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呼吸性粉尘具有粒径小,分散度高,相对比表面积大,吸附能力强等特点,是有毒有害元素的主要载体。长期处于高浓度粉尘环境,人体呼吸系统器官极易受到损伤。工业性粉尘危害人体健康的同时,还会引发燃烧和爆炸,造成严重的人员伤亡。防治呼吸性粉尘颗粒物成为环境保护及安全生产工作中的重点。气液两相流喷雾技术是治理呼吸性粉尘的的有效手段,但其除尘效率有待进一步提高,通过优化气液两相流喷雾除尘的工艺参数,在低能耗条件下实现高除尘效率,为气液两相流喷雾技术扩大实践应用提供理论科学指导。本文通过在自行搭建的气·液两相流喷雾除尘实验通道内进行不同喷雾工艺及粉尘工艺参数下的喷雾除尘实验,得到了除尘效率与影响因素的关系,并在此基础上对喷雾沉降雾霾环境中的PM10固体颗粒物作了应用研究。本文首先测定分析了气液两相流喷嘴的雾化特性,研究发现喷嘴供气压为0.3 MPa时,成雾液滴分散度最高,液滴粒径最小,Dv(90)为10.29μm;供气压大于或小于0.3 MPa时,成雾液滴分散度低,液滴粒径Dv(90)分布范围为15～50μm。优化气液两相流喷嘴的成雾液滴粒径为下一步研究喷雾除尘效率与液滴粒径关系提供了理论依据与参考。通过实验研究了气液两相流喷雾的除尘效率与液滴的粒径和喷雾量的关系。液滴粒径为10 μm时,气液两相流喷雾除尘效率最高,达到89.60%;气液两相流喷雾除尘效率随喷雾量的增加先增大后保持不变。系统的喷雾量为168kg/h时,气液两相流喷雾除尘效率达到90%。利用实验研究了呼吸性粉尘的种类和浓度对气液两相流喷雾的除尘效率的影响。呼吸性粉尘浓度为50 mg/m3时,自沉降效率高达87.10%;呼吸性粉尘浓度为18.33 mg/m3时,自沉降效率在9.09%～18.18%之间。除尘效率随着初始呼吸性粉尘浓度的增加而增大,初始呼吸性粉尘浓度为20 mg/m3时,除尘效率最高达到90%。气液两相流喷雾对二氧化硅、石墨和粉煤灰呼吸性粉尘的除尘效率分别为 77.09%、65.88%和 67.67%。针对雾霾环境中的PM10颗粒物,设计气液两相流喷雾系统并进行实验。结果表明密闭环境中PM10颗粒物沉降率最高可达80.0%;PM10沉降效率随雾霾浓度的增加而增大,PM10浓度为485 μg/m3时,沉降效率达到88.2%;气液两相流喷雾系统气压为0.3 MPa,水压为0.2 MPa时,PM10平均沉降效率最大可达71.3%。