大气污染控制工程-实验课 赵文昌 常州大学环境与安全工程学院 Tel：

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1 大气污染控制工程-实验课 赵文昌 常州大学环境与安全工程学院 Tel：13685223968 Email：wzhao@cczu.edu.cn
地址：江苏省常州市武进区滆湖路1号 邮编：213164

2 实验一 旋风除尘器除尘性能实验

3 实验目的 通过本实验掌握旋风除尘器性能测定的主要内容和方法。并且对影响旋风除尘器性能的主要因素有较全面的了解。
管道中各点流速和气体流量的测定； 旋风除尘器的压力损失和阻力系数的测定； 旋风除尘器的除尘效率的测定。

4 实验原理 原理示意图 含尘空气由除尘器的进口切线方向进入除尘器的内外筒之间，由上向下作旋转运动（形成外涡旋），逐渐到锥体底部。气流中的灰尘在离心力的作用下被甩向外壁，由于重力作用以及向下气流的带动而落入底部集尘斗。向下的气流到达锥体的底部后，沿除尘器的轴心部位转而向上，形成旋转上升的内涡旋，并由除尘器的出口排出。

5 实验设备 旋风除尘器除尘性能试验装置系统图 a 1-喇叭形入口；2-管道；3-测孔；4-压损测定断面；5-旋风除尘器；6-闸板阀；7-风机

6 实验仪表 本试验采用质量法测定旋风除尘器的除尘效率。实验用仪器如下： 倾斜微压计：2台； U形压差计：1个； 毕托管：2支；
干湿球温度计：1支； 空盒气压计：1台； 托盘天平（分度值1g）：1台； 秒表：2块； 钢卷尺：2个。

7 实验数据测定与计算 气体温度和含湿量的测定
由于除尘系统吸入的是室内空气，所以近似用空气的温度和湿度代表管道内气流的温度ts和湿度yw。由挂在室内的干湿球温度计测量的干球温度和湿度温度，可查得空气的相对湿度φ，由干球温度可查得相应的饱和水蒸气压力pv，则空气所含水蒸气的体积分数 由下式计算： 式中：pv——饱和水蒸气压力，kPa； pa——当地大气压力，kPa。

8 实验数据测定与计算 管道中各点气流速度的测定 本实验用皮托管和倾斜微压计测定管道中各测点的动压pK和静压ps。各点的流速按下式计算。
(m／s) 式中：Kp——皮托管的校正系数； Pk——各点气流的动压，Pa； ρ——测定断面上气流的密度，kg/m3。

9 实验数据测定与计算 气流的密度计算 (Kg/m3)
式中: p’s——测定断面上气流的平均静压（绝对压力）， p’s = ps+ pa，kPa； ps——气流的平均静压（相对压力），kPa； Ts——气体（即室内空气）温度，K。

10 实验数据测定与计算 管道中气体流量的测定 根据断面平均流速计算，根据各点流速可求出断面平均流速，则气体流量为 Q =A V（m3/s）
式中：A—管道横断面积，m2。

11 实验数据测定与计算 旋风除尘器压力损失和阻力系数的测定
本实验采用静压法测定旋风除尘器的压力损失。由于本实验装置中除尘器进、出口接管的断面积相等，气流动压相等，所以除尘器压力损失等于进、出口接管断面静压之差，即 测出旋风除尘器的压力损失后，便可计算出旋风除尘器的阻力系数 式中： v1——旋风除尘器进口风速，m/s。

12 实验数据测定与计算 除尘系统中气体含尘浓度的计算 旋风除尘器入口前气体含尘浓度的计算 旋风除尘器出口后气体含尘浓度的计算
式中：Ci，C0——除尘器进、出口的气体含尘浓度，g/m3； Gf——发尘量与收尘量，g； Qi，Q0——除尘器进、出口的气体量，m3/s； τ——发尘时间，s。

