除塵器；另一除塵器=99.9%時，時，p=0.1%，則前一除塵器的通過率為后者的，則前一除塵器的通過率為后者的10倍。倍。100100oispsventilation engi

11、neering-chapter 6（3）分級除塵效率）分級除塵效率100%cjiss 分級除塵效率（簡稱分級效率）分級除塵效率（簡稱分級效率）是指除塵裝置對某一粒是指除塵裝置對某一粒徑徑dp或粒徑范圍或粒徑范圍dp+dp內粉塵的除塵效率。內粉塵的除塵效率。 若設與此相應的除塵器入口的粉塵流量為若設與此相應的除塵器入口的粉塵流量為si（g/s），），捕集的粉塵量為捕集的粉塵量為sc（g/s），則該除塵器對粒徑），則該除塵器對粒徑dp或或dp范圍范圍內粉塵的分級效率內粉塵的分級效率j為為 總效率和分級效率的計算方法：總效率和分級效率的計算方法：當除塵器入口粉塵的粒當除塵器入口粉塵的粒徑頻度分布為徑

12、頻度分布為fi，捕集粉塵的頻度分布為，捕集粉塵的頻度分布為fc則根據頻度分布的則根據頻度分布的定義和分級效率的定義式可得：定義和分級效率的定義式可得：f100(%)fcccjiiisfsfiiicccssfssfventilation engineering-chapter 6（4）板效率）板效率n板效率板效率是指實際塔板能達到的分離程度與理論塔是指實際塔板能達到的分離程度與理論塔板所達到的平衡情況的比較。這是表示吸收裝置板所達到的平衡情況的比較。這是表示吸收裝置（包括濕式洗滌器）性能的重要技術指標。（包括濕式洗滌器）性能的重要技術指標。n板效率板效率常用常用總板效率總板效率、單板效率單板效率

13、及及點效率點效率表示。表示。u總板效率即平均板效率，又稱為全塔效率。總板效率即平均板效率，又稱為全塔效率。u單板效率，又稱為莫夫利（單板效率，又稱為莫夫利（murphree）效率。）效率。u點效率則是更具體地表示塔板上任一點的局部分離效點效率則是更具體地表示塔板上任一點的局部分離效率。率。ventilation engineering-chapter 6（5）串聯運行時的總凈化效率）串聯運行時的總凈化效率12112(1)1(1)(1) 121(1)(1)(1)n 在實際凈化系統中，往往把兩種或多種不同型式的凈化在實際凈化系統中，往往把兩種或多種不同型式的凈化裝置裝置串聯串聯起來使用，如當污染物

14、濃度較高時，采用一個裝置起來使用，如當污染物濃度較高時，采用一個裝置凈化，排放濃度可能超過排放標準，或者雖能達到排到標準凈化，排放濃度可能超過排放標準，或者雖能達到排到標準，因負荷過大容易引起裝置性能不穩定等，應采用兩級或多，因負荷過大容易引起裝置性能不穩定等，應采用兩級或多級凈化裝置串聯使用。級凈化裝置串聯使用。 同理，同理，n n級凈化裝置串聯后的總效率為級凈化裝置串聯后的總效率為 設第一級凈化裝置的效率為設第一級凈化裝置的效率為1，第二級為，第二級為2，則兩級凈，則兩級凈化裝置串聯運行的總效率為化裝置串聯運行的總效率為ventilation engineering-chapter 66.

15、1.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類6.1.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類（1）除塵裝置或除塵器）除塵裝置或除塵器從氣體介質中將固體粒子分離捕集的設備。從氣體介質中將固體粒子分離捕集的設備。分類：分類：p按照除塵器利用的除塵機制分類按照除塵器利用的除塵機制分類p根據氣體凈化程度的不同分類根據氣體凈化程度的不同分類干式電除塵器、濕式電除塵器靜電力電除塵器袋式除塵器、顆粒層除塵器過濾介質捕集過濾式除塵器旋風水膜除塵器、沖激式除塵器、文丘里除塵器水流沖洗濕式除塵器重力沉降室、慣性除塵器、旋風除塵器慣性力機械式除塵器設備設備作用原理作用原理類別類別ventilation engineering-ch

