干粉活性炭 环境工程基础：第四章 大气污染的控制与治理
第四章 大气污染防治
第一节 颗粒污染物的分离方法
大气污染物主要来源于工业废气的排放，而废气的控制和处理方法多种多样。按废气来源可分为工艺生产废气处理方法、燃料燃烧废气处理方法、汽车尾气处理方法等；按废气中污染物的物理形态可分为颗粒物污染物处理（除尘）方法和气态污染物处理方法。
1. 颗粒污染物的物理特性
除尘技术通常用于控制颗粒污染物。除尘技术是利用各种除尘装置捕集、分离气溶胶中的固体颗粒。要深入了解各种除尘机理，首先要了解颗粒污染物的各种物理性质，从而提高除尘效果，正确掌握除尘系统的设计、选型和运行。
气溶胶中含有固体颗粒和液体颗粒，根据除尘技术的需要，这里仅介绍固体颗粒的主要性质。
考虑到一般工程技术中的习惯，本文使用“粉尘”一词来指代固体颗粒。
1.几何特征
颗粒物污染物的几何特征包括尘埃颗粒的大小、形状、比表面积等。
（1）粒径。粉尘粒子的粒径一般分为表示粒子群中各个单独粒子大小的单一粒径和表示由不同大小的粒子组成的粒子群的平均粒径。单位一般用μm表示。
1）单一的颗粒尺寸。根据不同的测量方法，如投影法、筛分法、沉降法等，有不同的定义和表示方法。除尘技术中常用的颗粒尺寸有：
定向粒径dF，又称费雷特直径，是每个粒子在平面投影图上同一方向上的最大投影距离。
斯托克斯粒度 ds 是与被测颗粒具有相同密度和终端沉降速度的球体的直径。
当＜1时，根据斯托克斯定律可得：
（）
18 /
过氧化物酶
dgμν ρ ρ=?
(4-1)
式中μ为流体的动力粘度，Pa·s；
vs——粒子在重力场中的终端沉降速度，m/s；
ρp 和 ρ——颗粒和流体的密度，kg/m
。
空气动力学粒径 da 是空气中单位密度，等于测量颗粒的沉降速度（ρp = 1g/cm
）为球的直径，单位为微米（空气），记为μmA，计算公式为，式中ρp为g/cm
。
切割粒度d
又称临界粒度，是除尘器分级效率为50%时的粒度。
2）平均粒径。如果由不同形状、大小的粒子组成的实际粒子群，其物理性质与由均匀球形粒子组成的假想粒子群相同，则称该球形粒子的直径为该实际粒子群的平均粒径。计算平均粒径的方法有很多种，如长度平均粒径（算术平均粒径）d
=∑nd/∑n;体积平均粒径d
=∑(nd
∑n)
1/3；质量平均粒径d
=∑nd
/∑nd
等式中，d为实际粒子群中不同粒子的粒径，n为对应不同粒径的粒子数。粒径计算方法应根据粉尘的物理化学性质和装置的任务确定。
3）粒度分布。某一粒子群中不同大小粒子所占的比例称为粒度分布，是指粒子的分散程度。
粒度分布可分为数量分布或质量分布，前者为颗粒的百分比，后者以颗粒的质量分数表示。粒度分布可以用表格、图形和函数来表示，常用的数学函数有正态分布函数、对数分布函数、Rosin-分布函数等。质量分布常用于除尘技术，通常采用频率分布，
筛分分布有频率分布、累积频率分布三种。
频率分布（相对频率）ω是粒径dp与dp+Δdp之间的粒子质量ΔM占粉尘样品总质量M的质量分数，定义为：
/100%MMω=? ×
(4-2)
频率分布（频率密度）f为单位粒径间隔宽度Δd
Δd 时的频率分布
=1μm，颗粒质量占粉尘样品总质量的百分比，定义为，
%/f dmω μ=?