13 实验数据测定与计算 除尘效率的测定与计算 质量法 测出同一时段进入除尘器的粉尘质量Gf（g）和除尘捕集的粉尘质量Gs（g），则除尘效率

14 实验步骤 测定室内空气干球和湿球温度、大气压力、计算空气湿度。
测量管道直径，确定分环数和测点数，求出各测点距管道内壁的距离，并用胶布标志在皮托管上。 测定各点流速和风量。用倾斜微压计和皮托管测出各气流的动压和静压，以及均流管处气流的静压，求出气体的密度、各点的气流速度、除尘器前后的风量。 用托盘天平称好一定量的尘样。 测定除尘效率：启动风机后开始发尘，记录发尘时间和发尘量。观察除尘 系统中的含尘气流和粉尘浓度的变化情况。关闭风机后，收集旋风除尘器 灰斗中捕集的粉尘，然后称量，用式计算除尘效率。 改变系统风量，重复上述试验，确定旋风除尘器在各种工况下的性能。

15 实验数据的记录与整理 空气干球温度（td） ℃； 空气湿球温度（tv） ℃； 空气相对湿度（φ） %； 空气压力（p） Pa；
空气相对湿度（φ） %； 空气压力（p） Pa； 空气密度（ρ） kg/m3； 计算旋风除尘器的处理气体量，并将测定及计算结果记入表中； 计算旋风除尘器在各种工况下的压力损失和阻力系数并记入表中； 计算旋风除尘器在各种工况下的除尘效率并记入表中。

16 讨论 用静压法测定和计算旋风除尘器的压力损失有何优缺点？你能提出改进方法吗？
旋风除尘器的除尘效率和压力损失随处理气体量的变化规律是什么？它对旋风除尘器的选择和运行控制有何意义？ 你认为实验中还存在什么问题？应如何改进？

17 实验二 袋式除尘器除尘性能实验

18 一、实验目的 1.通过本实验，进一步提高对袋式除尘器 结构形式和除尘机理的认识； 2.掌握袋式除尘器主要性能的实验方法；
1.通过本实验，进一步提高对袋式除尘器 结构形式和除尘机理的认识； 2.掌握袋式除尘器主要性能的实验方法； 3.了解过滤速度对袋式除尘器压力损失及除尘效率的影响。

19 二、实验原理 袋式除尘器性能与其结构形式、滤料种类、清灰方式、粉尘特性及其运行参数等因子有关。本实验是在其结构形式、滤料种类、清灰方式和粉尘特性已定的前提下，测定袋式除尘器主要性能指针，并在此基础上，测定运行参数Q、vF对袋式除尘器压力损失（P）和除尘效率（）的影响。

20 袋式除尘器的除尘机理 主要靠粉尘初层的过滤作用，滤布只对粉尘过滤层起支撑作用。 袋式除尘器除尘机理

21 袋式除尘器的工作原理 (二)捕集机理 袋式除尘器的捕集机理 1.筛滤作用 2.惯性碰撞 3.散作用 4.拦截作用 5.静电作用
6.重力沉降作用 上述各种捕集机理，对一尘粒来说并非都同时有效，起主导作用的往往只是一种机理，或二、三种机理的联合作用。其主导作用要根据尘粒性质、滤料结构、特性和运行条件等实际情况确定。 袋式除尘器的捕集机理

22 袋式除尘器的工作原理 含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上
沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中 粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层

23 新鲜滤料的除尘效率较低 粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率 随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降 清洁气体 粉尘层 含尘气体 除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰 清灰不应破坏粉尘初层 中间层 流线 流线 厚度

24 实验原理相关问题 1.什么是静压、动压和全压？ 2.皮托管的测压机理是什么？使用中要注意什么？

25 三、实验设备和仪器 袋式除尘器性能实验流程图
1一粉尘定量供给装置；2一粉尘分散装置；3—喇叭形均流管；4一静压测孔；5一除尘器进口测定断面；6－袋式除尘器；7一微压计；

26 实验仪器 1．微压计 1个； 2．倾斜微压计YYT－200型 3台； 3．毕托管 2支； 4．秒表 2个；
1．微压计 1个； 2．倾斜微压计YYT－200型 3台； 3．毕托管 2支； 4．秒表 2个； 5．托盘天平 分度值为1g l台； 6．干燥器 2个； 7．超细玻璃纤维无胶滤筒 20个。