16、apter 66.1.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類1.粗凈化粗凈化主要除掉粗大的塵粒，一般用作多級除塵的第一級。主要除掉粗大的塵粒，一般用作多級除塵的第一級。2.中凈化中凈化主要用于通風除塵系統，要求凈化后的空氣含塵濃度不主要用于通風除塵系統，要求凈化后的空氣含塵濃度不超過超過100200mg/m3。3.細凈化細凈化主要用于通風空調系統的進風系統和再循環系統，要求主要用于通風空調系統的進風系統和再循環系統，要求凈化后的空氣含塵濃度不超過凈化后的空氣含塵濃度不超過12mg/m3。4.超凈化超凈化主要除主要除1um以下的細小塵粒，用于清潔度要求較高的潔以下的細小塵粒，用于清潔度要求較高的潔凈房

17、間，凈化后的空氣含塵濃度視工藝要求而定。凈房間，凈化后的空氣含塵濃度視工藝要求而定。ventilation engineering-chapter 66.1.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類（2）吸收裝置）吸收裝置概念：概念：為分離廢氣中的分子狀態污染物，完成吸收操作為分離廢氣中的分子狀態污染物，完成吸收操作所采用的氣液相間傳質的設備稱為吸收裝置。所采用的氣液相間傳質的設備稱為吸收裝置。作用：作用：使氣液兩相充分接觸，以利于吸收過程的進行。使氣液兩相充分接觸，以利于吸收過程的進行。分類：分類：對于吸收裝置，可根據氣液兩相傳質過程的特點，對于吸收裝置，可根據氣液兩相傳質過程的特點，將其分為液體分

18、散型和氣體分散型兩大類。將其分為液體分散型和氣體分散型兩大類。p液體分散型即在設備內氣體呈連續相，吸收劑為分散相的吸收液體分散型即在設備內氣體呈連續相，吸收劑為分散相的吸收裝置，如填料塔、多管降膜式吸收裝置及各種噴灑裝置等；裝置，如填料塔、多管降膜式吸收裝置及各種噴灑裝置等；p氣體分散型即在設備內氣體呈分散相，吸收劑成連續相的吸收氣體分散型即在設備內氣體呈分散相，吸收劑成連續相的吸收裝置，如板式塔及氣泡攪拌裝置等。裝置，如板式塔及氣泡攪拌裝置等。p在工程中還常用噴灑式、氣泡攪拌式及多管降膜式等吸收裝置在工程中還常用噴灑式、氣泡攪拌式及多管降膜式等吸收裝置來凈化氣態污染物。來凈化氣態污染物。ve

19、ntilation engineering-chapter 66.1.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類（3）吸附裝置）吸附裝置吸附吸附是利用固體吸附劑表面對氣體中各組分的吸是利用固體吸附劑表面對氣體中各組分的吸附能力不同而進行分離的技術，用以完成吸附操附能力不同而進行分離的技術，用以完成吸附操作的分離設備稱為吸附裝置或吸附器。作的分離設備稱為吸附裝置或吸附器。根據吸附床層的特點，可將吸附裝置分為：根據吸附床層的特點，可將吸附裝置分為：u固定床吸附器固定床吸附器u回轉式吸附器回轉式吸附器u流動床吸附器流動床吸附器u沸騰床吸附器等。沸騰床吸附器等。ventilation engineering-c

20、hapter 66.1.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類（4）催化轉化裝置）催化轉化裝置u催化轉化法催化轉化法是利用催化劑的催化作用，使廢氣是利用催化劑的催化作用，使廢氣中的污染物轉化成無害物，甚至是有用的副產品，中的污染物轉化成無害物，甚至是有用的副產品，或者轉化成更容易從氣流中被去除的物質。前一或者轉化成更容易從氣流中被去除的物質。前一種催化轉化操作直接完成了對污染物的凈化過程，種催化轉化操作直接完成了對污染物的凈化過程，而后者則還需要附加吸收或吸附等其他操作工藝而后者則還需要附加吸收或吸附等其他操作工藝才能實現全部的凈化過程。才能實現全部的凈化過程。u氣態污染物凈化過程用的催化反應器一般

21、是氣氣態污染物凈化過程用的催化反應器一般是氣-固相催化反應器。有固定床和流化床兩種類型。固相催化反應器。有固定床和流化床兩種類型。ventilation engineering-chapter 66.1.3 凈化裝置的選擇凈化裝置的選擇1、選擇的依據、選擇的依據1）處理氣體量；）處理氣體量；2）氣體性質；）氣體性質；3）粉塵性質；）粉塵性質；4）凈化要求；）凈化要求；5）裝置的經濟性。）裝置的經濟性。2、選擇的一般步驟、選擇的一般步驟1）工程調查認真收集有關資料，全面考慮影響裝置性能）工程調查認真收集有關資料，全面考慮影響裝置性能的各種因素；的各種因素；2）計算凈化效率；）計算凈化效率；3）確