(4-3)
频率分布f达到极大值时所对应的粒径dd称为众数直径。
筛上累积频率分布 (筛上累积分布) R
对于粒径大于 d
灰尘样本总质量中所有颗粒的质量分数定义为，
最大 最大
页
日
斯普
日
Rfdω==？
∑∑
(4-4)
相反，如果粒径小于某个粒径d
粉尘样品中全部粒子的质量分数称为筛下累积频率分布( under the sieve)。
，现在，
敏敏
页
日
经验
日
Rfdω==？
∑∑
（4-5）
筛上累积分布与筛下累积分布相等（Rs=Rx50%）时的粒径d50称为中位粒径，这也是除尘技术中常用的表达粉尘粒度分布特性的方法。
频率分布f可以用微分形式表示，累积分布R可以用积分形式表示。
以上三类粒度分布，可根据计算结果绘制频数（或频率）分布直方图，根据各组粒度区间的平均粒度值即可得到平滑的分布曲线。
（2）形状。大多数颗粒的形状实际上是不规则的。在测量颗粒大小和研究流体中颗粒的运动时，
通常假设粒子是球形的，这导致理论计算和实际现象存在差异。
（3）比表面积。单位体积或质量的粉尘的表面积总和称为粉尘的比表面积，单位为m
/米
或 m
/kg。比表面积表示粉尘颗粒群整体的细度，通常影响粉尘的润湿性和粘附性，用于研究流体通过粉尘层的阻力，以及化学反应、传质、传热等现象。粉尘颗粒越细，比表面积越大，其物理化学活性越显著，流体通过颗粒层的阻力越大。
2. 密度
单位体积内粉尘的质量称为粉尘密度，其单位为kg/m3
粉尘在不同的生产场合和实验条件下，其密度值是不同的，所以粉尘的密度分为真密度和容重。粉尘的真密度是指除去粉尘颗粒凹凸面、内部缝隙及颗粒间吸附的空气后的粉尘颗粒的密度，用符号ρ表示。
表示；体积密度是指包括粉尘颗粒内部空隙和粉末颗粒间气体空间在内的粉末密度，用符号ρ表示
粉尘的真实密度与体积密度之间的关系如下：
（）1
BP
ρερ=?
(4-6)
式中，ε为孔隙率，指粉尘颗粒间空隙体积与包括空隙和粉末在内的总体积之比。可以看出，对于同一类型的粉尘，ρb<ρp。例如，硅酸盐水泥粉尘（0.7~91μm），ρp=3.12kg/cm
,ρb＝1.50千克/厘米
3；
燃煤产生的粉煤灰颗粒（0.7-5.6μm）的ρp为2.20kg/cm
，ρb＝1.07千克/厘米
。
对于某一特定类型的粉尘，ρp为一个定值，而ρb则随ε而变化。ε值与粉尘种类、粒径、装填方式等因素有关。粉尘越细，吸附的空气越多，ε值越大；在挤压或振动过程中装填时，ε值会减小。
粉尘的真密度用来研究废气中粉尘粒子的运动情况和选择除尘方法，而堆积密度则用来确定灰斗或贮灰库的容积。
3. 附着力
尘埃粒子粘附于固体表面或彼此团聚的可能性称为尘埃的粘附性。
粉尘粒子之间的各种粘附力主要有分子力（范德华力）、毛细力和静电力（库仑力）。一般情况下，粉尘粒子形状细小、粗糙、不规则，含水量高且润湿性好，粉尘浓度高，带电量大时，其粘附力较大。此外，粉尘粘附现象还与容器壁的粗糙度、周围介质的性质以及粉尘的气流运动有关。例如，在光滑的固体表面运动且不含可溶性粘性物质的粉尘粒子，在低速气流中运动时，不易粘附，而在气体中的粉尘粒子的粘附力比在液体中的粘附力强得多。
由于粘性的作用，粉尘颗粒在相互碰撞时会凝聚变大，有助于提高对粉尘的捕获。
由于电除尘器或袋式除尘器的除尘效率很大程度上取决于集尘电极或滤料捕集粉尘的能力，因此粘性的影响尤为突出。但在除尘设备或含尘气流管道中，粉尘黏附在壁上会造成设备和管道的堵塞或故障，需要加以预防。
4. 润湿性
粉尘颗粒与液体的粘附程度称为粉尘的润湿性。粉尘的润湿性取决于液体分子的表面张力，表面张力越小，液体对粉尘的润湿性越强。例如，水的表面张力就大于酒精或煤油的表面张力。
