静电喷雾旋风除尘器脱除细颗粒物的实验研究

摘要

我国能源结构以煤炭为主，煤炭燃烧产生大量细颗粒物，严重影响环境和公共健康。旋风除尘器结构简单、经济性好，广泛应用于工业生产，但其对细颗粒物的脱除效率较差，探索提高细颗粒物脱除效率的方法对于工业生产具有重要意义。在溶液中添加表面活性剂，可以降低液体的表面张力，能大幅度提升常规喷雾的降尘率；静电喷雾技术利用带电液滴的静电吸附作用，可有效脱除细颗粒物，两者为开发高效脱除细颗粒物的旋风除尘器提供了思路。本文以此为背景，从实验研究入手，设计了一种静电喷雾旋风除尘系统，探究影响该系统降尘率的关键因素，旨在为设计新型高效脱除细颗粒物的旋风除尘器提供必要的实验基础。
　　本研究主要内容包括：⑴基于旋风除尘器和静电喷雾降尘理论，设计了一种静电喷雾旋风除尘系统。设计并制作环状感应荷电喷头，通过搭建的喷雾荷电性能测试实验台，测试了喷嘴的喷雾特性，分析并获得了影响雾化特性的关键参数。研究发现：对于选定的喷嘴，荷电效果随喷雾流量的增加先增强后减弱，存在使荷电效果达到最佳的喷雾流量；液滴荷质比受充电场强大小的直接影响；随着荷电电压的增加，液滴粒径逐渐呈下降趋势。⑵基于设计的静电喷雾旋风除尘系统，研究了不同粉尘浓度下电场强度、喷雾流量等参数对装置降尘率的影响。实验表明：增大场强对于装置降尘率的提升有显著作用；装置降尘率与喷雾流量之间近似呈线性关系，随着喷雾流量的增加，降尘率随之上升；当粉尘浓度较低时，静电喷雾对细颗粒物的脱除效果尤为明显。⑶对表面活性剂影响下系统吸附细颗粒物特性进行了实验研究，研究表明：喷雾介质中加入表面活性剂，改善了雾化质量，使装置的降尘率提高；且表面活性剂质量浓度越高，提升效果越明显；同时发现除尘器入口风速影响装置降尘率，风速越大，降尘率越高。

目录

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符 号 表

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2旋风除尘器的发展概况

1.3 荷电水雾除尘技术的研究进展

1.4 本文研究目的及主要内容

第二章 静电喷雾旋风除尘器基础理论

2.1旋风除尘器除尘机理

2.2 荷电水雾的产生

2.3 荷电水雾雾化性能评定参数

2.4 液滴荷电效果性能评定参数

2.5 荷电水雾的除尘净化机理

2.7 本章小结

第三章 环状感应荷电喷头静电雾化特性的实验研究

3.1 实验装置及方法

3.2 水雾感应荷电理论

3.3 实验结果与分析

3.4 荷电电压对液滴粒径的影响

3.5 本章小结

第四章 静电喷雾旋风除尘器脱除细颗粒物的实验研究

4.1 实验装置及方法

4.2 喷嘴雾化特性的测量

4.3 实验结果与分析

4.4 本章小结

第五章 表面活性剂影响下喷雾型旋风除尘器脱除细颗粒物的实验研究

5.1 实验装置与方法

5.2 实验结果与分析

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 研究工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的科研情况