22、定凈化方法；）確定凈化方法；4）確定凈化裝置的型號規格和運行參數。）確定凈化裝置的型號規格和運行參數。ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化內容提要內容提要u6.2.1 粉塵的特性、除塵機理粉塵的特性、除塵機理 u6.2.2 重力沉降室、慣性除塵器重力沉降室、慣性除塵器 u6.2.3 旋風除塵器旋風除塵器u6.2.4 濕式除塵器濕式除塵器u6.2.5 過濾式除塵器過濾式除塵器u6.2.6 電除塵器電除塵器ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化 6.2.1 粉塵的特性、除塵機理粉塵的特

23、性、除塵機理（1）密度）密度（2）粘附性）粘附性（3）爆炸性）爆炸性 （4）荷電性）荷電性（5）濕潤性）濕潤性 （6）粒徑及粒徑分布）粒徑及粒徑分布 （1）重力）重力（2）離心力）離心力（3）慣性碰撞）慣性碰撞（4）接觸阻留）接觸阻留（5）擴散）擴散（6）靜電力）靜電力（7）凝聚）凝聚ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（1）密度）密度粉塵的兩種密度：粉塵的兩種密度：真密度真密度 如果設法排除顆粒之間及顆粒內部的空氣，所測出的在密如果設法排除顆粒之間及顆粒內部的空氣，所測出的在密實狀態下單位體積粉塵的質量，稱為真密度（塵粒密度）實狀態下

24、單位體積粉塵的質量，稱為真密度（塵粒密度）堆積密度：堆積密度： 自然狀態下堆積起來的粉塵在顆粒之間及顆粒內部充滿空自然狀態下堆積起來的粉塵在顆粒之間及顆粒內部充滿空隙，把松散狀態下單位體積粉塵的質量稱為粉塵的堆積密度。隙，把松散狀態下單位體積粉塵的質量稱為粉塵的堆積密度。 兩種密度的應用場合不同，例如研究單個粉塵在兩種密度的應用場合不同，例如研究單個粉塵在空氣中的運動時應用真密度，計算灰斗體積時則應用空氣中的運動時應用真密度，計算灰斗體積時則應用堆積密度。堆積密度。ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（2）粘附性）粘附性u粘附性粘附性p

25、是粉塵與粉塵之間或粉塵與器壁之間的力的表現。是粉塵與粉塵之間或粉塵與器壁之間的力的表現。p這種力包括分子力、毛細粘附力及靜電力等。這種力包括分子力、毛細粘附力及靜電力等。u影響因素：粘附性與粉塵的形狀、大小以及吸影響因素：粘附性與粉塵的形狀、大小以及吸濕等狀況有關。粒徑細、吸濕性大的粉塵，其粘濕等狀況有關。粒徑細、吸濕性大的粉塵，其粘附性也強。附性也強。u塵粒間的粘附使塵粒增大，有利于提出高除塵塵粒間的粘附使塵粒增大，有利于提出高除塵效率，而粉塵與器壁間的粘附則會使除塵器和管效率，而粉塵與器壁間的粘附則會使除塵器和管道堵塞和系統性能惡化。道堵塞和系統性能惡化。ventilation engin

26、eering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（3）爆炸性）爆炸性 能發生爆炸的粉塵稱為可爆粉塵，如煤塵、亞麻粉能發生爆炸的粉塵稱為可爆粉塵，如煤塵、亞麻粉塵、鎂、鋁粉塵等。粉塵爆炸能產生高溫、高壓，同時塵、鎂、鋁粉塵等。粉塵爆炸能產生高溫、高壓，同時生成大量的有毒有害氣體，對安全生產有極大的危害，生成大量的有毒有害氣體，對安全生產有極大的危害，應注意采取防爆、隔爆措施。應注意采取防爆、隔爆措施。固體物料破碎后，總表面積大大增加。例如每邊長固體物料破碎后，總表面積大大增加。例如每邊長1cm的立方體的立方體粉碎成每邊長粉碎成每邊長1um的小粒子后，總表面積的小粒子后，總表面積 由由

