氣固順流式移動床過濾器的除塵性能

呂 涵, 范怡平, 趙亞飛, 盧春喜, 閆子涵

(中國石油大學(xué)(北京) 化學(xué)工程與環(huán)境學(xué)院, 北京 102249)

1 前 言

移動式顆粒床除塵是近年來備受關(guān)注的一種高效干式除塵技術(shù)?？梢詮V泛應(yīng)用于化工、能源多個領(lǐng)域。特別是在潔凈煤燃燒發(fā)電技術(shù)上，移動床除塵技術(shù)擁有良好的應(yīng)用前景。

根據(jù)氣固兩相流動形式，移動床過濾器可分為順流式、逆流式、混合流式和錯流式(交叉流式) 4種。其中錯流式[1-8]、逆流式[9-10]、混合流式[11]盡管具有較好的除塵性能，但也存在明顯不足。如逆流式移動床過濾器須嚴(yán)格控制氣相流量和顆粒流率以保證氣體和顆粒可以順暢流動[12]；混合流式移動床過濾器中對于進(jìn)入床層的氣流壓力、速度條件限制要求較高，需要嚴(yán)格控制氣流壓力平衡方可保證顆粒循環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)行[13]，操作彈性相對較?。诲e流移動床過濾器則可能因錯流氣速過大而產(chǎn)生空腔、貼壁的非正常工況[14]，從而導(dǎo)致下料不暢，無法穩(wěn)定過濾。而順流式移動床過濾器雖然可能因氣體二次夾帶而使效率略降，但可通過控制合適的操作氣量以保證除塵效果。且研究表明[15]，在移動床過濾器中，粉塵流動方向與重力方向一致時，除塵效率比無重力效應(yīng)和重力效應(yīng)與流動方向相反時高，所以順流式移動床相較于逆流和錯流移動床，除塵效率應(yīng)相對較高。

以往順流式軸向移動床的研究[16-17]多是針對反應(yīng)器而非過濾器，姬忠禮等[18]通過優(yōu)化排料結(jié)構(gòu)，可使顆粒相在床層內(nèi)近似于平推流型式分布，顯然有利于兩相接觸、反應(yīng)；但相關(guān)研究未見用于煙氣除塵凈化等領(lǐng)域。只有少數(shù)國外學(xué)者[11]曾開展關(guān)于順流式移動床過濾器研究，且也僅給出了大致實(shí)驗(yàn)結(jié)果，缺少詳細(xì)的理論分析。

對于移動床除塵器的壓降，張立平[19]、趙建濤[20]、CHEN[21]、高思鴻[22]等分別在不同類型的移動床過濾器中考察了操作條件對設(shè)備壓降的影響。而對于顆粒床過濾器捕集效率，TIEN等[23]和TAKAHASHI等[24]分別對固定床凈床過濾和固定床過濾動態(tài)模型進(jìn)行研究并建模。國內(nèi)則有王中禮[25]、趙建濤[26]、劉書賢[27]分別對影響錯流移動床除塵效率的因素、操作條件對于移動床除塵效率的影響進(jìn)行了研究。雖然以上學(xué)者的研究對象與本文差異較大，但其研究方法和內(nèi)容為本文提供了一定的研究思路。例如多數(shù)學(xué)者在研究移動床壓降時均在Ergun公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修正擬合，并且探討了不同操作條件對設(shè)備壓降的影響規(guī)律；另有TIEN[23]、吳晉滬[1]、趙建濤[26]等提出的比沉積率σ的計算模型為本文研究結(jié)果的分析起到一定借鑒意義。本文對氣固順流式移動床過濾器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，分析表觀氣速、顆粒循環(huán)速率和粉塵比沉積率對于氣固順流式移動床過濾器的影響，以期為工業(yè)設(shè)計、操作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖 Fig.1 Schematic diagram of the experimental setup

2 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。氣固順流式移動床過濾器內(nèi)呈負(fù)壓操作，通過蝶閥d的開合關(guān)閉對過濾器在移動床和固定床兩種操作模式進(jìn)行切換。常溫常壓下的空氣通過入口管路3吸入氣固順流式移動床過濾器內(nèi)，同時螺旋給料機(jī)4在入口管3處進(jìn)行加塵操作，空氣與螺旋給料機(jī)4加入的灰塵顆粒在入口管3中形成一定濃度的含塵氣體以模擬工業(yè)煙氣。

