颗粒层除尘装置的设计与实验
颗粒层除尘器是一种高效环保的除尘技术，尤其应用于高温烟气除尘，为余热余能的回收利用提供了有利的条件。但其高除尘效率往往伴随着高床层压降。因此，本文通过固定床颗粒层除尘实验探究颗粒层的过滤特性，寻找提高除尘性能的方法。 本文首先介绍了各种除尘器的性能特点以及应用现状，详细讲述了颗粒层除尘器的结构与优缺点，并着重介绍了几种典型的颗粒层除尘器。其次，分析了颗粒层的除尘机理，并利用颗粒层过滤的单元层模型和非稳态模型，确定了过滤效率和床层压降的影响因素。接着，搭建了颗粒层除尘实验平台，基于PRO/ENGINEER三维建模软件，合理设计了颗粒层除尘实验装置的主体结构以及含尘气体发生装置。基于FLUENT软件对粗颗粒物喷吹装置进行了仿真模拟。并选取了恰当的动力装置，详细介绍了测量装置的使用方法。然后，选取了实验用的滤料与粉尘，建立了颗粒层除尘性能的评价指标，并分析了实验系统误差产生的原因。最后，进行了单层滤料、双层滤料以及粉尘调质实验，并对实验结果进行了详细分析。结果表明: (1)单层滤料实验中，过滤气速越小越有利于提高除尘效率;滤料颗粒粒径越小、床层厚度越大，除尘效率越高，但床层压降较大;入口粉尘浓度越大，床层压降升高越快;受容尘量的影响，除尘效率随过滤时间的增加先升高后降低;粉饼滤层的形成可有效提高除尘效率; (2)双层滤料实验中，对于上层为1～3mm或3～5mm膨胀珍珠岩，下层为0.5～1mm砂砾的双层滤料，粉尘会在上下料层之间形成粉饼滤层，可大幅提高除尘效率。在上层滤料除尘效率相同的情况下，上层滤料颗粒粒径越小，总除尘效率越高，但床层压降升高较快。上层滤料层高越高，越有利于减缓总床层压降的升高，但总除尘效率会降低。 (3)在粉尘调质实验中，粉尘粒度越大，除尘效率越高，但床层压降升高较快。在滤料能够完全过滤喷吹的粗颗粒物的条件下，采用粉尘粗颗粒物喷吹调质的方法可有效提高除尘效率。
颗粒层除尘装置;单元层模型;非稳态模型;仿真模拟
东北大学
硕士
热能工程
蔡九菊
2014
中文
X701.2
91
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）