电磁精除尘是利用行进磁场控制磁性多孔介质动态捕集烟气中的微细颗粒物并利用旋转磁场进行负载磁性多孔介质与洁净烟气分离的新技术,课题组关于利用行进磁场捕集PM2.5-PM10方面已经取得了初步的成果。为进一步提高捕集效率,需要对磁性多孔介质结构性能进行优化设计。对于利用旋转磁场分离负载磁性多孔介质与洁净烟气方面的研究尚处于起步阶段,为实现负载磁性多孔介质与净化烟气的磁分离,首先需要对旋转磁场进行结构设计和参数优化,进一步研究负载磁性多孔介质在重力、拖曳力和磁化力耦合作用下的运动规律。本文预实验研究了沉积电压,沉积时间,溶液配比等对多孔Ni基底上Fe-Co薄膜的影响规律,探索出了形成均质无孔合金薄膜的沉积参数并采用磁电沉积方法在三种不同磁场条件下制备高体积磁化率的多孔材料。扫描电镜结果表明有磁场下制得的Fe-Co/Ni薄膜形貌分布更均匀,旋转磁场下的均一度最优,能谱分析结果表明薄膜中Fe、Co的原子质量比在旋转磁场下更接近1:1。通过XRD对Fe-Co/Ni薄膜晶体结构进行了分析,有磁场下制得的磁性多孔介质中211峰的强度显著增强,晶粒尺寸略有增大,晶化的程度提高,说明磁电沉积制备的Fe-Co合金薄膜在保证很好的覆盖Ni基底的前提下获得了更好的晶体结构,可以预期提高了磁性多孔介质的体积磁化率。利用震荡样品磁强计测量材料的磁特性,发现有磁场下制备的磁性多孔介质的饱和磁化强度和矫顽力均有所提高,磁性能较弱的多孔泡沫Ni在磁电沉积条件下表面覆以强磁性的Fe-Co合金薄膜可以更好的满足电磁精除尘系统捕集PM2.5和实现磁性多孔介质与洁净烟气的分离。设计了电磁精除尘系统中回收磁性多孔介质的旋转磁场,六爪型永磁体式旋转磁场,对永磁体的磁场分布进行模拟及实测,在此基础上设计三瓣型旋转电磁场。应用Maxwell模拟旋转电磁场磁场强度的空间分布,并计算出负载磁性多孔介质所受的磁化力。将上述磁化力的数值结果以UDF形式应用于Fluent中对负载磁性多孔介质颗粒与洁净烟气的分离进行了数值模拟。研究了连续相流场的速度分布,湍流结构,压力损失,分析了气体入口速度,粒子直径,磁场强度对磁性多孔介质分离的影响规律。研究结果表明,随着磁场强度的增加,负载磁性多孔介质与洁净烟气分离效率线性增加,这是由于粒子受到的磁化力增加,当磁场强度达到336.89A/m时实现了完全分离。