[發明專利]一種高效除塵模塊制備方法

有效

• 申請號: 201710322098.6
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107051735B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 劉海弟;岳仁亮;李偉曼;陳運法
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;江蘇中科睿賽污染控制工程有限公司
• 主分類號: B03C3/12
• 分類號: B03C3/12;B03C3/41;B03C3/45
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

一種高效除塵模塊制備方法，屬于除塵和環境保護技術領域。該方法是首先利用預荷電器對氣流中的粉塵顆粒進行荷電，再使氣流通過填塞有駐極扭線刷的圓柱形孔道中，由于扭線刷的刷毛經過駐極處理，其上長久荷載空間電荷和偶極電荷，可以通過異性電荷相吸的原則對氣流中荷載正電或負電的粉塵進行吸附固定，從而完成收塵，該模塊阻力小，除塵效率高，比較適合室內空氣的除塵凈化。

技術領域

本發明涉及一種高效除塵模塊制備方法，屬于除塵和環境保護技術領域。

背景技術

就我國大氣污染治理的復雜性和艱巨性而言，我國急需一種能首先在人居環境下高效去除大氣中霧霾顆粒的高效除塵技術。

室內空氣顆粒去除技術最成熟的是使用HEPA濾芯，這也是大多數空氣凈化器廠家采用的技術方案，然而HEPA壓降很大，導致動力設備噪音高、能耗大，同時HEPA無法清洗，必須定期更換，因此HEPA的費用導致室內空氣凈化器的操作費用居高不下。本研究團隊采用向多孔介質孔道里面填塞扭線毛刷的方法制備了低氣阻的氣體顆粒凈化模塊(ZL201210418554.4)，然而該模塊必須合理選擇縛塵劑配方，否則對于2～3微米以下的顆粒去除效果不佳。噴霧水洗的技術方案也被用于某些空氣凈化裝置，但噴霧會導致室內空氣過度加濕，而且其顆粒去除效果并不高，同時由于噴霧水常常是自來水，其中水質硬度導致的鹽分使霧滴揮發后反而增大了室內空氣的顆粒數。本研究團隊還開發了半濕法的靜電除塵(除霧)裝置(CN201510593461.9)，是通過部分浸沒于液面下的圓板做收塵劑，正負電性交錯排列，對已經荷載電荷的微細顆粒進行捕捉，該裝置可以對微細顆粒實現高效去除，并避免了常見干法靜電除塵過程中的粉塵二次逃逸，然而該設備的結構復雜、加工難度較大，且必須高度水平放置，否則會發生不同電性的液槽之間的電擊穿事故。

綜上所述，目前我國亟需一種氣阻小、通量大、簡單靈活的除塵裝置，這對于實現人居環境當中的空氣凈化，降低霧霾顆粒對人體的危害具有重要意義。

本研究團隊創造性的將扭線刷除塵模塊和靜電除塵原理相耦合，獲得了具有良好除塵能力的除塵模塊，且其壓降較低，同時可以對空氣中的微細粒子實現高效的捕捉和去除。

發明內容

本發明的目的在于通過一種簡單的方法獲得具有低氣阻、高通量的高效除塵模塊。該模塊結構緊湊、制作方法簡單、非常適合對室內空氣中的微細顆粒進行去除。

本發明的目的是通過如下的技術方案實現的：本高效除塵模塊由荷電模塊和駐極扭線刷除塵模塊組成，在除塵過程中，先使用荷電模塊對氣流中的粉塵進行荷電，也就是使含塵的氣流過安置有電暈極和收塵極的荷電模塊的電場，從而對氣流中的粉塵進行荷電，而后使氣流通過駐極扭線刷除塵模塊，駐極扭線刷除塵模塊是具有多于一個氣流通道的金屬或陶瓷模塊，氣流通道互相平行，且通道為圓柱形，氣流通道內部填塞有扭線刷，所填塞的扭線刷的刷毛為駐極高分子材料，由于扭線刷刷毛上長時間存儲空間電荷和偶極電荷，因此氣流中被荷載正電或負電的顆粒將以異性相吸的原則向扭線刷刷毛的負電荷區域或正電荷區域移動，并被牢固吸附在扭線刷刷毛上完成除塵，當除塵模塊吸附過多粉塵時，通過洗滌的方法將刷毛上的的粉塵洗掉并使模塊實現再生。

本空氣除塵凈化裝置的特征還在于：本凈化器前端的荷電模塊的電暈極電壓為-3～-20kV，或3～20kV，電暈極為公稱直徑0.1～1mm的圓絲、星形線、螺旋線，極間距為0.5～10cm，收塵極接地；駐極扭線刷除塵模塊所使用的材質是碳素鋼、不銹鋼、鐵、鋁、銅、鋁合金；駐極扭線刷除塵模塊所使用的材質還可以是堇青石陶瓷、莫來石陶瓷、SiC陶瓷、Al₂O₃陶瓷；駐極扭線刷除塵模塊內的氣流通道直徑為10mm～100mm，氣流通道長度為5cm～80cm；扭線刷的中心的兩根扭線是金屬材質的碳素鋼、不銹鋼、鐵、鋁、銅或鋁合金，扭線刷刷毛的材質是經過駐極處理的聚乙烯絲、聚丙烯絲、聚四氟乙烯絲、聚偏氟乙烯絲、聚六氟丙烯絲、氟化乙丙烯共聚物絲、聚醚酰亞胺絲、聚酰亞胺絲；扭線刷的刷體直徑是相應的駐極扭線刷除塵模塊氣流通道直徑的1.1～1.6倍。