[發(fā)明專利]聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310729868.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103706219A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱仲泱;周棟;方夢祥;施正倫;王濤;高翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D51/08
• 分類號(hào): B01D51/08;B01D47/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本文涉及污染控制設(shè)備制造的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的裝置及其方法。

背景技術(shù)

煤炭是我國電力的主要燃料來源，在可預(yù)見的未來幾十年內(nèi)，燃煤火力發(fā)電在我國的電力工業(yè)中將長期占據(jù)主導(dǎo)地位。這種長期依賴燃煤發(fā)電的能源結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，燃煤電廠排放的煙塵是大氣環(huán)境中可吸入顆粒物的重要來源之一。可吸入顆粒物尤其是空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5微米的顆粒物（PM2.5)是影響我國空氣質(zhì)量的重要污染物，它不僅影響全球氣候環(huán)境、破壞生態(tài)系統(tǒng)和歷史文物，而且對(duì)人體健康危害巨大。

現(xiàn)有的一些除塵設(shè)備，包括機(jī)械分離器、靜電除塵、布袋除塵等，根據(jù)其自身特點(diǎn)和應(yīng)用場合，各有優(yōu)缺點(diǎn)，機(jī)械分離器、靜電除塵器雖然具有較高的總除塵效率，但是對(duì)于PM2.5的脫除效率并不高，袋式除塵器雖然效率較高但是運(yùn)行成本較大，壓降也很大。

一般的聲波團(tuán)聚技術(shù)對(duì)細(xì)顆粒物的團(tuán)聚效率有限，而且為了提高團(tuán)聚效率需要加大聲壓級(jí)，增加了能耗，效果也不是特別明顯。本發(fā)明結(jié)合低頻1400~2000Hz的高強(qiáng)聲波和噴霧系統(tǒng)聯(lián)合作用對(duì)煙氣進(jìn)行預(yù)處理，提高細(xì)顆粒物的團(tuán)聚效率，再采用常規(guī)除塵裝置對(duì)團(tuán)聚后的大顆粒作進(jìn)一步脫除，從而達(dá)到高效脫除PM2.5的目的。而在相同的細(xì)顆粒物團(tuán)聚效率條件下，采用聲波結(jié)合噴霧的方法所需的聲壓級(jí)要大大低于只使用聲波等方法，因而可以有效降低聲波團(tuán)聚的能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的裝置及其方法。

聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的裝置包括壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源、?團(tuán)聚室主體、?緩沖罐、?柱塞式計(jì)量泵、噴嘴、?引風(fēng)機(jī)、?吸聲海綿、?儲(chǔ)水罐、煙氣進(jìn)口、功率放大器、信號(hào)發(fā)生器；團(tuán)聚室主體的頂部設(shè)有壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源，壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源與功率放大器、信號(hào)發(fā)生器順次相連，團(tuán)聚室主體的上部側(cè)壁設(shè)有煙氣進(jìn)口，團(tuán)聚室主體的上部內(nèi)設(shè)有噴嘴，噴嘴分別與緩沖罐、?柱塞式計(jì)量泵、儲(chǔ)水罐相連接，團(tuán)聚室主體的下部側(cè)壁設(shè)有引風(fēng)機(jī)，團(tuán)聚室主體的底部設(shè)有吸聲海綿。

所述的壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源的頻率1400~2000Hz，聲壓級(jí)140~150dB。

所述的噴嘴為丹佛斯60°實(shí)心霧化噴嘴。

聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的方法是：

含塵氣流經(jīng)煙氣進(jìn)口進(jìn)入團(tuán)聚室主體，壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源發(fā)出頻率為1400~2000Hz，聲壓級(jí)為140~150dB的聲波，頻率和聲壓級(jí)均可在各自范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，由于吸聲海綿的吸聲作用，聲波在團(tuán)聚室主體中形成行波聲場，吸聲海綿厚度為30mm，柱塞式計(jì)量泵從儲(chǔ)水罐中抽水，經(jīng)過緩沖罐使得水壓穩(wěn)定在1.6Mpa，水經(jīng)過噴嘴后被霧化進(jìn)入團(tuán)聚室，其霧滴粒徑分布在40~60微米的范圍，噴嘴的型號(hào)為丹佛斯60°實(shí)心霧化噴嘴，控制含塵氣流的流量，使得含塵氣流在團(tuán)聚室主體中的停留時(shí)間在3~7秒之間，含塵氣流在行波聲場與噴霧的聯(lián)合作用下發(fā)生團(tuán)聚，細(xì)顆粒物團(tuán)聚成粒徑較大的顆粒，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出。

本發(fā)明的有益效果是：

1）提高細(xì)顆粒物除塵效率：采用聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用對(duì)燃煤電廠排煙等含塵氣流中的細(xì)顆粒物進(jìn)行預(yù)處理，大大提高細(xì)顆粒物的聲波團(tuán)聚效率，結(jié)合后續(xù)傳統(tǒng)的除塵器，達(dá)到高效脫除PM2.5的目的，從而控制PM2.5的排放。

2）降低聲波團(tuán)聚的能耗：在團(tuán)聚效率相同的情況下，采用聲波結(jié)合噴霧的方法所需的聲壓級(jí)要大大低于只使用聲波等方法，因而可以有效降低聲波團(tuán)聚的能耗。

附圖說明

圖1是聲波團(tuán)聚與噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的裝置示意圖；

圖中：壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源1、?團(tuán)聚室主體2、?緩沖罐3、?柱塞式計(jì)量泵4、噴嘴5、?引風(fēng)機(jī)6、?吸聲海綿7、?儲(chǔ)水罐8、煙氣進(jìn)口9。

具體實(shí)施方案

如圖1所示，聲波團(tuán)聚結(jié)合噴霧聯(lián)合作用脫除細(xì)微顆粒物的裝置包括壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源1、?團(tuán)聚室主體2、?緩沖罐3、?柱塞式計(jì)量泵4、噴嘴5、?引風(fēng)機(jī)6、?吸聲海綿7、?儲(chǔ)水罐8、煙氣進(jìn)口9、功率放大器、信號(hào)發(fā)生器；團(tuán)聚室主體2的頂部設(shè)有壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源1，壓縮式驅(qū)動(dòng)聲源1與功率放大器、信號(hào)發(fā)生器順次相連，團(tuán)聚室主體2的上部側(cè)壁設(shè)有煙氣進(jìn)口9，團(tuán)聚室主體2的上部內(nèi)設(shè)有噴嘴5，噴嘴5分別與緩沖罐3、?柱塞式計(jì)量泵4、儲(chǔ)水罐8相連接，團(tuán)聚室主體2的下部側(cè)壁設(shè)有引風(fēng)機(jī)6，團(tuán)聚室主體2的底部設(shè)有吸聲海綿7。