含塵氣體由入口管3進(jìn)入集氣室5，在氣力作用下落在移動床7床層頂部，隨由上部下料錐6落下的捕集顆粒一并向下運(yùn)動。床層高L為0.8 m。攜帶著粉塵的捕集顆粒經(jīng)過了床體底部沿軸向均布的3個導(dǎo)流錐8，導(dǎo)流錐是由約翰遜網(wǎng)結(jié)構(gòu)卷制而成，開孔率為38%。凈化后的氣體從約翰遜網(wǎng)的網(wǎng)縫中流出隨后進(jìn)入出口管路。

“沉浸”在捕集顆粒中的粉塵隨捕集顆粒一同經(jīng)過待生閥門d后進(jìn)入待生斜管10中，繼而進(jìn)入提升管路11，在氣力作用下進(jìn)入噴動再生器12中，在此設(shè)備內(nèi)完成粉塵和捕集顆粒的分離。在氣體的帶動作用下粉塵進(jìn)入旋風(fēng)分離器14，被料筒15和濾袋16所收集。顆粒在重力的作用下沉降至噴動再生器底部，沿著再生斜管13進(jìn)入移動床頂部，繼而完成循環(huán)過程。

為了便于觀察，移動床體材料采用的是有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)。引風(fēng)氣體流量Q由空氣轉(zhuǎn)子流量計測量，進(jìn)而可獲得表觀氣速ug。在移動床體上每隔0.1 m布置一個軸向測點(diǎn)，如圖1中L1～L7所示，并使用衡欣(臺灣)AZ82062型高精度壓差計測量床層壓降分布和整床壓降。通過控制再生閥門e，由容積法測得顆粒循環(huán)速率Gs。根據(jù)前人[1,22,25]對移動床過濾器內(nèi)粉塵沉積的已有研究，比沉積率σ定義為單位體積床層中所沉積粉塵顆粒的體積，它反映了粉塵在床層中的沉積量。粉塵在床層中的比沉積率與床層上、下截面的含塵濃度有關(guān)，如式(1)所示。由于床層的上方進(jìn)氣室5與入口管路3相連，而床層的下方的排氣室2與出口管路1相連，在單位時間內(nèi)加塵質(zhì)量和氣體通過流量一定的情況下，床層上方的濃度與入口管路濃度相同，而床層下方的濃度和出口管路的濃度相同，即床層上下截面的濃度分別可以由入口和出口管路的含塵濃度Cin和Cout來表示。

式(1)中：m — 單位時間入口粉塵質(zhì)量，kg?h-1；Q — 氣體流量，m3?h-1。

式(2)中：ρp— 粉塵密度，g?m-3；Cin— 入口管粉塵濃度，g?m-3；Cout— 出口管粉塵濃度，g?m-3；ug— 表觀氣速，m?s-1；us— 顆粒移動速度，m?s-1；Sg— 氣體通過床橫截面積，m2；Ss— 顆粒通過床層的橫截面積，m2。

床層顆粒的移動速度與顆粒循環(huán)速率的函數(shù)關(guān)系如式(3)：

式中：Gs為顆粒循環(huán)速率，kg?(m2?s)-1。ρb為捕集顆粒堆積密度，kg?m-3。

實(shí)驗(yàn)采用等速采樣法對出口含塵氣體濃度Cout進(jìn)行測量。采樣系統(tǒng)由采樣探頭、連接導(dǎo)管、含內(nèi)置濾筒的采樣錐瓶、負(fù)壓表、緩沖瓶、轉(zhuǎn)子流量計、真空泵等組成，如圖2所示。采樣探頭是由內(nèi)徑6 mm的不銹鋼鐵管彎折90° 而成，布置在氣體出口的垂直管路的中心線上，距離上游彎頭5倍以上管徑處，具體位置見圖1。采樣處的采樣氣速與出口管路內(nèi)的橫截面平均氣速相等，采樣氣體通過內(nèi)徑6 mm的不銹鋼細(xì)管導(dǎo)入含玻璃纖維濾筒的抽濾瓶(125 mL)內(nèi)，濾筒的尺寸和規(guī)格為：直徑31 mm，長度120 mm，孔徑0.3 μm。采樣氣體中的細(xì)粉被濾筒收集下。實(shí)驗(yàn)中，為獲得足夠的灰塵量用于分析設(shè)備的捕集效率，每次采樣10 min。根據(jù)等速采樣的原理，獲得的設(shè)備捕集效率為采樣時間段內(nèi)的平均效率。忽略期間由于操作而造成的時間誤差。實(shí)驗(yàn)后將收集到的顆粒稱重并分析系統(tǒng)的捕集效率。

