大气污染治理技术：净化效率及作用分级

净化效率是表示除尘装置捕集粉尘效果的重要技术指标，可定义为被捕集的粉尘量与进入除尘装置的总粉尘量之比。

（一）总效率η

总效率是指在同一时间内净化装置去除的污染物数量与进入装置的污染物数量之比。

设除尘装置进口的气体流量为Q1（m3/s）、污染物流量为S1（g/s）、污染物浓度为C1（g/m3）；装置出口的气体流量为Q2（m3/s）、污染物流量为S2（g/s）、污染物浓度为C2（g/m3），则有

若装置不漏气，即Q1=Q2，则式（4-5）可简化为

（二）通过率

当净化效率很高时，或为了说明污染物的排放率，有时采用通过率来表示除尘装置的性能，所谓通过率是指未被捕集的粉尘量占进入除尘装置的粉尘总量的百分数，通常用P表示。

过滤式除尘器，如袋式过滤器和空气过滤器等，除尘效率可达99%以上，若表示成99.9%或99.99%，显然不方便，也不明显。例如，一台除尘器的η=99.0%，P=1.0%；另一台除尘器的η=99.9%，P=0.1%；则前一台除尘器的通过率为后者的10倍。

（三）分级除尘效率

除尘装置的总除尘效率的高低，往往与粉尘粒径大小有很大关系。为了表示除尘效率与粉尘粒径的关系，提出分级除尘效率的概念。分级效率是评定除尘装置性能的重要指标，是指除尘装置对某一粒径dPi或某一粒径间隔dPi至dPi+ΔdPi内粉尘的除尘效率，简称分级效率。分级效率也可以用表格、曲线图或显函数ηi=f（dPi）的形式表示。这里的dPi代表某一粒径或粒径间隔。

若设除尘器进口、出口和捕集的dPi颗粒的质量流量分别为S1i、S2i、S3i，则该除尘器对dPi颗粒的分级效率为

对于分级效率，一个非常重要的值是ηi=50%，与此值相对应的粒径称为除尘器的分割粒径，一般用dc表示。分割粒径dc在讨论除尘器性能时经常用到。

（四）分级效率与总除尘效率的计算

1.由总效率求分级效率

由于S1i、S2i、S3i不易测定，应用式（4.17）计算正在运行的除尘器的分级效率较为困难。为此，可以测出除尘器进口、出口和捕集的粉尘的粒径频率分布g1i、g2i、g3i中任意两组数据，由粒径频率分布定义式（4.2）和分级效率（4.17）有(www.xing528.com)

表4.3所示为根据测定的某种旋风除尘器的总除尘效率和粒径频率分布数据计算分级效率的计算实例。

表4.3　旋风除尘器分级效率计算实例（η=90.8%）

（2）由分级效率求总除尘效率

这类计算属于设计计算，即根据某种除尘器净化某类粉尘的分级效率数据和某粉尘的粒径分布数据，计算该种除尘器净化该粉尘时能达到的总除尘效率。由分级效率计算式（4.17）有ηg3i=ηig1i，等式两端对各种粒径间隔求和并考虑到=1，便得到计算总效率的公式

表4.4为由粒径频率分布和分级效率计算总效率的实例。

表4.4　由粉尘粒径频率分布和分级效率计算总效率的实例

（3）多级串联运行时的总净化效率

在实际工程中，有时需要把两种或多种不同形式的除尘器串联起来使用，形成两级或多级除尘系统。

若多级除尘器中每一级的运行性能是独立的，净化第i级粉尘的分级通过率分别为Pi1、Pi2…Pin，或分级效率分别为ηi1、ηi2…ηin，因此多级除尘器净化第i级粉尘的总分级通过率为

或总分级效率为

但应指出，由于进入各级除尘器的粉尘粒径越来越小，所以每级除尘器的除尘效率一般也越来越小。