云式除尘技术脱除分子筛尾气细颗粒物的应用研究

摘要

工业排放的PM2.5对生态环境和人类健康影响极大，引起了人们普遍的关注和重视。然而，传统的除尘设备不能高效脱除细颗粒物，常规颗粒团聚技术难以应用到工业领域中。因此，研发一种高效稳定、适应性强、操作简单的细颗粒物控制技术已成为当今世界研究的焦点。
　　云式除尘技术是一种新型除尘技术，在扰动的流场中微米级雾滴与粉尘颗粒充分混合，并以细颗粒为凝结核，在其表面附着凝并，使细颗粒粒径不断增大，长大后的颗粒在超重力作用下被高效收集。本文将云式除尘技术应用于分子筛尾气处理过程中，通过冷态、侧线和工业应用，研究了湿度过饱和环境中粉尘颗粒性质、雾化条件、风量压降和入口浓度等因素对细颗粒物脱除效率的影响。
　　首先，分析了分子筛、裂化剂细粉、干胶粉3种催化剂产品的物性参数和粒度分布，为优化云式除尘器结构提供指导；同时，研究了不同喷嘴型号、操作条件对雾滴粒径的影响，确定了最佳雾化装置。
　　其次，考察了冷态和侧线工况下入口粉尘浓度、雾化条件、操作风量压降等对云式除尘效率的影响。结果表明，在一定入口粉尘浓度和设定风量压降范围内，雾化能够使得粉尘颗粒粒径增大，能够实现出口浓度低于20mg/m3；与冷态试验相比，侧线工况条件下颗粒物脱除效率有所下降，这与粉尘颗粒粒径以及高温高湿的环境有关。
　　再次，将云式除尘技术应用到分子筛尾气处理过程中，通过长周期监测云式除尘系统的进出口浓度，当雾化水压为0.1~0.2MPa，气压不小于0.40MPa，云式除尘器压降不小于2.0KPa时，外排粉尘浓度能达到20mg/m3以下；同时，云式除尘系统还能去除尾气中HCl、NH3等有害气体，延长布袋使用周期至11个月。
　　最后，研究了工业应用中液滴汽化、雾化条件、入口浓度等因素对云式除尘出口浓度的影响。结果表明，雾气浓度随入口浓度的增大而上升，当两者比值为100：1时，出口浓度最低；云式除尘器压降应不小于2.0KPa，最佳为2.5 KPa时，云式除尘系统能实现最佳脱除效果；当入口粉尘浓度低于572.4 mg/m3时，出口浓度能稳定保持在20mg/m3以下。
　　总体而言，云式除尘技术对分子筛尾气细颗粒物具有良好脱除效果。雾滴粒径与颗粒粒径之比 K值对最终的细颗粒物脱除效率影响较大，通过线性拟合发现，当K值小于7时，最利于细颗粒物脱除；通过SPSS线性回归综合分析各项参数对出口粉尘浓度的影响，结果表明影响由大到小依次为入口粉尘浓度、压降和雾化水量，并得出了云式除尘系统出口浓度与主要参数的回归方程，对下一步云式除尘技术应用到其它工业领域细颗粒物净化过程中具有指导作用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究内容

1.3 研究路线

1.4 论文提纲

第二章 细颗粒物污染控制技术研究现状

2.1 传统颗粒物污染控制技术

2.2 常用细颗粒物污染控制技术

2.3 云式除尘技术及其研究进展

第三章 物性参数分析和雾化测试

3.1 物性参数分析

3.2 雾化效果测试分析

3.3 本章小结

第四章 细颗粒物冷态及侧线试验

4.1 冷态试验

4.2侧线试验

4.3 本章小结

第五章 工业应用与参数影响分析

5.1 影响因素分析

5.2 工业应用效果分析

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 不足与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢

附表