[發(fā)明專利]聲波與外加種子顆粒聯(lián)合作用脫除微顆粒物的裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710132690.6
• 申請日: 2007-09-18
• 公開（公告）號: CN101219318A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 沈湘林;趙兵;陳厚濤;徐進
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: B01D51/02
• 分類號: B01D51/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發(fā)明涉及一套脫除含塵氣流中粒徑小于2.5微米的可吸入顆粒物(以下簡稱PM_2.5)的裝置和方法，屬于污染控制設備制造的技術領域。

背景技術：

當今的顆粒物排放控制技術中，傳統(tǒng)的方法是根據(jù)顆粒的慣性、擴散和靜電作用等原理，采用靜電除塵器、旋風分離器、布袋除塵器和陶瓷過濾器等常規(guī)脫除設備脫除顆粒。盡管這些設備脫除大于5μm的顆粒已達到非常高的效率，但是對細顆粒物PM_2.5的脫除效率較低，仍有極大數(shù)量的細顆粒物排放至大氣中，不能滿足目前日趨嚴格的環(huán)保要求。一般來說，采用改善傳統(tǒng)除塵方法脫除效果的途徑會遇到實際的困難，如采用高效旋風分離器，其阻力降會大大增加；在高效靜電除塵器中增加電場數(shù)、加長電極會使原本就很大的電除塵器體積變得更龐大，而且功耗也大大增加。

由于一般的聲波團聚方法在較低聲強下對PM_2.5的團聚效率較低，僅有40％左右。本發(fā)明基于聲波和外加種子顆粒的聯(lián)合作用，作為對含塵氣流中細顆粒進行聲波團聚的預處理過程，再采用后續(xù)的常規(guī)除塵裝置將團聚后的大顆粒作進一步脫除，最終達到高效脫除PM_2.5的目的。

在現(xiàn)有專利中檢索，得到相關中國專利及文獻如下：

1，專利號：02276809.2，立式顆粒流除塵器

2，專利號：03132195.X，旋轉(zhuǎn)流化床反吹顆粒層除塵器

3，專利號：200510095431，點布結(jié)合除塵工藝及其設備

4，專利號：200510032204，煙道式煙塵除塵凈化裝置

5，專利號：01130066.3，凝聚式靜電除塵方法及其裝置

6，專利號：96105749.1，抽氣型除塵方法與除塵裝置

7，專利號：92102104.6，磁化吸附高效除塵器

8，專利號：99106814.9，一種超聲震蕩除塵方法及裝置

上述檢索到的有關顆粒脫除的專利中，都不能有效地脫除可吸入顆粒PM_2.5。其中第八個專利是采用超聲震蕩法除塵，由于較低功率下的超聲波除塵效果較差，在采用較高功率的超聲波時能耗較大，所以很難保證長期穩(wěn)定可靠工作。本裝置及其方法在穩(wěn)定可靠的低頻聲源下，采用聲波和種子顆粒聯(lián)合作用方法，有效地脫除粒徑范圍為0.01～2.5μm的常規(guī)除塵設備難以捕集的超細顆粒。

發(fā)明內(nèi)容

技術問題：本發(fā)明的目的是采用一種聲波與外加種子顆粒聯(lián)合作用脫除PM_2.5的裝置和方法，對燃煤電廠的排煙、柴油機尾氣和其它含塵氣流中的可吸入顆粒物PM_2.5進行脫除，達到控制PM_2.5排放的目的。本發(fā)明利用聲源，通過聲波和外加種子顆粒聯(lián)合作用的預處理過程，結(jié)合后續(xù)的除塵裝置，可高效地脫除含塵氣流中的PM_2.5。

技術方案：本發(fā)明的聲波與外加種子顆粒聯(lián)合作用脫除PM_2.5的裝置中，含塵氣流進口的水平煙道的一端與立式聲波團聚室的上端相連接；種子顆粒加料器與立式聲波團聚室隨頂端相連接；立式聲波團聚室中部的兩個側(cè)面分別通過連接法蘭與水平設置的兩個異徑連接管相連接，兩個異徑連接管的另一端分別用法蘭與兩個聲源相連接；立式聲波團聚室的下部出口端與顆粒第一級分離器相連接，第一級分離器的出口再與第二級分離器相連接，第二級分離器的出口端經(jīng)煙道與引風機相連接；最后由引風機將處理后的氣流排出。

本發(fā)明的聲波與外加種子顆粒聯(lián)合作用脫除PM_2.5的裝置的脫除PM_2.5的方法為：

1)聲源工作頻率的確定：聲源的工作頻率確定后，計算出在此工作頻率下平面聲波的波長，通過改變異徑連接管的長度使得兩個聲源之間的間距為半波長整數(shù)倍，當兩個聲源安裝在半波長的整數(shù)倍的位置上時，在聲波團聚室中形成駐波；

2)立式聲波團聚室總高度的確定：立式聲波團聚室的總長度為含塵氣流進出立式聲波團聚室的高度差，根據(jù)處理的氣體流量，確定聲波團聚室的截面和總長度，保證含塵氣流在聲波團聚室內(nèi)總的停留時間不小于3秒；

3)種子顆粒的加入：外加種子顆粒由立式聲波團聚室的頂部通過種子顆粒加料器加入，種子顆粒為固體顆粒或液體顆粒，根據(jù)聲波的頻率選擇顆粒的大小，加入的種子顆粒依靠自身的重力，匯入氣流進入立式聲波團聚室；