文献综述
摘要：基于文丘里除尘器的基本几何结构，提出了一种新型文丘里除尘器。本文采用压降、除尘效率和脱硫效率对新型文丘里除尘器的性能进行了试验评价。首先，研究了文丘里清洗机的压降特性，给出了压降与气喉速度和液气比的关系的简化经验相关性。该模型与实验数据具有良好的一致性。其次，对该洗涤装置进行了模拟烟气除尘脱硫实验研究。结果表明，文丘里除尘器具有较高的除尘脱硫效率、较低的压降和稳定的运行性能，可用于中小型燃煤锅炉的除尘和气体污染物吸收。
1.引言
用液体喷雾清洗是从气态气流中收集微粒和可溶性气体污染物最有效的方法之一。有许多类型的洗涤器和洗涤系统，旨在提供液体和肮脏气流之间的良好接触，以有效捕捉颗粒或气体，如喷雾板、填充床塔、喷射式洗涤器、旋风式、涡旋式和文丘里式洗涤器。其中，文丘里洗涤器是一种高效的气体清洁装置，它使用液滴形式的液滴来去除直径0.5米至10米之间的颗粒和工业废气来源的气体污染物[1–4]。近几十年来，文丘里洗涤器一直被高度重视从气态气流中去除微粒物质。与静电除尘器相比，文丘里除尘器运行可靠，能处理高温、易爆或有害气体和粘性颗粒，抗腐蚀性酸和碱[5]。
由于这些优点，如细粒的收集效率较高，初期投资成本较低，没有移动部件，体积小，安装和维护方便，1970年代初，文丘里式清洗机被引进中国，广泛用于电站低容量燃煤锅炉烟气净化。在高可吸入粉尘浓度的工作场所，例如矿山和化工厂，它们也被广泛用于清除可吸入粉尘[6,7]和有毒气体[8]。同时去除灰尘和气体污染物是文丘里净化器与其他空气污染控制系统相比的主要优点。文丘里除尘器尽管有上述优点，但与其他除尘器相比，其主要缺点是压力下降较大。文丘里洗涤器的压降通常在100至150毫米h 2o[9]之间。对于高能文丘里洗涤器，它们通常具有300至900mm h2o的显著压降。[10]
目前，煤炭燃烧产生的二氧化硫排放约占我国二氧化硫排放总量的90%。二氧化硫排放对我国空气污染严重，是制约我国可持续发展的重要因素之一。目前，具有中国知识产权的烟气脱硫技术逐渐得到发展。这些fgd技术已经在大容量电站中得到了成功的应用。由于其投资和运营成本高，这些fgd技术不适合同时从中国主要存在的中低容量燃煤锅炉中去除烟气中的粉尘和二氧化硫。因此，有必要开发fgd技术和设备，同时从工业燃煤锅炉和熔炉中去除烟气中的灰尘和二氧化硫。
2.新型文氏里除尘器和仪器的特点
基于文丘里除尘器的基本几何结构[11–15]，开发了一种新型文丘里除尘器。文丘里是由梭形部件组成的。这些梭形的组件被组装起来，形成类似于凹凸不平的部分、喉部和凸出的部分的气体通道。这些气体通道相当于许多文丘里洗涤器的平行组合。一方面，由于喉口直径超过420毫米，可根据实际运行情况和气体流量的变化，方便地调整和选择梭形部件的数量和尺寸，不可能在较大的尺寸[15]下提供喉咙上的擦洗液滴的均匀分布。与通常的圆形或矩形喉部相比，由于梭形构件的对称结构和不规则的喉部截面，C流的气液耦合面积和湍流强度增大，同一截面面的流动压力均匀。这种布置有利于文丘里清洗机喉部气流和喷雾液滴均匀分布，有利于粉尘碰撞、凝结和气体污染物吸收。提高了洗涤机的净化效率。图1展示了文丘里式除尘器的原理图。物理图表如图2和图3所示。
图1.文丘里管中梭形部件的示意图
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