文 献 综 述

前言

近年来，中国的雾霾现象日趋严重，原因是水泥、冶金和一些能源行业的工厂废气处理不到位，虽然其中的粒径在10微米以上的可见大颗粒已经除去，但粒径小于等于2.5微米的颗粒不能有效处理，这些颗粒能长期悬浮于空气中，水汽吸附则形成雾霾。这些颗粒称为PM2.5，他们通常包含了一些有毒重金属离子，因而严重影响着人们的身心健康。这些有害离子的排放同样制约着我国可持续经济的发展，是我国经济转型的一块绊脚石。如何行之有效地净化工厂，汽车排放的废气，对我们的气固分离技术提出了较高的要求。

1气固分离的研究现状

工厂废气处理过程中，针对实际的除尘工程应用要求，目前已经存在几类比较成熟，已经商业化的除尘技术，包括布袋除尘，电除尘，多孔陶瓷膜过滤和其他过滤材料。

1.1袋式除尘器

袋式除尘器是一种高效率、性能稳定、操作简单且应用广泛的气固分离技术，布袋除尘器主要包括布袋和滤料两部分，其中滤料的主要种类为天然纤维、无机纤维和合成纤维，其主要的衡量标准包括容尘量、过滤阻力、效率、吸湿性、使用寿命、耐高温性能和耐酸碱性能。清灰方式包括机械振动、逆气流清灰和脉冲喷吹清灰。随着人们环保意识的提高，袋式除尘器成为治理大气污染，减少污染物排放的高效除尘设备，其最大的特点当属除尘效率高，理想状态下已经能达到99.99%。近年来布袋除尘^[1]装备大型化开发应用、设计开发多样化、计算机技术应用以及新滤料的开发，不断地弥补布袋除尘技术的缺陷，使这项技术迈上新台阶。

相比于静电除尘器^[2]，袋式除尘器的优势在对粒径1~5微米的颗粒捕集率更高，可达到99%以上，且结构简单，操作便捷，造价和维护费用低，受颗粒组成，粒径分布，比电阻等因素影响较小。而新一代的电袋复合除尘器^[3]，引入静电力，使颗粒在滤料中形成疏松的颗粒层结构，通过纤维层和颗粒层的两级过滤，以求达到低压降高效率的粉尘补集结果，但对粒子带电量、电场性质和布袋老化问题仍需进一步研究^[4]。

1.2电除尘器

电除尘过程通常包括颗粒荷电、收尘和清除捕集颗粒三个部分。通过负极高压产生电晕放电，在正极和负极之间的空间内制造大量荷电粒子，进入该区域的粉尘被荷电。尘粒荷电包括电场荷电和扩散荷电两种，与颗粒粒径有关。荷电后颗粒受电场作用沉积到极板上。最后，通常用振打极板[5]的方法清灰。在清灰过程中，要控制振打位置、周期、加速度和振打方式，减少或防止”二次扬尘#8217;现象[6]。除此之外，亦可采用湿式电除尘技术，使烟气处于湿饱和状态，以水雾滴或气溶胶的形式吸附颗粒，除尘效果更好，并可在清灰过程中采用水冲灰取代机械振打[7]。由于引入了水系统，其对应的设备和操作要求也更高。

相比于袋式除尘器，电除尘器的优势在于烟气处理温度提高，通常可达到

500摄氏度，而布袋除尘器一般在280摄氏度以下。此外，电除尘器可以收集