27、6cm2增加到增加到6m2。由。由于表面積增加，粉塵的化學活潑性大為加強。一些在堆積狀態下于表面積增加，粉塵的化學活潑性大為加強。一些在堆積狀態下不易燃燒的可燃物如糖、面粉、煤粉等，以粉末狀懸浮于空氣中不易燃燒的可燃物如糖、面粉、煤粉等，以粉末狀懸浮于空氣中時，與空氣中的氧有了充分的接觸機會，在一定溫度和濃度下，時，與空氣中的氧有了充分的接觸機會，在一定溫度和濃度下，可能發生爆炸性。可能發生爆炸性。ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（4）荷電性）荷電性u粉塵荷電性：指粉塵能被荷電的難易程度。粉塵荷電性：指粉塵能被荷電的難易程度。u懸浮

28、空氣中粉塵荷電原因：破碎時的摩擦、粒懸浮空氣中粉塵荷電原因：破碎時的摩擦、粒子間撞擊或放射性照射、外界離子或電子附著等。子間撞擊或放射性照射、外界離子或電子附著等。u影響荷電量大小因素：粉塵的成分、粒徑、質影響荷電量大小因素：粉塵的成分、粒徑、質量、溫度、濕度等有關。量、溫度、濕度等有關。u衡量粉塵荷電性的指標：粉塵衡量粉塵荷電性的指標：粉塵比電阻比電阻。粉塵荷電的極性不穩定，荷電量也很小。粉塵荷電的極性不穩定，荷電量也很小。在電除塵器中，需要采用人工方法，使在電除塵器中，需要采用人工方法，使塵粒充分荷電。塵粒充分荷電。ventilation engineering-chapter 66.2

29、粉塵的凈化粉塵的凈化 潤濕性：潤濕性：粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質。粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質。濕潤現象：濕潤現象：是分子力作用的一種表現，水滴內部與水滴表面是分子力作用的一種表現，水滴內部與水滴表面間的分子引力為水的表面張力間的分子引力為水的表面張力, 當水的表面張力小于水與固當水的表面張力小于水與固體間的分子引力時體間的分子引力時, 固體容易被濕潤固體容易被濕潤, 反之反之,固體則不易被濕潤固體則不易被濕潤。依此粉塵可分為。依此粉塵可分為親水性親水性與與疏水性疏水性兩類。兩類。（5）濕潤性）濕潤性衡量濕潤性指標: 濕潤接觸角()。 90o時, 濕潤性差, 屬于

30、憎水性。影響濕潤性因素：粉塵成分、粒徑、荷電狀況及水的表面張力等因素。濕潤性強的粉塵有利于濕式除塵。液滴液滴ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（6）粒徑及粒徑分布）粒徑及粒徑分布粒徑也稱為粒度，是衡量粉塵顆粒大小的尺度。粒徑也稱為粒度，是衡量粉塵顆粒大小的尺度。 粉塵的粒徑對球形粒子來說，是指它的直徑。實粉塵的粒徑對球形粒子來說，是指它的直徑。實際的塵粒形狀大多是際的塵粒形狀大多是不規則不規則的，只能用某一個有代表的，只能用某一個有代表性的數值作為粉塵的粒徑。例如用顯微鏡法測定粒徑性的數值作為粉塵的粒徑。例如用顯微鏡法測定粒徑時有時有

31、定向粒徑定向粒徑、長軸粒徑長軸粒徑、短軸粒徑短軸粒徑等；用移液管法等；用移液管法測出的粒徑稱為測出的粒徑稱為斯托克斯粒徑斯托克斯粒徑。實際防塵中采用粉塵的投影定向長度表示粉塵的粒徑，用實際防塵中采用粉塵的投影定向長度表示粉塵的粒徑，用d表示表示, 單位為微米單位為微米(m)。d5m的粉塵稱為的粉塵稱為呼吸性粉塵呼吸性粉塵，可隨呼吸進入并沉積在肺部，可隨呼吸進入并沉積在肺部，危害最大。危害最大。ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化通風除塵系統處理的粉塵都是由粒徑不同的粒子組通風除塵系統處理的粉塵都是由粒徑不同的粒子組成的。成的。 u粉塵分