因此，各种粉尘对液体的亲和力是不同的，当粉尘粒与液滴接触时，若粉尘能扩大接触面而相互粘附，则称为亲水性粉尘；反之，趋于收缩接触面，不能相互粘附的粉尘称为疏水性粉尘。
粉尘粒子的润湿性还与粉尘的粒径、物理化学性质、状态等因素有关。例如石英具有良好的亲水性，但被粉碎成粉末后，其亲水性就大大降低。一般来说，小于5μm，特别是1μm以下的粉尘粒子，很难被水润湿。这是因为细粉的比表面积很大，对气体有很强的吸附作用，表面有一层气膜，只有当粉尘粒子与水滴以较高的相对速度运动，突破气膜后，才会相互粘附。另外，粉尘的润湿性随液体表面张力的增大而下降，随温度的降低而增大，随压力的升高而增大。
在各种湿法技术中，粉尘的润湿性是选择除尘设备的主要依据之一。对于疏水性粉尘，可以加入一些润湿剂(如皂素等)，降低固体与液体之间的表面张力，增加粉尘的亲水性。对于一些与水接触时易形成不溶于水的硬垢的粉尘，如水泥、石灰、白云石砂等，会造成设备和管道结垢或堵塞，因此湿法除尘技术并不适用。
5.电气性能
灰尘的电特性主要包括灰尘的电荷和电阻率。
（1）带电性。粉尘在产生和运动过程中，由于碰撞、摩擦、辐射、电晕放电以及与带电体的接触等原因，粉尘会带有一定的电荷，这称为粉尘的带电性。有的粉尘带负电荷，有的粉尘带正电荷。
有些粉尘不带电。粉尘带电后，其一些物理性质，如凝聚性、粘附性、在气体中的稳定性等都会发生变化，增加对人体的危害。粉尘的电荷随比表面积的增大、含水量的减少、温度的升高而增大。
（2）电阻率。粉尘的电阻率反映粉尘的导电性能，其表达方法与金属导线相同，也用电阻率表示，单位为Ω·cm。粉尘的电阻率除与其化学成分有关外，还与测量条件有关，如温度、湿度、粉尘颗粒大小、松散程度等，只是一种可以相互比较的表观电阻率。粉尘的电阻率包括体积电阻率和表面电阻率：体积电阻率是粉尘颗粒体因内部电子或离子的作用而产生的体积电导率；表面电阻率是粉尘因吸附水分或其他化学物质在其表面形成的化学膜而产生的表面电导率。对于电阻率高的粉尘，在较高温度下（>200℃），体积电导率占主导地位；在较低温度下（<100℃），表面电导率占主导地位；在中间温度范围内，粉尘的电阻率是两种电阻率的综合，其值最高。电阻率是粉尘的重要特性之一，对电除尘器的性能有重要的影响。
6. 爆炸物
当可燃物形成粉尘时（如硫矿粉、煤尘等），由于总表面积的增加，粉体的表面自由能也相应增大。
从而增加了粉尘的化学活性。当粉尘达到自燃温度时，在一定条件下即转入燃烧状态。若在密闭空间内，可燃悬浮粉尘的剧烈氧化燃烧会瞬间产生大量的热量和燃烧产物，当粉尘的放热反应速度超过体系的散热速度时，就会造成空间内很高的压力和温度，形成化学爆炸。可燃粉尘的浓度只有在一定的范围内才会发生爆炸，这个浓度叫做爆炸极限。能爆炸的粉尘的最低浓度叫做爆炸下限，它的最高浓度叫做爆炸上限。低于爆炸下限或高于爆炸上限的粉尘都不爆炸，介于二者之间的粉尘则是爆炸性粉尘。在除尘装置中，通常只需考虑爆炸下限，因为一般粉尘的爆炸上限很大，多数情况下难以达到。
影响粉尘自燃爆炸的因素很多，一般颗粒细小、分散性高、惰性粉尘粒子（不燃性粉尘粒子）少、湿度低、含有挥发性可燃气体的粉尘，自燃爆炸的可能性较大。另外，有些粉尘（如镁粉、电石粉尘）与水接触会引起自然爆炸，对此类粉尘不能采用湿式除尘方法。有些粉尘相互接触或混合也会引起爆炸（如溴与磷、锌粉与镁粉）。对有爆炸和火灾危险的粉尘，在除尘设计时必须充分考虑粉尘的自燃爆炸性质，对爆炸性粉尘必须采取必要的预防措施。
7. 安息角
