[實用新型]去除氣溶膠中細顆粒物的系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN206152545U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 李艷萍;王杰民;柴發(fā)合;趙傳峰;高迪
• 申請（專利權(quán)）人: 李艷萍;王杰民
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務所(普通合伙)11489
• 代理人: 陳超

技術(shù)領域

本實用新型涉及工業(yè)廢氣及空氣凈化領域，具體涉及去除氣溶膠，特別是含濕氣溶膠中細顆粒物，特別是亞微米顆粒物的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣溶膠(aerosol)由固體或液體顆粒物分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系，又稱氣體分散體系。其分散相為固體或液體顆粒物，其大小為0.001～100μm(微米)，分散介質(zhì)為氣體。對于氣溶膠，顆粒物的數(shù)目遠比顆粒物的質(zhì)量對其特性影響更大，所以通常按照單位體積內(nèi)顆粒物的數(shù)目來計算其濃度，簡稱為數(shù)濃度。

天空中的云、霧、塵埃，工業(yè)上和運輸業(yè)上用的鍋爐和各種發(fā)動機里未燃盡的燃料所形成的煙氣，采礦、采石場磨材和糧食加工時所形成的含固體粉塵的廢氣，人造的掩蔽煙幕和毒煙等都是氣溶膠的具體實例。

霾是大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10km的空氣普遍混濁現(xiàn)象，這里的干塵粒指的是干氣溶膠粒子。一般情況下，當能見度在1～10km時可能既有干氣溶膠的影響(即霾的影響)，也可能有水滴的貢獻(即輕霧的貢獻)，且不易區(qū)分，所以就被稱為“霧-霾”現(xiàn)象。如果大氣中沒有氣溶膠粒子作為云霧的凝結(jié)核(或冰核)，則無法形成霧，所以霧和霾的背后都與氣溶膠粒子有關。

細顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的固體顆粒物或液滴(簡稱PM2.5)。雖然PM2.5在大氣成分中含量很少，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強，易附帶有毒、有害物質(zhì)(例如，重金屬、微生物等)，且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。

亞微米顆粒物是指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于或等于1μm的固體顆粒或液滴(簡稱PM1)。PM1粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。PM2.5可以進入人的肺部，而PM1甚至可以進入人的血液。PM1在PM2.5中的質(zhì)量占比不高，但數(shù)濃度比卻接近90％。

工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的含濕氣溶膠(相對濕度80％以上)，此類氣溶膠中會含有一定量的微細粉塵、可凝結(jié)顆粒物、小液滴等細顆粒物。常規(guī)的濕式除塵器,多是使含塵氣體與液體(一般為水)密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞或者利用水和粉塵的充分混合作用，或使顆粒增大或留于固定容器內(nèi)達到水和粉塵分離效果，實際應用表明此類技術(shù)對于高濕度氣溶膠中的粗顆粒物去除效果較佳，對其中的細顆粒物去除效果不佳，難于滿足日益提高的環(huán)保要求。

當前去除廢氣中的細顆粒物的主要技術(shù)為袋式除塵技術(shù)與靜電除塵技術(shù)，前者較后者效率更高。袋式除塵技術(shù)在高濕度氣溶膠中應用時，易出現(xiàn)粉塵層吸水板結(jié)問題，影響正常清灰，不能連續(xù)運行。靜電除塵技術(shù)中有一種濕電除塵技術(shù)，可用于處理高濕度氣溶膠，近些年，一些企業(yè)開始應用濕式電除塵器對高濕度氣溶膠進行除塵處理，按質(zhì)量濃度計，可達到70％左右的去除效率，但受荷電機制限制，粒子粒徑越小，荷電越困難，其對于含濕氣溶膠中的亞微米粒子的去除效率并不高，按照數(shù)濃度計算的去除效率并不高，而且造價昂貴、運行成本高、設備腐蝕故障頻發(fā)，難于普遍推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供能有效去除氣溶膠中細顆粒物，特別是亞微米顆粒的系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供去除氣溶膠中細顆粒物的方法，包括：使氣溶膠通過細顆粒物捕獲裝置，所述細顆粒物捕獲裝置包括至少兩個片狀構(gòu)件以及片狀構(gòu)件之間的干擾物，所述片狀構(gòu)件基本上相互平行且基本上平行于氣溶膠的流動方向，相鄰片狀構(gòu)件之間形成通道，以使得氣溶膠在通道間形成湍流；并且使所述片狀構(gòu)件外表面上形成水膜；由此使得所述細顆粒物沉降到所述片狀構(gòu)件的外表面上，并通過水膜流動而被去除。

在一些實施方案中，相鄰片狀構(gòu)件之間的間距與片狀構(gòu)件在氣溶膠流動方向上的長度的比值小于4倍的湍流強度。在優(yōu)選實施方案中，相鄰片狀構(gòu)件之間的間距與片狀構(gòu)件在氣溶膠流動方向上的長度的比值小于2倍的湍流強度。

在一些實施方案中，氣溶膠的相對濕度在60％以上。在優(yōu)選的實施方案中，氣溶膠的相對濕度為飽和、近飽和或過飽和。

在一些實施方案中，所述片狀構(gòu)件外表面的溫度比氣溶膠的溫度低2℃以上。在優(yōu)選的實施方案中，所述片狀構(gòu)件外表面的溫度比氣溶膠的溫度低5℃以上。在更優(yōu)選的實施方案中，所述片狀構(gòu)件外表面的溫度比氣溶膠的溫度低10℃以上。