文档介绍：高温烟尘颗粒捕集技术探讨
摘要:本文探讨了高温烟尘颗粒特性对除尘器的影响,具体介绍当前高温烟尘的捕集方式及其烟尘捕集方式的优劣,提出高温烟尘除尘技术存在的问题及研究发展方向,它对于节能具有重要意义和广阔的应用发展前景。
关键词:高温烟尘颗粒捕集

高温含尘气体净化或气固分离的问题,在化工、石油、冶金、能源及其他行业中都是十分重要的关键问题之一,在工业生产过程中常产生高温含尘气体,由于不同工艺需要或回收能量,以达到节能的目的,或者满足环境要求达到环保排放标准,都需对高温含尘气体进行除尘,在高温条件下,随着温度的增加,作用在运动颗料上的粘性阻力增加,高温时采用的设备材质结构形式以及热膨胀等工程问题会影响设备协调的有效正常运行,因此,高温条件下气固分离技术是一个有较高的难度且亟待开发的课题,在国内外极受重视,它不仅对环境污染起着极其关键的作用,而且是保护动力设备、防止设备的腐蚀及磨损、大幅度提高动力设备系统的效率及提高设备安全运行及节能的必要措施,它的理论研究及应用技术开发研究具有重要意义和经济价值。

温度影响分离器性能最基本的原因,是当温度变化时含尘气体的一些性质如密度、粘度等发生改变,影响烟尘颗粒的运动规律及特性,从而影响分离器的分离效率,并同时对分离设备提出耐高温的特殊要求。高温高效除尘技术的特点是:所要求净化的含尘气体温度高(600~1400℃);颗粒细(通常dp<5~10μm,甚至亚微米级);净化标准高,出口浓度常要求10~50mg/Nm3,甚至更小。对于如此苛刻的要求,采用简单的气固分离设备是远远达不到的,目前常采用离心机理及过滤机理的分离器或其组合,对于离心分离器,原则上温度净效应将会减少分离器的分离效率。
不过至今,在高温情况下如何影响分离器内的气固分离机理的确不是很了解,在很大程度上仍是通过试验手法来探索温度对颗粒分离机理的影响,即使如此,目前这方面的试验研究结果也不是很充分,这方面研究有待深入,它对提高颗粒分离及能源利用具有重要意义。
Parent(1946)首先报道了高温条件下对旋风分离器中气固分离机理的研究结果,最高温度为800℃,Alexander(1949)进一步对更高温度及大直径分离器进行了研究,温度达到1100℃,经过研究,Alexander认为,温度对分离机理的影响可归结列旋涡指数n中,并给出了旋涡指数与温度的经验表达式:
=
式中:n——速度分布指数
 T——绝对温度(K)
气体的温度首先是影响气体的粘度,粘度随温度的升高而增加,500℃时的粘度为20℃时的2倍,因此,随着温度增加,作用在运动颗粒上的粘性阻力增加,分离效率下降。
在流量一定的情况下,分离效率与气体粘度的关系为:
=
式中:μa、μb——气体在a,b两种状态下的粘度
温度对阻力也有很大的影响,分离器的阻力Δp与气体的绝对温度成反比:
Δp=KQ2PΔρ=KQ2ρρg/T
式中,K为比例常数,P为绝对压力(Pa),T为绝对温度(K)
据有关研究结果表明,随着温度的降低而使得分离效率提高,在相同的入口速度及相近的负荷条件下,提高温度将降低分离效率。
上述研究均只考虑了随着温度增加,运动颗粒粘性阻力增加,给旋风分离带来的不利影响,而未分析及考虑随着温度增加,细微