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含尘气体基本概念

含尘气体基本概念


 气体作为运载粉尘的介质在通风除尘中占有重要地位Q —般通风除尘涉及的含尘空气、 工业炉窑除尘净化涉及的烟气统称为含尘气体。
  1. 空气
通常我们讲的空气是指含78%的氮气,、21%氧气以及多种稀有气体和杂质组成的混合物。空气的成分不是固定的,随着高度、气压的改变,它的组成比例也会改变。
  1. 含尘空气
含尘空气通常指由各种机械加X过程(如破碎、筛分、贮运等)产生的常温空气和固 体微粒的混合物。在;II业通风除尘中,也有以%等其他气体为载体的,统称为含尘气体。
  1. 含尘烟气
含尘烟气通常指由各种物理化学过程(如燃烧、焙烧、冶炼、焊接等)产生的高温气 体与固体、液体微粒的混合物,烟气中含有CO、co2、so2、h2o、.等多种气体成分q
二、含尘气体理化特性
1.粉尘浓度
含尘气体粉尘浓度通常分为工况浓度和标况浓度,前者为袋式除尘器应用场合含尘气体 的实际操作浓度,单位为mg/m3;后者为载体体积折算到标准工况(0弋,101.32kPa的于
气体状态)时的含尘浓度,单位为mg/ms (标准)。可用下式换算:
^ ^ 101.3 +P 273                                                     ^1、
C = Co^OL^~-2^                                                        (1-3)
式中C- C0-
-工况浓度{ mg/m3};
-标况质量浓度(mg/m3 (标准));
P——烟气压力(kPa); t——烟气温度(T)。
工况浓度主要用于系统设计、设备选型;标况浓度主要用于环境标准、环境监测。我们 通常讲的各类家排放标准值都是按标况浓度制定的,一般它的数值比工况浓度要大。现场可近似用开氏温度反比法估算。
  1. 温度
含尘气体温度通常表现为气体温度和粉尘温度。对于一般工业通风除尘,由于两者差别 不大,仅记气体温度即可;对于工业炉窑除尘,两者不可混淆,一般烟尘温度要大于气体 温度。
  1. 黑度
烟气黑度是一种凭视觉采用对比法判断烟尘排放质量浓度的指标,分为0~5级,称为 格林曼烟尘质量浓度级。颜色越深,级别越大,表示烟尘排放质量浓度越高。
  1. 湿度
气体的湿度是表示气体中含有蒸汽的多少,即含湿程度,可有多种表示方法。
  1. 绝对湿度绝对湿度是指单位质量或单位体积湿气体中所含蒸汽的质量,用每千克(4)气体中含有的水分量(kg)表示,单位为kg/kg;或者用在一定温度、压力下每立 方米(m3)气体中的水分量(kg)表示,单位为kg/m3。在工程中,经常针对在标准状态下的干气体,故单位为(千,标准)+当针对标准状态下的湿气体时,单位为kg/m3 (湿,标准)。湿空气中蒸汽的含量达到该温度下所能容纳的最大值时的气体状态> 称为饱 和状态。
  2. 相对湿度气体中所含的水分量不是无限的,有一个饱和值,饱和含水量主要与 气体的温度有关。在一定条件下,气体的含水量趋近于其饱和含水量的程度,称为相对湿 度3换句话说,相对湿度就是在相同温度下,lm3?显气体中水分含量d与在饱和状态下lm3 湿气体中的水分含量dn的比值:
<p 二 I x 100%                                                                    (1-4)
相对湿度还可以用湿气体的蒸汽分压力P与在饱和状态下水蒸气的分压力Ph的比值 表:
屮=1x100%                                                     (1-5)
Pn
  1. 体积分数在(GB/T     12138—1989)《袋式除尘器性能测试方法》中,采用蒸汽 体积分数(%,体积分数)表示气体的湿度,并实现干、湿气体的体积换算:
式中的——干气体流量(m3/h)(干);
Qn---- 湿气体流量(m3/h)(湿);
Xw——蒸汽体积分数(%)。
  1. 露点温度
含有一定水分的气体,随着温度的降低,相对湿度增加,当降至某一温度值时,气体中 的相对湿度达到100% (饱和状态),这时水分将开始冷凝出来,使水分开始冷凝的温度称 为露点温度。
露点温度对通风除尘有着重要意义,当气体中出现冷凝水后,粉尘将会黏结到管壁或除 尘器的滤料上,造成系统的失效,破坏除尘器的工作等。在通常情况下(湿式除尘器中例外)都应防止气体出现冷凝(气体温度不低于露点温度),以保证系统的正常工作。
对于湿空气,露点温度与空气温度和湿度有关,可用干、湿球温度计测定干球温度和湿 球温度,査I - d图求得露点温度。

温度/K
1-1温度和过剩空气系数 对so3转化的影响
对于炉窑高温烟气,如含有S02、HC1、HF 等酸性气体和蒸汽,露点温度会大幅度提高(可 1W 超过100T),腐蚀作用明显加剧。因为是酸性气 体结露,所以又称为酸露点。影响酸露点温度的 g
o 10
因素十分复杂,至今难以根据理论计算得出,只 7 能通过实测数据整理得半经验计算公式来确定。 mo 烟气中的S02本身对酸露点没有多大直接影条J 响,而由302继续氧化产生的S03才是主要影响 ‘
因素。S02变为S03的转化率与燃料类型、烟气 f 温度、含氧量等因素有关,如图1 -1所示。
0.1
燃油烟气的酸露点高于燃煤烟气。一般在正 常燃烧工况条件下,燃煤锅炉烟气的S03转化率 约为1% -2%,燃油锅炉烟气的S03转化率约为 2% -4% ,有条件时宜通过实测确定。
对于含有S03和H20的烟气酸露点温度可按 如下经验公式近似计算:
= 186 + 201ogr„2O + 261ogrs(,3                                 (1-7)
式中V^酸露点温度(^C);
rH2o——烟气中H20的体积分数(%); rS03——烟气中S03的体积分数(% )。
  1. 黏度
含尘气体的黏度是指气体在流动过程中,气体分子抵抗剪切变形的特性,由气体分子间 的吸收力以及分子不规则热运动引起,用动力粘度A表示。温度越高,气体的黏度越大,可 用下式换算:
(1 -8)
_ (T0 + 120w Ty ^ 一 M T + 120 )(r。)

式中抑一温度为T0 (K)时的动力粘度(Pa_s); fi——温度为71 (^)时的动力粘度(Pai)。

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