通過等速采樣法測得出口管路1的氣體含塵濃度Cout，結(jié)合入口管路氣體含塵濃度Cin，通過式(4)得到過濾器的捕集效率。

圖2 采樣系統(tǒng)流程示意圖 Fig.2 Flow chart of the sampling system

實(shí)驗(yàn)中所用的粉塵為中位粒徑dp為19 μm的硅微粉。捕集顆粒用的是UOP公司生產(chǎn)的分子篩催化劑，其粒徑分布較窄，平均粒徑ds為2.07 mm；顆粒間的空隙率ε為空隙體積和床層總體積的比值，可通過顆粒堆積密度和表觀密度計算出本實(shí)驗(yàn)所用顆粒的空隙率約為0.37。捕集顆粒的物性參數(shù)如表1所示。

表1 捕集顆粒物性參數(shù) Table 1 Parameters of the trapped particulates

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 移動床過濾器在無塵負(fù)荷下壓降

在實(shí)驗(yàn)中，氣體在引風(fēng)的作用下自上而下穿過床層，從而產(chǎn)生流動壓降。結(jié)合不同表觀操作氣速條件下實(shí)測得到的床層壓降分布，可對床層壓降進(jìn)行擬合。一般通過式(5)Ergun公式對移動床壓降進(jìn)行計算，右式中第1項(xiàng)代表滯留項(xiàng)，k1是無因次滯留壓損系數(shù)，第2項(xiàng)代表紊流項(xiàng)，k2是無因次紊流壓損系數(shù)。

研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)測得實(shí)驗(yàn)值和“經(jīng)典”Ergun公式[28]有一定差別，本文通過對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到修正后的Ergun公式為：

圖3即是實(shí)驗(yàn)值和修正后的Ergun公式擬合結(jié)果。由圖可知，考察面的全部實(shí)測壓降數(shù)據(jù)與擬合曲線誤差小于15%。這說明修正后的Ergun公式可以較好地表征移動床表觀氣速和床層壓降的關(guān)系。

與以往研究的擬合結(jié)果相比，方程(6)中，滯流壓損系數(shù)k1和紊流壓損系數(shù)k2均較小，這可能與氣體穿過同向移動的顆粒層時，紊流程度的減弱有關(guān)。

圖3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和Ergun公式擬合結(jié)果對比 Fig.3 Comparison of experimental and Ergun fitting results

圖4 顆粒循環(huán)速率對移動床平均壓降的影響 Fig.4 Effects of particle circulation rates on average pressure drop of the moving bed

3.2 顆粒循環(huán)速率對壓降的影響

通過圖1中的閥門d可以調(diào)控移動床顆粒循環(huán)速率，實(shí)驗(yàn)中取了兩組循環(huán)速率，圖4是在不同顆粒循環(huán)速率Gs條件下，床層的平均靜壓降分布。由圖知，當(dāng)顆粒循環(huán)速率由0增大至2.26 kg?(m2?s)-1時，床層壓降略微下降。這與錯流移動床中探究顆粒的循環(huán)速率對床層壓降影響關(guān)系不同，前人研究[20]發(fā)現(xiàn)，錯流移動床在凈床操作時，顆粒的循環(huán)速率對壓降的影響并不明顯。而在順流移動床中，提高顆粒循環(huán)速率，意味著床內(nèi)顆粒移動速率增大。根據(jù)張濟(jì)宇等[29]的研究，在負(fù)壓差移動床內(nèi)，固體與氣體同向流動時，固體顆粒移動速度增大，床層的壓降隨之下降。設(shè)備操作模式由固定床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿哟膊僮髂Ｊ綍r，顆粒間的空隙率會增大，由Ergun公式可知，當(dāng)顆粒間空隙率增大時，移動床壓降會相應(yīng)減??；由式(3)可將顆粒的移動速度用顆粒的循環(huán)速率來表示，因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)操作范圍內(nèi)，床層顆粒移動速度最大不過0.002 4 m?s-1，其對于顆粒間空隙率變化的影響十分有限，所以在實(shí)驗(yàn)操作范圍內(nèi)，當(dāng)顆粒循環(huán)速率增大時，移動床壓降下降幅度不明顯。