粉尘通过小孔连续地落到水平板上，锥体母线与水平面的夹角小于90°，称为粉尘的安息角，也称静止角或堆积角。安息角是粉尘的动态特性之一，用来评价粉尘的流动特性。安息角越小，粉尘的流动性越好，大多数粉尘的安息角平均值在35°左右。一般粒径大、表面光滑、接近球形、湿度小、粘度小的粉尘安息角较小。粉尘的安息角是设计除尘设备料斗和管道倾角的主要依据。
2. 除尘过程机理
除尘机理是含尘气流在一定的力作用下，使粉尘粒子相对气流发生一定的位移，最终脱离气流，沉降在捕集表面上。粒子沉降过程受外力、流动阻力和相互作用力的影响，后者一般可忽略不计。外力一般有重力、惯性、离心力、静电力、磁力、热力等。主要的分离机理有以下几种。
1. 重力分离
在重力作用下，颗粒在静态流体中自由运动。假设颗粒为球形，直径为dp。颗粒受到重力Fw以及流体的浮力Fb和阻力Fd的作用。合力为F = Fw - Fb - Fd，其中：
（）
西巴
F
π
(4-7)
动态规划
英国金融行为监管局
ρ
(4-8)
式中ρp和ρ——颗粒和流体的密度，kg/m
3；
Cf——流体阻力系数；
v——颗粒相对于流体的相对速度，m/s；
Ap—颗粒垂直于气流方向的投影面积。对于球形颗粒，Ap＝πdp
/4，米
。
在重力作用下，颗粒克服流体的浮力和阻力，从起始位置开始以加速的速度向下运动，即F>0。
由于流体阻力Fd随加速度沉降速度v的增大而增大，当Fd增大到合力F=0时，加速过程结束，粉尘粒子开始匀速向下运动。此时粉尘粒子沉降速度达到一个恒定的最大值vs，称为终端沉降速度，简称沉降速度。由式（4-7）和式（4-8）可得：
（）
页
閣下
ρρ
ρ
(4-9)
流体阻力系数Cf随流动状态不同而变化，即与颗粒雷诺数Re=vdpρ/μ有关，式中μ为流体动力粘度，Pa·s。球形颗粒Cf的研究结果如下：
0.6
24 / 重新 1.0
18.5/再 1.0 再 500
0.44 再 500
层流面积
过渡区（Allen 区）
湍流区（区域）
(4-10)
对于不同流动区域的颗粒，将相应的Cf代入公式（4-9），得到三种流动条件下的终端沉降速度。例如，对于dp=1~100μm的较小颗粒，一般处于层流区域，其终端沉降速度为
（）
18
页
閣下
ρ ρ
μ
(4-11)
由公式(4-11)可知 vs∝dp
粉尘越细，其沉降速度越小，分离越困难；含尘气流温度升高，密度降低，黏度增大，沉降速度减小，分离也较困难。式（4-1）中斯托克斯粒径ds为
即通过求解公式（4-11）可得。
此外，颗粒形状、颗粒团聚、高浓度下颗粒间相互作用、容器壁等因素也会影响颗粒沉降，实际工作中通常将非球形颗粒当作球形颗粒处理。
2.离心分离
离心分离是一种简单而重要的分离方法，它利用旋转的含尘气流产生的离心力将颗粒从气体中分离出来。它能产生远大于重力的分离力，因此应用十分广泛。此外，离心力在惯性分离和物料拦截中起着重要作用。在离心力的作用下，颗粒将产生垂直于切向的径向运动，最终到达壁面并与气流分离。斯托克斯区球形颗粒所受的离心力F为
为了，
（）
cp
θ
π
(4-12)
式中vθ为旋转半径r处气流及颗粒的切向速度，m/s；
r——旋转气流流线半径，m；
与重力分离类似，颗粒在径向移动时要受到流体的径向阻力Fd。此阻力可表示为（4-
8)和(4-10)确定，
达伊沙
F dvπμ=
(4-13)
式中，vr为旋转半径r处气流及粒子的向心径向速度，单位为m/s。
当Fc=Fd，即离心力与向心阻力平衡时，颗粒的终端离心沉降速度vrs为，
（）
18
页
韋斯
θ
ρρ
μ
(4-14)
公式（4-14）与公式（4-11）形式相同，不同之处在于离心加速度vθ