32、散度粉塵分散度: 各粒徑粉塵所占總粉塵的百分比。又分為各粒徑粉塵所占總粉塵的百分比。又分為質量分散度和數量分散度。質量分散度和數量分散度。u質量分散度質量分散度pm：是指各粒徑粉塵的質量：是指各粒徑粉塵的質量(mg)占粉塵的占粉塵的總質量總質量(mg)的百分比。的百分比。u數量分散度數量分散度pn：是指各粒徑粉塵的顆粒數占粉塵顆粒：是指各粒徑粉塵的顆粒數占粉塵顆粒數的百分比。數的百分比。m某級粒徑粉塵的質量，某級粒徑粉塵的質量，mg；n某級粒徑粉塵的顆粒數，顆。某級粒徑粉塵的顆粒數，顆。100%mmpm100%nnpnventilation engineering-chapter 66.2 粉

33、塵的凈化粉塵的凈化（1）重力）重力 塵粒在重力作用下，產生脫離流線的位移而塵粒在重力作用下，產生脫離流線的位移而沉降到纖維表面上。氣流中的塵粒可以依靠重力沉降到纖維表面上。氣流中的塵粒可以依靠重力自然沉降，從氣流中進行分離。由于塵粒的沉降自然沉降，從氣流中進行分離。由于塵粒的沉降速度一般較小，這個機理只適用于粗大的塵粒。速度一般較小，這個機理只適用于粗大的塵粒。（2）離心力）離心力 含塵氣流作圓周運動時，由于慣性離心力的含塵氣流作圓周運動時，由于慣性離心力的作用，塵粒和氣流會產生相對運動，使塵粒從氣作用，塵粒和氣流會產生相對運動，使塵粒從氣流中分離。它是旋風除塵器工作的主要機理。流中分離。它是

34、旋風除塵器工作的主要機理。ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（3）慣性碰撞）慣性碰撞 含塵氣流含塵氣流在運動過程中在運動過程中遇到阻擋遇到阻擋（如擋板、纖維等）時，氣流（如擋板、纖維等）時，氣流要改變方向進行要改變方向進行繞流繞流，細小的塵粒會隨氣流一起流動。粗大的塵粒，細小的塵粒會隨氣流一起流動。粗大的塵粒具有較大的慣性，它會脫離流線，保持自身的慣性運動，這樣塵粒具有較大的慣性，它會脫離流線，保持自身的慣性運動，這樣塵粒就和物體發生了碰撞。這種現象稱為慣性碰撞，慣性碰撞是過濾式就和物體發生了碰撞。這種現象稱為慣性碰撞，慣性碰撞是過濾

35、式除塵器、濕式除塵器和慣性除塵器的主要除塵機理。除塵器、濕式除塵器和慣性除塵器的主要除塵機理。含塵氣流含塵氣流濾芯纖維濾芯纖維濾芯纖維濾芯纖維ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（4）接觸阻留）接觸阻留 細小塵粒隨氣流一起繞流時，如果流線緊靠物體表面，有些塵細小塵粒隨氣流一起繞流時，如果流線緊靠物體表面，有些塵粒與物體發生接觸而被阻留，這種現象稱為粒與物體發生接觸而被阻留，這種現象稱為接觸阻留接觸阻留。另外當塵粒。另外當塵粒尺寸大于纖維網眼而被阻留時，這種現象稱為尺寸大于纖維網眼而被阻留時，這種現象稱為篩濾作用篩濾作用。粗孔或中。粗孔或

36、中孔的泡沫塑料過濾器主要依靠篩濾作用進行除塵。孔的泡沫塑料過濾器主要依靠篩濾作用進行除塵。污染物介質纖維介質纖維ventilation engineering-chapter 66.2 粉塵的凈化粉塵的凈化（5）擴散）擴散 小于小于1m的微小粒子在氣體分子撞擊下，像氣體分子一樣作布朗運的微小粒子在氣體分子撞擊下，像氣體分子一樣作布朗運動。如果塵粒在運動過程中和物體表面接觸，就會從氣流中分離，這動。如果塵粒在運動過程中和物體表面接觸，就會從氣流中分離，這個機理稱為擴散。對于個機理稱為擴散。對于dc0.3m的塵粒，這是很重要的機理。的塵粒，這是很重要的機理。污染物污染物 egeg= 3.2ev-e

37、+h 380nm2tio22co ,h o,etc-e或2vocsh o2o-2o+vocsho光催化降解光催化降解vocsventilation engineering-chapter 66.4.3 負離子凈化方法負離子凈化方法1.空氣離子的來源、類型和特性空氣離子的來源、類型和特性空氣離子：空氣離子：是指浮游在空氣中的帶電細微粒子。其形成是指浮游在空氣中的帶電細微粒子。其形成是由于處于電中性狀態的氣體分子受到外力的作用，失是由于處于電中性狀態的氣體分子受到外力的作用，失去或得到了電子，失去電子的為正離子，得到電子的為去或得到了電子，失去電子的為正離子，得到電子的為負離子。負離子。2.空氣負

