[發(fā)明專利]一種基于水汽相變強化過飽和場構(gòu)建的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610959005.6
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106362535B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軍;于燕;徐俊超;閭荔;鐘輝
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: B01D51/02
• 分類號: B01D51/02;B01D51/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

本發(fā)明公開了一種基于水汽相變強化過飽和場構(gòu)建的裝置和方法，包括一級過飽和構(gòu)建室，二級過飽和構(gòu)建室，一級過飽和構(gòu)建室外側(cè)壁上設(shè)有煙氣進口，室內(nèi)設(shè)有小布風(fēng)板；二級過飽和構(gòu)建室的外側(cè)壁設(shè)有煙氣進口，室內(nèi)設(shè)有大布風(fēng)板；一級過飽和構(gòu)建室上下端環(huán)圓周設(shè)有盤管；二級過飽和構(gòu)建室上下端環(huán)圓周設(shè)有盤管，上端盤管設(shè)有幾排噴霧裝置；一級過飽和構(gòu)建室底部設(shè)有循環(huán)恒溫水箱；二級過飽和構(gòu)建室頂部設(shè)有循環(huán)恒溫水箱。本發(fā)明可以適用于不同類型的煙氣，彌補了單一的煙氣加熱或冷卻過飽和度水平在后半段下降的現(xiàn)象，提高了過飽和水平，同是可以分別通過溫度有效地調(diào)節(jié)兩級過飽和度的大小，還可以保證水的循環(huán)利用并在一定程度上節(jié)約能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基于水汽相變促進煙氣細顆粒物長大技術(shù)研究領(lǐng)域，特別涉及一種基于水汽相變強化過飽和場構(gòu)建的裝置和方法。

背景技術(shù)

細顆粒物PM2.5污染已成為突出的大氣環(huán)境問題，PM2.5不僅能通過呼吸系統(tǒng)進入人體，沉積在肺部對人體健康造成嚴重危害，也是導(dǎo)致大氣能見度降低、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題的重要因素之一。然而常規(guī)除塵技術(shù)對PM2.5的捕集效率很低，數(shù)量上，占有飛灰數(shù)量90％以上的細顆粒因不能有效脫除而直接排入大氣。目前對PM2.5排放處理方式主要是采取在除塵器或洗滌器前設(shè)置預(yù)處理設(shè)施，使其通過物理或化學(xué)作用長大成較大顆粒后再加以脫除，其中利用蒸汽相變促進細顆粒物長大成為脫除PM2.5預(yù)處理技術(shù)的重要研究路線之一。應(yīng)用蒸汽相變促使細顆粒物長大機理是：在過飽和蒸汽環(huán)境中，蒸汽以細顆粒物為凝結(jié)核發(fā)生相變，使微粒粒徑長大，質(zhì)量增加。過飽和環(huán)境的構(gòu)建為細顆粒長大提供了必要的環(huán)境條件，并影響細顆粒的長大效果。在單一的對高濕煙氣冷卻或飽和冷氣體與高溫液體相接觸的方式生長管中會出現(xiàn)嚴重的過飽和水平分布不均的現(xiàn)象，在后半段出現(xiàn)過飽和度的快速下降，這使得煙氣中細顆粒在生長管后半段的生長受到阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述生長管中過飽和度分布不均的問題，提高生長管中整體的過飽和水平，提出一種基于水汽相變強化過飽和場構(gòu)建的裝置和方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于水汽相變強化過飽和場構(gòu)建的裝置，包括一級過飽和構(gòu)建室和二級過飽和構(gòu)建室；

所述一級過飽和構(gòu)建室的外側(cè)壁上設(shè)有煙氣進口一和煙氣進口二，煙氣進口一的末端處設(shè)有小布風(fēng)板一，煙氣進口二的末端處設(shè)有小布風(fēng)板二；一級過飽和構(gòu)建室上端和下端環(huán)圓周設(shè)有盤管一；一級過飽和構(gòu)建室下端盤管一通過進水閥門一、循環(huán)水泵一與循環(huán)恒溫水箱一連接，循環(huán)恒溫水箱一設(shè)有補給水口一并連接旁路水進口閥門一；一級過飽和構(gòu)建室上端盤管一通過出水口一與過濾裝置一連接，出水口一上設(shè)有溫度計一，過濾裝置一分別與回流閥門一，旁路循環(huán)泵一相連；

所述二級過飽和構(gòu)建室的外側(cè)壁設(shè)有煙氣進口三和煙氣進口四，煙氣進口三和煙氣進口四的末端處共同設(shè)置有大布風(fēng)板；二級過飽和構(gòu)建室上端和下端環(huán)圓周設(shè)有盤管二；二級過飽和構(gòu)建室上端盤管二設(shè)有多排噴霧裝置，并通過進水閥門二與循環(huán)恒溫水箱二連接，循環(huán)恒溫水箱二設(shè)有補給水口二并連接旁路水進口閥門二；二級過飽和構(gòu)建室下端盤管二通過出水口二與過濾裝置二連接，出水口二上設(shè)有溫度計二，過濾裝置二分別與回流閥門二，旁路循環(huán)泵二相連，回流閥門二與回流循環(huán)泵相連；

所述小布風(fēng)板一、小布風(fēng)板二的橫截面積與一級過飽和構(gòu)建室及二級過飽和構(gòu)建室之間空隙的橫截面積相等，所述大布風(fēng)板與二級過飽和構(gòu)建室的橫截面積相等。

所述盤管一上設(shè)有若干水出口，保證在一級過飽和構(gòu)建室內(nèi)層形成水幕。所述盤管二上設(shè)有若干水出口，保證在二級過飽和構(gòu)建室內(nèi)層形成水幕，同時與噴霧裝置有管路相連，保證對噴霧裝置的供水要求。所選用的煙氣為低溫高濕或高溫高濕含塵煙氣。

作為優(yōu)選，所述一級過飽和構(gòu)建室和二級過飽和構(gòu)建室的形狀為圓柱體。

作為優(yōu)選，所述一級過飽和構(gòu)建室的外層采用良好的保溫絕熱材料，保證不與外界發(fā)生熱量交換；所述二級過飽和構(gòu)建室的外層也采用良好的保溫絕熱材料，保證煙氣在一級過飽和構(gòu)建室中不與二級過飽和構(gòu)建室發(fā)生熱量交換。