3.3 加塵條件下床層的壓降隨比沉積率的變化

圖5是在移動床操作模式下(ug= 0.126 m?s-1，Gs= 2.26 kg?(m2?s)-1)，不同比沉積率條件下的設(shè)備壓降隨時間變化曲線圖。由圖可知，隨著過濾操作的進(jìn)行，設(shè)備壓降處于先增大，后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)。并且隨著比沉積率σ的增大，設(shè)備壓降達(dá)到穩(wěn)定的時間越快；但隨著床層中粉塵比沉積率σ的增大，設(shè)備壓降達(dá)到相對穩(wěn)定時的壓降值越大。粉塵在床層中的比沉積率σ增大，會導(dǎo)致床層顆粒間的空隙率ε減小，由Ergun公式知，床層壓降隨著空隙率ε的減小而增大，所以粉塵比沉積率越大，達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)時的壓降越大。

圖5 不同比沉積率設(shè)備壓降隨過濾操作進(jìn)行產(chǎn)生的變化 Fig.5 Pressure drop of different deposition rate devices as a function of filtration time

同時發(fā)現(xiàn)，比沉積率σ從4.08×10-4增大到8.68×10-4，壓降達(dá)到相對穩(wěn)定時的波動程度不同。由圖可知，當(dāng)粉塵比沉積率σ從4.08×10-4增大到7.35×10-4時，設(shè)備壓降達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)時，壓降的波動逐漸減小。而當(dāng)比沉積率從7.35×10-4增大到8.68×10-4，發(fā)現(xiàn)設(shè)備壓降達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)時，壓降波動反而開始增大。這說明粉塵比沉積率不僅會影響壓降穩(wěn)定時的壓降值大小，并且影響設(shè)備壓降的穩(wěn)定性。這可能與粉塵與顆粒形成的共同起到過濾作用的“濾餅”具有較大關(guān)系。當(dāng)粉塵比沉積率較小時，粉塵與顆粒形成濾餅容易受到顆粒移動時的“剪切”作用而破碎，無法形成較為穩(wěn)定的濾餅結(jié)構(gòu)，床層的空隙率處于不斷地變化的狀態(tài)，因而壓降波動較大。當(dāng)粉塵的沉積率增大，粉塵與顆粒形成的濾餅處于“生成-破碎-再生成”的動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時各操作變量變化較小，因而壓降較為穩(wěn)定。當(dāng)沉積率進(jìn)一步增大時，粉塵在移動床內(nèi)過度沉積，會對移動床顆粒循環(huán)速率產(chǎn)生影響，同時影響了床層的空隙率，進(jìn)而導(dǎo)致床層的壓降不穩(wěn)定。

圖6是當(dāng)粉塵比沉積率為9.97×10-4時，設(shè)備壓降隨時間的變化。此時設(shè)備操作壓降變得極不穩(wěn)定，當(dāng)過濾進(jìn)行了4 700 s時，移動床的內(nèi)的粉塵過度沉積，料腿位置(圖1中帶生閥門d上方位置)處粉塵與顆粒形成架橋，裝置無法穩(wěn)定操作。這說明床層內(nèi)比沉積率不易過高，過高的比沉積率，粉塵會與顆粒發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，從而會影響過濾器的穩(wěn)定操作。

結(jié)合圖5和圖6，可以得到適宜操作的比沉積率σ范圍，如果從可以長周期運(yùn)行的角度來看，適合該過濾器的比沉積率不宜高于8.68×10-4。若從保持床層壓降穩(wěn)定操作來看，適宜的比沉積率則為5.84×10-4～7.35×10-4。

圖6 入口氣體含塵濃度為118.8 g?m-3時過濾器 壓降隨時間變化 Fig.6 Filter pressure drop as a function of time at inlet gas dust concentration of 118.8 g?m-3

圖7 顆粒循環(huán)速率對設(shè)備壓降 的影響 Fig.7 Effects of particle circulation rate on pressure drop of Equipment