/r代替公式（4-11）中的重力加速度
g. 从(4-14)可知，v
韋斯
除与颗粒大小、含尘气流温度有关外，还受气流旋转速度、旋转半径的影响，气流旋转速度越大、旋转半径越小，终端离心沉降速度v越大
韋斯
它越大，分离细小灰尘颗粒的效果就越好。
3.惯性分离
惯性分离是使含尘气流冲击到障碍物（如挡板）上，使气流方向发生突然改变，粉尘颗粒在惯性力的作用下从气流中分离出来，其分离机理如图4-1所示。
如图所示。当含尘气流接近挡板时，流线会绕挡板发生急剧转弯，惯性力较大的粗颗粒d1首先离开气流流线而被分离，继续沿曲率较小的路径向前运动，与挡板B1碰撞而被捕获。这种分离方式不仅受惯性力的影响，还受离心力和重力的影响。当气流携带的尘埃粒子d2（d2＜d1）接近挡板B2时，气流方向改变，产生离心力，而被分离。设尘埃粒子d1处气流的旋转半径为R1，切向速度为v
θ，将式（4-14）中的r替换为R1，与d1相同
θ
/R1与离心分离速度成正比。可以看出，增加颗粒直径
增大旋转速度(或质量)和切向速度(即初速度)，减小气流旋转半径(或圆形除尘器直径)，增加离心分离效果，加强惯性分离效果。
4. 保留和分离
如果质量非常小的颗粒没有离开流线并绕过集尘器（例如液滴，
当颗粒中心距集尘器距离为d以内时，
/2
当它与流线上的集尘器接触时就会被拦截、分离，如图4-2所示。
粒径和质量较大的颗粒，由于惯性作用，离开气流流线，直接与收尘器碰撞而被捕获，这就是前面所说的惯性碰撞分离。
研究表明，粒径dP越大，除尘器直径d0越小，拦截分离效率越高。
5.静电分离
静电分离是利用静电力将粉尘从气体中分离出来净化的方法。可分离0.1至1.0μm的颗粒。
颗粒的静电分离有两种形式：一种是自带电颗粒在除尘器上电沉降，
例如，在机械加工、粉碎、筛分和运输过程中，粉尘颗粒经常带电。当粉尘和除尘器带有相反电荷，且电荷强度足以使颗粒离开其流动路径时，它们可能会被附近的除尘器吸引和捕获。这种分离方法主要发生在洗涤器和过滤除尘器中。液体雾化过程和过滤材料经常带电。然而，颗粒或除尘器本身携带的电荷是有限的。
另一类是含尘气流通过电晕放电的高压电场时。
粒子带电，在电场力（库仑力）作用下，带电粒子静电沉降在集尘电极上。这种分离方式主要应用在电除尘器中，其除尘机理如图4-3所示。静电分离是在针状电极与扁平电极（圆柱形）之间通以较高的直流电压，产生电场和电晕放电。针状电极称放电极，又称电晕极，为负极；接地的扁平电极称集尘电极，为正极。在电场作用下，运动中的自由电子在两极间形成微弱的电流。电压越高，电场强度越大。
自由电子在电晕电极附近运动得越快，高速运动的自由电子与中性气体分子碰撞而使中性气体分子电离，产生大量的正、负离子和自由电子，使极间电流（电晕电流）急剧增加，在电晕电极附近发生电晕放电，形成电晕区，正离子与针状电极立即被中和而消失，负离子和自由电子在电场力的作用下向集尘电极方向运动。
在移动时与尘粒发生碰撞、结合，使尘粒带电，带负电的尘粒在电场力的驱动下向集尘电极移动，最终粘附在集尘电极上并与气流分离。
在场强为 E (V/m) 的电场中，带电荷为 q (C) 的带电灰尘颗粒所受的库仑力 Fe 为，
FqE=
(4-15)
粒子在移动时受到流体的阻力F。
可根据斯托克斯公式（4-13）计算，当F
=F
当带电粒子达到终端沉降速度时，驱动速度v
西文
西文
古兰经
πμ
（4-16）
ves方向与电场方向一致，垂直于收尘电极表面。可以看出，带电粒子所带电荷越多，电场强度越大，气体粘度越小，尘粒的驱动速度越大。由于电场中各点的场强不同，而尘粒所带电荷只能近似计算，所以用公式（4-16）计算出的驱动速度只是粒子平均驱动速度的近似值。