38、離子的凈化作用空氣負離子的凈化作用空氣負離子能降低空氣污染物濃度，起到凈化空氣的作空氣負離子能降低空氣污染物濃度，起到凈化空氣的作用。其原理是借助凝結和吸附作用，它能附著在固相或用。其原理是借助凝結和吸附作用，它能附著在固相或液相污染物微粒上液相污染物微粒上,從而形成大離子并沉降下來。從而形成大離子并沉降下來。3.空氣負離子產生技術空氣負離子產生技術到目前為止，空氣負離子的發生技術主要有：到目前為止，空氣負離子的發生技術主要有：電暈放電電暈放電、水發生水發生和和放射發生放射發生三種。三種。ventilation engineering-chapter 66.4.3 負離子凈化方法負離子凈化方法

39、ventilation engineering-chapter 66.4.4 臭氧凈化方法臭氧凈化方法（1）臭氧的性質）臭氧的性質 臭氧的應用主要在滅菌消毒。這主要是臭氧有很強臭氧的應用主要在滅菌消毒。這主要是臭氧有很強的氧化能力，氧原子可以氧化細菌的細胞壁，直至穿透的氧化能力，氧原子可以氧化細菌的細胞壁，直至穿透細胞壁與其體內的不飽和健化合而奪取細菌生命，它的細胞壁與其體內的不飽和健化合而奪取細菌生命，它的作用是即刻完成的。作用是即刻完成的。（2）臭氧在室內空氣中的應用）臭氧在室內空氣中的應用 臭氧的應用基礎是其極強的氧化能力與滅菌性能。臭氧的應用基礎是其極強的氧化能力與滅菌性能。臭氧在污染

40、治理、消毒、滅菌過程中，還原成氧和水，臭氧在污染治理、消毒、滅菌過程中，還原成氧和水，故在環境中不存在殘留物。臭氧對有害物質可進行分解，故在環境中不存在殘留物。臭氧對有害物質可進行分解，使其轉化為無毒的副產物，有效地避免殘留而造成的二使其轉化為無毒的副產物，有效地避免殘留而造成的二次污染。對于臭氧產品的開發，已使其在眾多領域中得次污染。對于臭氧產品的開發，已使其在眾多領域中得到了廣泛的應用，取得很好的效益。到了廣泛的應用，取得很好的效益。ventilation engineering-chapter 66.4.4 臭氧凈化方法臭氧凈化方法ventilation engineering-chap

41、ter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器n工業除塵工業除塵是用各種類型的除塵器，把含塵量較大是用各種類型的除塵器，把含塵量較大(每立方米空氣中含幾至上百毫克每立方米空氣中含幾至上百毫克) 的空氣經凈化處的空氣經凈化處理后排至室外，以使大氣不受或少受到污染。理后排至室外，以使大氣不受或少受到污染。n空調工程空調工程是把含塵量低是把含塵量低 (每立方米空氣中含零點幾每立方米空氣中含零點幾至幾毫克至幾毫克)的空氣，經凈化處理后送入室內，通常采的空氣，經凈化處理后送入室內，通常采用過濾方用過濾方 法，使用的設備是各種空氣過濾器。法，使用的設備是各種空氣過濾器。n過濾器主要功能過濾器主要功能：處理空氣中的

42、顆粒污染：處理空氣中的顆粒污染n常見誤解常見誤解：過濾器像篩子一樣，只有當懸浮在空：過濾器像篩子一樣，只有當懸浮在空氣中的顆粒粒徑比濾網的孔徑大時才能被過濾掉。氣中的顆粒粒徑比濾網的孔徑大時才能被過濾掉。其實，過濾器和篩子的工作原理大相徑庭。其實，過濾器和篩子的工作原理大相徑庭。ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器排風管送風口送風管送風管回風排風機新風ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器 空氣過濾器主要用于進氣凈化，除去其中的塵粒。此外，某些生產空氣過濾器主要用于進氣凈化，除去其

