[實用新型]一種謝爾賓斯基海綿結構細顆粒物脫除裝置

有效

• 申請號: 201220338410.3
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN202909587U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 周濤;汝小龍;林達平;王澤雷;樊昱南
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: B01D49/00
• 分類號: B01D49/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本實用新型屬于環境保護技術領域，尤其涉及一種謝爾賓斯基海綿結構細顆粒物脫除裝置。?

背景技術

根據近幾年我國環境公報公布的結果，可吸入顆粒物污染一直是影響我國空氣質量的首要污染物，其中的細顆粒特別是直徑小于2.5μm的顆粒物的污染問題十分嚴重。對于粒徑小于2.5μm的細顆粒物，俗稱PM_2.5，由于其粒徑小，質量輕，漂浮性強，積累性好，比面積大等特點，可以在大氣中長期漂浮，在大氣中不斷蓄積，導致能見度低，污染嚴重。此外，細顆粒物通常具有較大的比表面積，能夠富集各種重金屬元素（如As、Se、Pb、Cr等）和多環芳烴類、二惡英類等有機污染物，這些多為致癌物質和基因毒性誘變物質，危害極大。顆粒物粒徑小于10μm（PM₁₀）以下的顆粒物可以進入口腔，7μm以下的細微顆粒物可以進入咽喉，而尺度小于2.5μm的顆粒稱為可吸入顆粒，它能夠進入人體肺泡并沉積下來，甚至進入血液循環系統中，對人危害極大。?

在壓水堆核電站的嚴重事故中，可能產生大量放射性裂變顆粒，能否脫除放射性裂變產物不僅直接關系到核電站的安全，也關系著核電站內工作人員以及核電站周圍的人們的生命安全。我國重點發展的第四代反應堆中模塊式球床高溫氣冷堆是國際公認的新一代先進反應堆，模塊式球床高溫氣冷堆中石墨粉塵的產生會引發一系列的問題，并可能會影響反應堆的安全與正常運行。另外第四代堆鈉冷快堆中，事故鈉顆粒的遷移也會危及系統安全性以及周圍人們的安全。?

PM₁₀、PM_2.5等細顆粒物，由于其質量微小，對氣流的跟隨性極好，幾乎總?是跟隨氣流一起運動，難以從氣流中分離出來，因而常規的除塵方法的脫除效率都比較低，無法滿足目前日益嚴格的環保要求，必須尋找脫除細微顆粒的新原理和新方法。在1915~1916年，波蘭數學家謝爾賓斯基(W.?Sierpinski)將三分康托爾集的構造思想推廣到二維平面，構造出謝爾賓斯基海綿。謝爾賓斯基海綿具有內比表面積大、多通道等特征。為此，將這種理想化的謝爾賓斯基海綿結構應用于顆粒脫除，提出了一種謝爾賓斯基海綿結構細顆粒物脫除裝置，該裝置能有效的脫除細顆粒物。?

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術不足提出一種新型的謝爾賓斯基海綿結構細顆粒物脫除裝置，利用謝爾賓斯基海綿結構內比表面積大、多通道等特征并利用細顆粒物熱泳沉積效應和湍流效應，對細顆粒進行脫除。?

本實用新型采用的技術方案為：?

謝爾賓斯基海綿結構通道為長方體結構，4個側面由裝置壁面包裹，余下兩個相對的面分別作為謝爾賓斯基海綿結構通道的入口和出口；噴淋構件通過支撐架固定在謝爾賓斯基海綿結構通道出口截面上方，可定時清除沉積在謝爾賓斯基海綿結構通道表面上的細顆粒物并維持通道內溫度場；噴淋構件由多根管道縱橫交錯連結并互通，在噴淋構件的中心位置設置與其連通的給水管道，且在給水管道上安裝自動排水閥，對噴淋構件進行定時給水控制；噴淋構件的管道上均勻設置若干個噴淋水孔。噴淋構件的定時啟閉，對通道內的細顆粒物進行定時清洗，維持通道潔凈；并對通道進行冷卻，維持通道溫度場，保證較高的顆粒熱泳沉積率。?

所述謝爾賓斯基海綿結構通道的材料是0Cr18Ni12Mo2Ti不銹鋼，耐腐蝕、抗氧化、結構穩定、易于冷卻。?

所述謝爾賓斯基海綿結構可進行模塊化組裝。?

所述謝爾賓斯基海綿結構通道的孔的內徑不小于0.1mm。?

本實用新型的有益效果為：?

謝爾賓斯基海綿結構具有內比表面積大、多通道的特點，細顆粒物在該通道內的沉積率高。?

該裝置具有安全、高效、可靠，實施方便，控制簡單，可模塊化組裝等特點。可安裝在鍋爐煙氣系統、核電站排氣煙囪、汽車排氣系統運行或其他含顆粒排氣系統技術領域。特別對PM₁₀、PM_2.5等細顆粒物脫除有重要的應用價值，可有效降低細顆粒物的排放量，達到保護公眾健康和環境的目的。?

附圖說明

圖1為謝爾賓斯基海綿結構細顆粒物脫除裝置的三維示意圖；?

圖2為噴淋構件示意圖；?

圖中標號：?

1-給水管道；2-噴淋構件；3-支撐架；4-謝爾賓斯基海綿結構通道出口截面；5-裝置壁面；6-噴淋水孔。?

具體實施方式

本實用新型提出一種謝爾賓斯基海綿結構細顆粒物脫除裝置，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。?