本研究针对三聚氰胺生产中尿素洗涤塔后的气体除雾问题，开发出了压降低、除雾效率高，能有效防止器壁结壳的新型旋风除雾器。以空气—水—丙烯腈为实验体系，在入口气速为11～20m/s、液气比为3.5～9的实验条件下，测试了直流降膜式除雾器除雾效率、压降、液膜厚度；采用美国TSI公司智能热线热膜风速仪IFA-300，在入口气速Vi为18.433m/s、液气比为7.3的条件下，对直流降膜式旋风除雾器分离柱内的切向流速场和轴向流速场进行了测定。 从Navier-Stokes方程出发，建立直流降膜式旋风除雾器分离柱内流速场的数学模型，引进普兰德混合长理论，推导出了分离柱内的切向速度uθ和轴向速度uz的解析式；提出了以边界层积分方程描述除雾器内降膜过程液膜厚度的数学表达式。 直流降膜式旋风除雾器分离柱内的切向速度分布规律为：切向速度基本呈轴对称，切向速度uθ先随r/R的增大而增大，在r/R=0.60～0.70时达到最大值，而后随着r/R的增大而逐渐减小；分离柱入口附近切向速度的轴对称较差。分离柱内的轴向速度的分布规律为：轴向速度基本上呈轴对称分布，轴向速度uz先随r/R增大而增大，在r/R=0.7～0.75附近出现最大值，而后随r/R的增大而减小；在分离柱入口附近轴对称较差。 推导得到的切向速度uθ、轴向速度uz和液膜厚度的计算式分别为：uθ=A1r+A2r-1-4/3C2R1/2r1/2-1/2C2rlnr{ui=√8/3Cr01/2[(r/r0)1/2-1],r0＜r＜rmaxuz=√8/3CR1/2[1-(r/R)1/2],rmax＜r＜Rδ4-δ04=5.85μ2/ρ2gz实验结果表明：切向速度理论模拟计算值与实验值基本吻合；轴向速度模拟计算值在uzmax处出现折点，在其它区域与实验值基本吻合；液膜厚度模型的计算值与实验值基本吻合；直流降膜式旋风除雾器的出口气体含尘量低于3.5mg/m3，而工业生产要求设备出气口的含雾量≤10mg/m3，除雾效率满足了生产要求；压降低于450Pa，尚不及常规型旋风分离器的二分之一；除雾器内液膜厚度在0.8～1.2mm之间，能均匀的覆盖壁面有效防止器壁结壳。 根据实验结果得出了直流式旋风除雾器的最佳操作条件：入口气速为15-19m/s，液气比为5-7.5。