圖7是不同顆粒循環(huán)速率下床層壓降隨時間的響應(yīng)曲線。在可見在顆粒循環(huán)速率為0.54 kg?(m2?s)-1時，加塵開始后，設(shè)備壓降增速較固定床操作模式(Gs= 0)下慢，但比循環(huán)速率2.26 kg?(m2?s)-1條件下快，此時移動床過濾器內(nèi)粉塵比沉積率σ為22.32×10-4，明顯高于過濾器正常運(yùn)轉(zhuǎn)可以承受的比沉積率。隨著過濾操作的進(jìn)行，900 s左右時待生斜管內(nèi)竄氣現(xiàn)象明顯，設(shè)備不能穩(wěn)定操作，但壓降總體上依然呈現(xiàn)持續(xù)增大的趨勢。在2 400 s時，設(shè)備無法正常運(yùn)行。此時待生閥門全開，顆粒依然不能順暢下行，且設(shè)備壓降出現(xiàn)大幅度波動。此時只能停止引風(fēng)加塵操作，使設(shè)備進(jìn)入無引風(fēng)操作狀態(tài)，方可使得移動床循環(huán)。

當(dāng)過濾器顆粒循環(huán)速率較小時，捕集顆粒下行速度緩慢，不能及時將床層內(nèi)沉積的灰塵顆粒帶出，導(dǎo)致床層內(nèi)灰塵顆粒持續(xù)沉積，最終阻塞床層顆粒正常移動。因而在進(jìn)行過濾操作時，選取合適的顆粒循環(huán)速率至關(guān)重要。在選取合適的比沉積率(如前文所述)后，顆粒的循環(huán)速率可通過式(1)、(2)計算得到。

3.4 表觀氣速和比沉積率對過濾器捕集效率的影響關(guān)系

如前文所述，由于在低循環(huán)速率(0.54 kg?(m2?s)-1)的情況下，設(shè)備可以運(yùn)行的周期約為2 400 s，且由于壓降呈不斷上升態(tài)勢，設(shè)備無法保證長周期穩(wěn)定運(yùn)行。故本文僅考慮了在捕集顆粒循環(huán)速率較高的情況(2.26 kg?(m2?s)-1)下對粉塵的捕集效率。

圖8是移動床過濾器捕集效率隨粉塵沉積率σ變化關(guān)系曲線圖。由圖知，在比沉積率4.08×10-4～7.35×10-4，系統(tǒng)的捕集效率隨入口含塵濃度的增大而增大，這是因?yàn)樵谶@一濃度范圍內(nèi)，粉塵沉積于移動床過濾器內(nèi)，與捕集顆粒共同作為過濾介質(zhì)——“濾餅”進(jìn)行過濾。從壓降隨時間的響應(yīng)函數(shù)(圖5)可以看出，當(dāng)比沉積率從σ從4.08×10-4增大到7.35×10-4，500 s后設(shè)備壓降波動幅度逐漸減小，說明在此濃度范圍內(nèi)，設(shè)備內(nèi)的濾餅結(jié)構(gòu)隨比沉積率的增大而趨于一種動態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)。

圖8 捕集效率隨沉積率σ變化關(guān)系 Fig.8 Relationship between capture efficiency and deposition rate

圖9 捕集效率隨過濾操作時間的影響 Fig.9 Effects of capture efficiency on filtration operation time

