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經(jīng)過濕法脫硫系統(tǒng)后的煙氣一般都攜帶著細小的顆粒物，它們主要是粉塵、脫硫漿液以及含有SO3的氣溶膠。如果不處理煙氣中夾帶的這些顆粒物，將會產(chǎn)生一系列的問題。如：表面發(fā)生結(jié)垢，影響換熱效果，嚴重時發(fā)生堵塞還會使增壓風(fēng)機失速乃至整個機組停運；會沉積在風(fēng)機的葉輪以及支撐構(gòu)件上，會對風(fēng)機造成腐蝕；會堵塞甚至腐蝕后續(xù)的管路。另外如果不處理這些煙氣而直接排向室外，還會造成大氣污染。因此必須要在脫硫工藝中使用除霧器，脫硫系統(tǒng)連續(xù)可靠的運行離不開性能良好的除霧器。除霧器一般位于脫硫塔的頂部，起到去除煙氣中夾帶的細小顆粒物的作用，是煙氣排放前處理的重要工序之一。
設(shè)計除霧器的原理主要包括以下五種：
（１）重力分離主要是利用氣液的密度差進行氣液分離，其中液滴受其自身的重力作用經(jīng)一段時間后沉降，從而達到與氣體分離的目的。根據(jù)此原理設(shè)計了重力沉降分離器，但該沉降器只能除去粒徑相對較大的水滴，能除去液滴的極限粒徑為100μm。
（２）慣性力分離主要是利用氣流的慣性力達到除去液滴的目的。一般方法是使煙氣流經(jīng)經(jīng)過特殊設(shè)計的煙道結(jié)構(gòu)從而使其流動方向發(fā)生急劇改變，液滴由于其自身質(zhì)量較大，因而液滴的慣性力大、跟隨性差、運動方向不易改變，更容易撞擊到壁面，而氣流則可以變化流向沿著通道繼續(xù)流動，從而除去液滴。根據(jù)此原理設(shè)計了折流板除霧器等。
（３）離心力分離主要是利用氣流的離心力達到氣液分離的目的。一般方法是使煙氣做高速旋轉(zhuǎn)運動，其中因氣體和液滴二者的密度相差較大，因此二者所受離心力大小也相差較大，液滴因受離心力作用較大而被直接甩至壁面，從而達到氣液分離的效果。由于液滴在隨煙氣做高速旋轉(zhuǎn)運動時所受到的離心力是自身重力的數(shù)十倍，因此利用離心力進行分離的效果要遠遠優(yōu)于利用重力進行分離的效果。旋流板分離器就是根據(jù)此原理設(shè)計的。
（４）過濾分離當(dāng)含帶液滴的煙氣通過帶有濾芯的裝置時，氣流順利通過而液滴則被濾芯阻截，從而除去小液滴。過濾裝置的核心構(gòu)件是濾芯，最常用的濾芯為金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)或玻璃纖維結(jié)構(gòu)。只有當(dāng)液滴粒徑大于金屬絲網(wǎng)或玻璃纖維的孔徑時液滴才會被阻攔，因此過濾分離的應(yīng)用具有一定的范圍限制。利用此原理進行設(shè)計了絲網(wǎng)除霧器等。
（５）靜電分離當(dāng)含帶液滴的煙氣流經(jīng)電場內(nèi)時，液滴根據(jù)同性相斥異性相吸的原則在電場力的作用下被吸引至與其極性相反的電極處，經(jīng)一段時間后小液滴匯聚成較大的液滴，從而液滴和煙氣得以分離。利用該原理設(shè)計了靜電除霧器等。
當(dāng)前工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的除霧器主要有：折流板除霧器、旋流板除霧器、絲網(wǎng)除霧器以及靜電除霧器等，以下對四類除霧器逐一進行簡單概述。
折流板除霧器
折流板除霧器因其結(jié)構(gòu)簡單、造價及運行成本較低且對粒徑較大的液滴除霧效率較高，因此在工業(yè)上得以普遍應(yīng)用。按照葉片結(jié)構(gòu)可將折流板除霧器分為：三角形、梯形、波形和帶倒鉤波形折流板除霧器四類，當(dāng)含有液滴的煙氣以某一速度從除霧器入口進入經(jīng)特殊優(yōu)化設(shè)計后的葉片通道后，煙氣的流向會隨著葉片通道方向的改變而產(chǎn)生強烈變化，其中因液滴與氣體的密度相差較大，因此液滴所受慣性力遠遠大于氣體所受慣性力，從而液滴的運動方向不易發(fā)生偏折，更易于撞擊至壁面進而被捕集。液滴撞擊到壁面上后會因擴散作用和自身的重力作用凝聚成較大的水滴，當(dāng)匯聚成的大液滴所受重力大于氣體對其作用的上升浮力和液滴本身的表面張力之和時，液滴就會沿著壁面流到排液槽里，而煙氣則順利的從除霧器出口流出，從而達到氣液分離的目的。在一定的氣速范圍內(nèi)，隨著氣速的增加，除霧器的分離效率以及進出口壓降值均會隨之增大。但若氣流速度增加直至超過某一氣速后，除霧效率不增反降，我們通常稱這個速度為“臨界氣流速度”。煙氣流速超過臨界氣流速度時，撞擊在壁面上的液滴一方面會破裂成更加細小的液滴，另一方面會使壁面上己形成的液膜發(fā)生撕裂，二者均會被高速的氣流再次攜帶，從除霧器出口順利逃出，發(fā)生“二次夾帶”現(xiàn)象，除霧效率降低。合理設(shè)計時，折流板除霧器的分離效率一般較高，尤其是對粒徑大于30μｍ的液滴。在實際濕法脫硫過程中，為了盡可能多的捕集到煙氣內(nèi)含帶的小液滴，以使除霧器的分離效率盡可能提高，通常把折流板除霧器按分布級數(shù)分為一級、二級和三級分布。一級分布主要用來捕集粉塵顆粒和大粒徑液滴，二、三級分布主要用來捕集較小粒徑的液滴。一般來說，一級分布的葉片通道比二、三級的葉片通道要寬，壓降值也會偏小一點。在實際工程應(yīng)用中，綜合對分離效率和進出口壓降值進行考量，通常都選用二級分布來布置除霧器。
旋流板除霧器
旋流板結(jié)構(gòu)最早是由浙江大學(xué)的譚天恩教授提出的。根據(jù)旋流板的旋向可將其分為外向和內(nèi)向兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)煙氣通過外向旋流板時會產(chǎn)生一個向外的分速度這樣煙氣中的液滴更易因離心力作用而被拋至壁面，因此旋流板除霧器一般選用外向型。旋流板除霧器的主要部件包括：旋流板、盲板、柱形罩、環(huán)板和筒體等，其中最為重要部件就是旋流板結(jié)構(gòu)，在圓形盲板的外圍連接上一圈按某一特定傾斜角度排列的葉片，葉片末端與柱形罩焊接在一塊。其工作原理為：當(dāng)含有液滴的煙氣流入旋流板除霧器內(nèi)后會沿著筒體內(nèi)壁面做旋轉(zhuǎn)運動，液滴因旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生離心力，液滴質(zhì)量越大所受離心力也就相應(yīng)增大，因而更容易在其作用下被甩向筒壁。一旦液滴與壁面接觸，液滴就受到自身進入筒體時的速度分量和所受重力的合力向除霧器底部流動，最后進入集水槽中。其分離效率相對較高，一般可用于去除粒徑范圍大于5-75μm的液滴，但對氣流速度要求較高，一般為20-30m/s，且壓降值較大，通常為35-75KPa。
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