以阴极为放电电极形成的电晕称为负电晕，用于工业设备中的除尘设备；反之，以阳极为放电电极形成的电晕称为正电晕，一般用于粉尘浓度较低的空调系统。
在实际除尘器中，通常采用多种除尘机构组合使用。
第二节 除尘装置
1、除尘装置的性能及分类
从含尘气流中分离并捕获粉尘的装置称为除尘装置或集尘器。
1、除尘装置性能
除尘器作为除尘系统的主要组成部分，其性能的好坏直接影响整个系统的运行效果。除尘装置性能的主要指标有含尘气体处理能力、除尘效率、压力损失、设备投资及运行费用、占地面积、设备可靠性及使用寿命等。其中前两项为技术指标，后四项为经济指标。在设计或选用除尘器时，应综合考虑这些指标。
1.含尘气体处理能力
它是衡量含尘气体处理能力的指标，一般用通过除尘器的气体体积流量Q来表示，单位为m3
/秒
或 m
/h，通常是一个给定的量。
2.除尘效率
除尘器的除尘效率包括总除尘效率、级次除尘效率、通过率等。
（1）总除尘效率η。设除尘器入口气体流量为Qi（m
/s)、含尘流量Mi(g/s)、气体含尘浓度Ci(g/m
)，对应出口参数分别为Qo、Mo、Co，除尘器捕集粉尘流量为Mc(g/s)。
对于粉尘流量，Mi＝Mo+Mc，M=CQ。则除尘器捕集的粉尘质量与同一时间内进入除尘器粉尘质量的质量分数即为总除尘效率η，
100 1 100 1 100 %
钴
ii i
美康
η
=×=？ ×=？ ×
（4-17）
若除尘器完全封闭，按稳态等温方式运行，进出除尘器的气体量保持不变，则上述公式可改为：
1 100%
η
（4-18）
总的除尘效率通常是通过测量除尘器进出口的参数来计算的。
实际测量值需折算为标准条件下的参数（0℃，1.013×10
Pa），按公式（4-17）计算。
（2）分级除尘效率ηd。总除尘效率是除尘器在一定的工况条件下对某一特征粉尘的总捕集效果。但对于不同粒径分布的粉尘以及同一特征粉尘中不同粒径的颗粒，除尘器的除尘效率是不同的。为了正确评价除尘器对不同粒径粉尘的捕集效果，采用分级除尘效率的概念。
分级效率是指除尘器对于一定粒径d的除尘效率
或者某一粒径范围Δd
除尘器的除尘效果。设进入除尘器的粉尘总量为M
介质，粒度d
或者某一粒径范围Δd
灰尘 M
ID
频率分布
ID
=ΔM
ID
/米
i;收集的粉尘总量M
介质，粒度d
或者某一粒径范围Δd
灰尘 ΔM
光盘
ω 的频率分布
光盘
=ΔM
光盘
/米
，
除尘器除尘颗粒尺寸为d
或者某一粒径范围Δd
粉尘分级效率η
为了，
100 100 %
光盘 光盘 光盘
id 我 id id
MMωω
ηη
ωω
=×= ×=
(4-19)
根据实测的除尘器总效率，分析了除尘器入口及捕获的粉尘粒径频率分布ω
ID
和ω
光盘
，
分级效率可根据上式计算得出，若将公式（4-19）右边的分子和分母分别除以Δd
，根据公式（4-3）的关系，
除尘效率可以通过进尘口和收集到的粉尘的频率分布来计算。
ID
、
光盘
表明，
光盘
ID
ηη=
(4-20)
总除尘效率是将整个粒径范围的分级效率相加而得到的。
做过
η ηω=Σ
(4-21)
分级效率η
和粒径 d
该关系通常以指数函数的形式表示。
(4-22)
广告
=1η
式中，α、m为试验确定的系数。分级效率ηd随α、m的增大而增大。α值越大，粉尘逸出量越小；m值越大，dp对ηd的影响越大。m值一般在0.33～1.20之间。
（3）透过率P。有的除尘器的除尘效率很高，可达99%以上，总效率的变化难以判断除尘效果和排放对环境的影响。有时也用从除尘器逸出的粉尘质量占进入粉尘质量的质量分数来表示，即透过率P。