但當(dāng)比沉積率從7.35×10-4上升至9.97×10-4，系統(tǒng)的捕集效率反而下降，這主要是由于粉塵濃度進(jìn)一步增大，粉塵在移動床內(nèi)的沉積率高于設(shè)備的除塵承載能力，床內(nèi)粉塵過度沉積，導(dǎo)致在相同時間內(nèi)會有更多的粉塵被引風(fēng)氣體帶出，從而降低設(shè)備對于粉塵的捕集效率。實(shí)驗(yàn)表明，穩(wěn)定的濾餅結(jié)構(gòu)可以高捕集效率的保證，而穩(wěn)定的壓降衡量濾餅結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定的重要方法。根據(jù)比沉積率-效率擬合曲線，當(dāng)比沉積率在5.84×10-4～7.35×10-4，設(shè)備除塵性能最佳，幾乎全部可達(dá)到97% 以上。 在不同的表觀氣速下，設(shè)備捕集效率隨時間的響應(yīng)關(guān)系如圖9所示。由圖可知，設(shè)備對粉塵的捕集效率隨時間呈現(xiàn)先降低而后趨于平穩(wěn)的過程。這是因?yàn)檫^濾操作的開始階段(0～2 000 s)，粉塵進(jìn)入移動床過濾器內(nèi)，隨著移動床內(nèi)顆粒間的粉塵含量增多，比沉積率處于不斷變化的狀態(tài)，此時移動床過濾器操作并不穩(wěn)定，因而捕集效率一定程度的下降，但下降幅度不大。當(dāng)操作進(jìn)行到2 000 s以后，設(shè)備內(nèi)部粉塵含量處于動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)時，移動床過濾器的捕集效率也趨于穩(wěn)定。同時，當(dāng)表觀氣速從0.094增大到0.157 m?s-1，設(shè)備總的捕集效率有所下降。這是由于氣速增大，被攔截吸附下的粉塵顆粒更容易被氣體帶出而從顆粒表面“逃逸”，被氣體帶進(jìn)凈化后的出口氣體管路，從而導(dǎo)致捕集效率下降。

4 結(jié) 論

考察了順流式軸向移動床在無塵負(fù)荷下和含塵負(fù)荷下的壓降特性，分析了含塵負(fù)荷下移動床內(nèi)粉塵的比沉積率對壓降和捕集效率的影響，得到如下結(jié)論：

1、在無塵負(fù)荷下，通過考察不同軸向位置處的表觀氣速-壓降關(guān)系，給出了修正后的Ergun公式，無因次滯留壓損系數(shù)k1= 121.9，無因次紊流壓損系數(shù)k2= 1.34。

2、在無塵負(fù)荷下，軸向移動床過濾器顆粒循環(huán)速率升高，壓降會略微下降。

3、在含塵負(fù)荷下，移動床過濾器壓降隨操作進(jìn)行，呈現(xiàn)先緩慢增大，而后維持在一定范圍內(nèi)浮動。

4、移動床過濾器內(nèi)粉塵的比沉積率會影響壓降的穩(wěn)定性，適宜的比沉積率5.84×10-4～7.35×10-4。從長周期運(yùn)行的角度來看，適合氣固順流式移動床過濾器的比沉積率不宜高于8.68×10-4。顆粒循環(huán)速率是保證移動床過濾器可以長周期循環(huán)的關(guān)鍵因素，合適的顆粒的循環(huán)速率可根據(jù)比沉積率σ計算得到。

5、比沉積率對捕集效率也有較大影響，當(dāng)比沉積率為7.25×10-4時，過濾器對于粉塵的捕集效率達(dá)到最高(97% 左右)。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，大于或小于該比沉積率時，設(shè)備的捕集效率均有所下降。

6、實(shí)驗(yàn)表明，移動床內(nèi)表觀氣速越大，粉塵越容易“逃逸”，設(shè)備捕集效率越小。反之，表觀氣速越小，捕集效率越大。

符號說明：

Cin— 入口管粉塵濃度，g?m-3

Cout— 出口管粉塵濃度，g?m-3

dp— 粉塵平均粒徑，m

ds— 捕集顆粒平均粒徑，m

Gs— 顆粒循環(huán)速率，kg?(m2?s)-1

k1— 無因次滯留壓損系數(shù)

k2— 無因次紊流壓損系數(shù)

L — 床層高度，m

m — 單位時間入口粉塵質(zhì)量，kg?h-1

ΔP — 床層壓降，kPa

Q — 氣體流量，m3?h-1

Sg— 氣體通過床橫截面積，m2

Ss— 顆粒通過橫截面積，m2

us— 顆移動速度，m?s-1粒

ug— 表觀氣速，m?s-1

ε — 空隙率

? — 捕集效率

μ — 空氣動力黏度系數(shù)，Pa?s

ρ — 空氣密度，kg?m-3

ρb— 捕集顆粒堆積密度，g?m-3

ρp— 粉塵密度，g?m-3

σ — 比沉積率

φ — 球形度

下標(biāo)

in — 入口管路

out — 出口管路

s — 捕集顆粒

g — 氣體

p — 粉塵

b — 堆積