[發(fā)明專利]一種陣列式靜電霧化超細(xì)微顆粒物聚并設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410484923.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN104258674A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王貞濤;張永輝;董慶銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D50/00
• 分類號(hào): B01D50/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超細(xì)微粉塵（主要指PM2.5，即當(dāng)量粒徑小于2.5μm的粉塵）處理與凈化技術(shù)，具體是指將煙氣中的超細(xì)微顆粒物（PM2.5）團(tuán)聚或聚并為粒度較大的顆粒，然后在靜電除塵器或其他傳統(tǒng)除塵裝置中進(jìn)行有效脫除的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

在大量利用化石燃料熱能的同時(shí)，其燃燒產(chǎn)生的顆粒污染物排放使得空氣質(zhì)量不斷惡化，其中微細(xì)顆粒物占35%以上，是造成霧霾的主要原因。隨著燃煤電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵在于對(duì)微細(xì)顆粒物的控制。現(xiàn)有的除塵裝置的效率可達(dá)99%以上，但是對(duì)可吸入顆粒物（PM10）特別是超細(xì)微顆粒物（PM2.5）的捕獲率很低，仍有大量隨排煙進(jìn)入大氣。

中國(guó)專利號(hào)為ZL200410066936.0公開的雙極性電暈放電煙塵凝并電除塵方法及設(shè)備，提出將含塵煙氣中的極其細(xì)小的可吸入塵埃微粒（主要指PM10，即粒徑小于10μm的粉塵）通過(guò)正負(fù)電暈放電區(qū)，使其帶上正負(fù)電荷后相互凝并聚集成為較大顆粒，再通過(guò)電除塵器進(jìn)行脫除。該設(shè)備主要針對(duì)PM10以下的粉塵粒子的聚并問(wèn)題，但是對(duì)超細(xì)微顆粒物（PM2.5）的捕獲率很低，而且該設(shè)備極其復(fù)雜，實(shí)施難度較大，采用電暈電極放電后容易再產(chǎn)生結(jié)灰，不利于持續(xù)的電暈放電，必須對(duì)電暈電極定期清灰處理。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210100925.4公開的一種脫除可吸入顆粒物（PM10）的設(shè)備，通過(guò)在除塵器出口安裝顆粒物濃淡分離裝置，將含塵濃度高的部分煙氣通過(guò)團(tuán)聚裝置進(jìn)行聚合，使其長(zhǎng)成體積較大的顆粒物，然后與含塵濃度較低的煙氣一起送入脫硫塔進(jìn)行脫除。該設(shè)備只處理燃煤鍋爐的部分煙氣，能有效提高粉塵脫除效率，但有仍有大量隨排煙進(jìn)入大氣，不能處理超細(xì)微顆粒物（PM2.5），而且該設(shè)備增加了濃淡分離裝置，增加了裝置的系統(tǒng)的阻力，使費(fèi)用升高，系統(tǒng)復(fù)雜性且分離裝置穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種陣列式靜電霧化超細(xì)微顆粒物聚并設(shè)備及方法，采用陣列式毛細(xì)管靜電霧化產(chǎn)生細(xì)小的帶電霧滴，電荷霧滴有效吸附煙氣中PM2.5超細(xì)微粉塵，使PM2.5以下的粉塵顆粒實(shí)現(xiàn)聚并，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、對(duì)超細(xì)微顆粒物的捕獲率高。

本發(fā)明一種陣列式靜電霧化超細(xì)微顆粒物聚并設(shè)備采用的技術(shù)方案是：設(shè)有矩形的靜電霧化團(tuán)聚室，靜電霧化團(tuán)聚室的前端連接煙氣進(jìn)口、后端連接除塵器，除塵器的后端連接煙囪，靜電霧化團(tuán)聚室上部是陣列式靜電霧化裝置，陣列式靜電霧化裝置包括儲(chǔ)液腔、底板電極、調(diào)整孔板、絕緣平板、金屬板接地電極及多個(gè)金屬毛細(xì)管，儲(chǔ)液腔內(nèi)儲(chǔ)有團(tuán)聚劑溶液，儲(chǔ)液腔的底板是連接負(fù)高壓靜電發(fā)生器的底板電極，底板電極正下方是調(diào)整孔板，調(diào)整孔板正下方是貼合在靜電霧化團(tuán)聚室頂部外壁上絕緣平板，金屬板接地電極設(shè)在靜電霧化團(tuán)聚室頂部?jī)?nèi)壁上；每個(gè)金屬毛細(xì)管的上端口均與儲(chǔ)液腔相連通，每個(gè)金屬毛細(xì)管從上至下依次地穿過(guò)底板電極上的陣列式圓孔以及調(diào)整孔板、絕緣平板、金屬板接地電極上的毛細(xì)通孔向下延伸在靜電霧化團(tuán)聚室內(nèi)；儲(chǔ)液腔頂部連接位于儲(chǔ)液腔外部的單向閥，單向閥又連接攪拌混合室，攪拌混合室分別通過(guò)管路連接團(tuán)聚劑儲(chǔ)藏罐和供水系統(tǒng)，在團(tuán)聚劑儲(chǔ)藏罐和攪拌混合室之間的管路上裝有第一閥門、計(jì)量泵和第一流量計(jì)，在供水系統(tǒng)和攪拌混合室之間的管路上裝有第二閥門和第二流量計(jì)。

本發(fā)明一種陣列式靜電霧化超細(xì)微顆粒物聚并方法采用的技術(shù)方案是：先打開第一、第二閥門，開啟計(jì)量泵，由團(tuán)聚劑儲(chǔ)藏罐和供水系統(tǒng)向攪拌混合室內(nèi)同時(shí)分別供給團(tuán)聚劑和工業(yè)用水，攪拌混合室將工業(yè)用水與團(tuán)聚劑均勻混合形成團(tuán)聚劑溶液，團(tuán)聚劑溶液自單向閥流入儲(chǔ)液腔內(nèi)；再開啟負(fù)高壓靜電發(fā)生器，在底板電極與金屬板接地電極之間形成一靜電場(chǎng)，在靜電場(chǎng)作用下金屬毛細(xì)管產(chǎn)生細(xì)小帶電霧滴，使進(jìn)入靜電霧化團(tuán)聚室內(nèi)煙氣中的超細(xì)微顆粒被帶電霧滴吸附在表面，產(chǎn)生聚并形成較大的粉塵顆粒物，粉塵顆粒最后通過(guò)除塵器后由煙囪排出。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后具有的優(yōu)點(diǎn)：

1.?本發(fā)明采用接觸荷電方法對(duì)含有團(tuán)聚劑的液體進(jìn)行靜電霧化，霧滴荷電后，其表面活性顯著增加，增強(qiáng)了霧滴對(duì)PM2.5超細(xì)微粉塵的吸附能力。

2.?本發(fā)明中毛細(xì)管靜電霧化的動(dòng)力主要來(lái)源于霧滴表面張力的降低，霧滴表面張力降低后霧滴更容易破碎為細(xì)小的霧滴，增大了霧滴的總體表面積，增強(qiáng)了霧滴對(duì)超細(xì)微粉塵的吸收效果。

3.?吸附超細(xì)微粉塵后的霧滴在高溫?zé)煔獾淖饔孟庐a(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象，粉塵在靜電力和團(tuán)聚劑作用下吸附在一起，形成粒度較大的粉塵顆粒，能夠利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)除塵器進(jìn)行有效脫除，成本低、不改變現(xiàn)有設(shè)備、不增加大型裝置。