27 四、实验步骤 1.运行除尘器，测进口和出风口的静压和管径中心的动压；
2.称量500g滑石粉，在进风口处5min内均匀送尘完毕后，测进风口和出风口的平均静压和管径中心处动压，然后振打清灰，收集灰斗处粉尘质量，计算除尘效率。 3.称量1000g滑石粉，重复步骤2，并计算在该条件下的除尘效率。

28 按下表整理实验数据。 实验记录表 项目 粉尘 量(g) 进口处 出口处 静压(Pa) 动压(Pa) 全压 (Pa) 粉尘捕集量(g)
除尘效率(%) 500 1000

29 五、思考题 1.试分析袋式除尘器压力损失，流量和除尘效率之间的关系？ 2.除尘器除尘效率高，就能说明除尘器除尘性能好吗？为什么？

30 实验三 高效液相介质除尘脱硫一体化装置的模拟实验
实验三 高效液相介质除尘脱硫一体化装置的模拟实验

31 一 实验意义和目的 通过本实验应达到以下目的： （1）了解高效液相介质除尘脱硫一体化装置的组成及运行过程；
一 实验意义和目的 通过本实验应达到以下目的： （1）了解高效液相介质除尘脱硫一体化装置的组成及运行过程； （2）掌握高效液相介质除尘脱硫一体化装置的工作原理； （3）掌握采用烟气采样仪测定烟气中烟尘和二氧化硫浓度的方法；

32 二 实验原理 高效液相介质除尘脱硫过程是以水、气、固三相工艺技术组成的一个系统，如何增大水、气、固的接触面积将直接影响除尘脱硫效果。
二 实验原理 高效液相介质除尘脱硫过程是以水、气、固三相工艺技术组成的一个系统，如何增大水、气、固的接触面积将直接影响除尘脱硫效果。 此装置采用三级净化处理技术： （1）初级净化 （2）深度净化 （3）洗涤净化：

33 三、实验设备和仪器 图 新型高效液相介质除尘脱硫一体化装置 （1- 进气管；2-筛网；3-补液管；4-筒体；5-溢流管；6-弧形碎液盘；
图 新型高效液相介质除尘脱硫一体化装置 （1- 进气管；2-筛网；3-补液管；4-筒体；5-溢流管；6-弧形碎液盘； 7-锥体；8-滚动体；9- 回流挡液板；10-溢流管）

34 四、实验步骤 1、滤筒的预处理：测试前先将滤筒编号，然后在105℃烘箱中烘2h，取出后置于干燥器内冷却20min，再用分析天平测得初重G1并记录。 2、检查TH-880Ⅳ型微电脑烟尘平行采样仪干燥筒内的硅胶干燥剂，保证其呈兰色，清洗瓶内装入3%的H2O2150ml，仔细阅读该装置的说明及线路连接图，连接线路。然后打开电源开关，预热20~30分钟。 3、启动风机：风机启动应在无负荷或负荷很低的情况下，否则会烧坏电机。因此要在风机前的阀门处于全闭的情况下启动风机，待运行正常打开阀门。 4、启动微型自吸泵，为系统供水，通过压力表控制压力在0.1Kg左右。 5、在烟气进口配备粉尘吸入送尘装置。 6、实验装置性能测试 7、测试完毕，整理实验室。

35 五 实验记录 （3）计算除尘脱硫一体化装置的除尘效率 大气压力/kpa 大气 温度 /℃ 烟气 烟道全压/Pa 烟道静压/Pa
（1）测定日期 　　测定烟道 大气压力/kpa 大气 温度 /℃ 烟气 烟道全压/Pa 烟道静压/Pa 烟气干球温度/℃ 烟气湿球温度/℃ 烟气含湿量χsw 烟气进口 烟气出口 （2）烟道断面积 m 测点数 采样点编号 动压/Pa 烟气流速 /(m·s-1) 采样嘴直径/mm 采样流量/(L·min-1) 采样时间/min 采样体积/L 换算体积/L 滤筒号 滤筒初重/g 滤筒总重/g 烟尘浓度/(mg·L-1) 1 2 3 … （3）计算除尘脱硫一体化装置的除尘效率 烟道断面平均流速 (m/s) 烟道断面流量 (m3/s) 平均烟尘浓度(mg/L) 除尘器的除尘效率 （％） 烟气进口 烟气出口

36 Thank You ! 赵文昌 常州大学环境与安全工程学院