100 100 %
η=×=？
(4-23)
若两台除尘器的除尘效率分别为99.9%与99.0%，则前者的P为0.1%，后者的P为1.0%，后者的透过率是前者的10倍。
（4）串联除尘器的总除尘效率。设η1，η2，…，ηn分别为第1，第2，…，第n台除尘器的除尘效率。则n级串联除尘器的总除尘效率为
（）（）（）
12
100 100 100 100 %
ηηηη=L
（4-24）
3. 抵抗
气体流经除尘器的压力损失称为除尘器阻力，是代表设备能耗的一项重要技术经济指标。风机所消耗的功率与除尘器的压力损失成正比，阻力越大，风机能耗越高。除尘器的压力损失是除尘器进、出口断面上气流平均全压的差值Δp，一般用下式表示：
磷
ρ
(4-25)
在公式中
ζ
— 阻力系数；
ρ——气体密度，kg/m
3；
w0——除尘器入口气体平均流速，m/s；
除尘器阻力主要与除尘器的结构类型、流体性质、流体速度等因素有关。
（二）除尘装置的分类
除尘器按其主要除尘机理通常可分为以下四类。
（1）机械除尘器。它是在质量力（重力、惯性、离心力）作用下，将粉尘从气流中分离出来并沉降的设备，如重力沉降室、惯性分离器、旋风除尘器等。其特点是除尘效率不是很高，但结构简单、造价低廉、操作维修方便。在多级除尘系统中作为预除尘用。
（2）过滤式除尘器。它是通过多孔过滤材料层或网状物体将含尘气体和流体分离的设备，包括颗粒层过滤器和袋式过滤器。该类除尘器的特点是除尘效率很高。袋式除尘器的效率可高达
可达99.9%以上，但流动阻力也较大，能耗较高。
（3）电除尘器。它采用静电分离作为除尘机理，利用高压电场使粉尘粒子荷电，在电场力作用下使粉尘从气流中分离出来。除尘方式有干式除尘和湿式除尘两种。其特点是除尘效率高（特别是湿式除尘）、流动阻力小、能耗低，但耗钢量大，投资较高。
（4）湿式除尘器。是利用含尘气流与液滴或液膜接触，使粉尘从气流中分离出来的设备。又称湿式洗涤器，包括各种喷淋洗涤器、旋风水膜除尘器和文丘里洗涤器等。它既可以除尘，又可以吸收净化气态污染物。其特点是除尘效率高，特别是捕集细小粉尘效果显著，但会产生污水，形成二次污染，需进行处理。
以上分类是根据除尘器的主要除尘机构而定的，但在实际除尘器中，为提高除尘效率，往往采用多种除尘机构。另外，除尘器还根据是否使用水分为干式除尘器和湿式除尘器。
2.机械除尘器
1.重力沉降室
重力沉降室是利用重力沉降作用从气流中分离粉尘的装置，如图4-4所示，其中L、H、B分别表示沉降室的长度、高度、宽度。
当含尘气流进入后，流通面积扩大，流速减小，尘粒在重力作用下以沉降速度v下落。
缓慢沉降到底部，同时沉降室内的气流具有水平速度v
继续向前移动，若气流通过沉降室所花的时间大于或等于粉尘粒子从上而下沉降所花的时间，即L/v
≥水平/垂直
，则沉降速度为 v
一切灰尘颗粒均可沉淀。
当沉降室的结构尺寸、含尘气体的性质及流量Q确定后，若颗粒沉降运动处于层流区域，则可利用斯托克斯公式（4-11）计算出沉降室能100%捕获的最小粉尘粒径dmin：
分钟
18 18
（）（）
页
古兰经
規格
微微
ρρ ρρ
==
(4-26)
上述公式为理论计算公式，但在实际应用中，由于气流运动、颗粒形状及浓度分布等因素的影响，沉降效率会有所降低。显然，dmin越小，除尘效率越高。从公式（4-26）可以看出，降低沉降室气流速度vo、降低沉降室高度H、增加沉降室长度L均能提高重力沉降室的除尘效率。但若vo太小或L太长，
沉降量将很大，vo一般取0.2~2.0m