43、中的塵粒。此外，某些生產過程的排氣中含有細小的污染物質（如放射性物質、油霧等）這類凈化過程的排氣中含有細小的污染物質（如放射性物質、油霧等）這類凈化雖然屬于排氣凈化，由于它凈化要求高，也需采用空氣過濾器。雖然屬于排氣凈化，由于它凈化要求高，也需采用空氣過濾器。ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器 空氣過濾的重要性空氣過濾的重要性u預防灰塵阻塞空調機的冷熱盤管預防灰塵阻塞空調機的冷熱盤管 u滿足工藝生產要求，提高產品質量滿足工藝生產要求，提高產品質量u保障室內人員的健康保障室內人員的健康u保持室內裝修的整潔保持室內裝修的整潔u減少室內清洗

44、的次數減少室內清洗的次數u保護室內貴重物品如書畫、古董保護室內貴重物品如書畫、古董u預防風管內積塵預防風管內積塵防火措施防火措施u保障生產環境，如食品業，電子業等保障生產環境，如食品業，電子業等u過濾空氣內的細菌過濾空氣內的細菌ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器室內潔凈度的依賴i. 過濾器的過濾效率 filter efficiencyii.送風系統 air distributioniii. 送風量 air quantity過濾原理v 撞擊法(impingement)v 攔截法(interception)v 擴散法(diffusion)

45、v 阻擋法(straining)ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器過濾器的分類過濾器的分類u撞擊法過濾器撞擊法過濾器(impingement filter)u攔截法過濾器攔截法過濾器(interception filter)u擴散法過濾器擴散法過濾器(diffusion filter) u阻擋法過濾器阻擋法過濾器(straining filter)u初效過濾器初效過濾器u中效過濾器中效過濾器u亞高效過濾器亞高效過濾器u高效過濾器高效過濾器u超高效過濾器超高效過濾器u靜電集塵器靜電集塵器ventilation engineering-c

46、hapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器空氣過濾器的分類及性能空氣過濾器的分類及性能ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器ventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器二、過濾器的性能二、過濾器的性能 1. 過濾效率過濾效率filter efficiencyv在額定風量下，過濾器捕獲的灰塵量與進入過濾器的灰塵在額定風量下，過濾器捕獲的灰塵量與進入過濾器的灰塵量之比。量之比。 當空氣含塵濃度分別以

47、質量濃度、計數濃度和粒徑顆粒濃度表示時，則所得的效率相應為質量效率、計數效率和粒徑分組計數效率。 1122100(1)100(%)ccccventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器2. 過濾器阻力過濾器阻力過濾器的阻力包括濾料阻力和結構阻力。過濾器的阻力包括濾料阻力和結構阻力。新過濾器阻力一般有下列經驗公式：新過濾器阻力一般有下列經驗公式：其中其中u0為迎面風速，為迎面風速，a、b和和m分別為經驗系數與指分別為經驗系數與指數。或：數。或：其中其中u為氣溶膠通過濾料的流速，也叫濾速。對于為氣溶膠通過濾料的流速，也叫濾速。對于國產過濾器，一般國產

48、過濾器，一般a 3-10，n1-2。過濾器的阻力隨著迎面風速過濾器的阻力隨著迎面風速u0或者濾速或者濾速u的增大而的增大而增大，過濾效率隨著濾速增大而降低。增大，過濾效率隨著濾速增大而降低。 00mpaubu npauventilation engineering-chapter 66.5 空氣過濾器空氣過濾器3. 過濾器的容塵量過濾器的容塵量當過濾器在額定風量下的阻力達到過濾器的終阻力時，當過濾器在額定風量下的阻力達到過濾器的終阻力時， 過濾器所容納的塵過濾器所容納的塵粒質量稱為該過濾器的容塵量。粒質量稱為該過濾器的容塵量。4. 過濾器的面速（過濾器的面速（face velocity）和濾速

49、（）和濾速（media velocity）u面速：過濾器迎風斷面通過氣流的速度。面速：過濾器迎風斷面通過氣流的速度。u濾速：濾料面積上氣流通過的速度濾速：濾料面積上氣流通過的速度ventilation engineering-chapter 6多層重力沉降室多層重力沉降室backventilation engineering-chapter 6慣性除塵分離機理慣性除塵分離機理backventilation engineering-chapter 6碰撞式慣性除塵器碰撞式慣性除塵器backventilation engineering-chapter 6反轉式慣性除塵器反轉式慣性除塵器backventilation engineering-chapter 6普通旋風除塵器普通旋風除塵器