湿法洗涤设备利用惯性力、扩散力和重力等有效地捕集烟气中的粉尘,它能分离烟气中粒径小至0.1~0.2微米的固体粒子。
湿法洗涤装置的颗粒捕集机理可以分为8类:①惯性碰撞和拦截。当气流绕过一个小障碍物时,颗粒借助于惯性的作用,将继续向障碍物运动,使部分颗粒被捕集下来。②布朗运动。当颗粒足够小时(直径小于0.1微米),气体分子对颗粒的作用效果显著,颗粒开始像气体分子那样在气体中做无规则的布朗运动。③重力沉降。在湿法捕集装置中,重力沉降分离作用对于小颗粒较弱。④离心分离。通过改变气流方向而产生离心力,使颗粒从气流中分离出来。离心分离对于颗粒直径小于0.5微米的颗粒分离效果较差。⑤凝聚作用。颗粒通过碰撞形成颗粒团,这种凝聚作用使颗粒尺寸增大而更利于捕集。⑥扩散泳作用。在湿法洗涤装置中,水蒸气冷凝到低温表面,颗粒受到物质传递中所施加的外力,使其沉积在液面上。⑦热泳作用。若气液相间存在温度梯度,将造成不同能量分子的碰撞,使微粒向低温液面运动。⑧冷凝作用。蒸汽在颗粒表面冷凝形成液膜,使颗粒质量增大,结果就使颗粒易于受惯性碰撞而被捕集。
湿法洗涤装置在应用中与其他除尘器比较有明显的特点。其优点主要为:结构简单、金属耗量少、造价低、可以同时捕集有害气体和粉尘;适用于高温气体的冷却和洗涤以及腐蚀性气体和烟雾的回收和中和;可避免火灾和爆炸危险;与干式除尘器比较,设备尺寸一般较少;在消耗同等能量下,除尘效率比干式除尘高。
湿式洗涤装置在应用过程中也存在一定的局限性,主要有:废液需要处理,防止二次污染;所处理的烟气具有选择性,如对拒水性烟尘(如炭黑)和水硬性粉尘(如水泥)不适用,对疏水性烟尘的处理效率不高,对黏性烟尘进行处理时容易使管边、叶片等发生堵塞;除尘后气体被水蒸气饱和;非常细微的粉尘难以润湿,会降低除尘效率;对腐蚀性气体应该考虑防腐问题;在寒冷地区应具备防冻设备。
根据湿法洗涤装置的净化机制,可将其分为以液膜形式捕尘、以液滴形式捕尘和以气泡形式捕尘。各类型的典型装置见表。
湿法洗涤装置的类型 | 典型的湿法洗涤装置 |
以液膜形式捕尘 | 旋风水膜除尘器、管式水膜除尘器、填料塔式除尘器 |
以液滴形式捕尘 | 文丘里除尘器、自激喷雾式除尘器、喷雾接触式除尘器 |
以气泡形式捕尘 | 湍球塔湿法捕集装置、鼓泡接触式除尘器 |