[發(fā)明專利]一種除塵催化耦合管組件、采用其的處理方法及包括其的除塵催化耦合裝置

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• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN113289489A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳運法;劉海弟;李偉曼
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/88
• 分類號: B01D53/88;B01D46/24;B01D46/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種除塵催化耦合管組件、采用其的處理方法及包括其的除塵催化耦合裝置，所述的除塵催化耦合管組件包括底部封口的陶瓷管以及軸向設(shè)置于陶瓷管內(nèi)部的金屬絲網(wǎng)管，所述的陶瓷管與金屬絲網(wǎng)管之間的柱狀環(huán)隙中填充有催化劑顆粒。本發(fā)明提供的除塵催化耦合裝置利用現(xiàn)有的催化劑顆粒和簡單的圓柱形金屬絲網(wǎng)管內(nèi)構(gòu)件成功實現(xiàn)了催化功能在陶瓷管內(nèi)部的耦合，同時由于小球狀顆粒催化劑層的壓降很小，不會對陶瓷管的反吹再生產(chǎn)生顯著影響，可以成功實現(xiàn)催化和除塵的耦合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含塵廢氣處理組件、采用其的處理方法及包括其的處理裝置，尤其涉及一種除塵催化耦合管組件、采用其的處理方法及包括其的除塵催化耦合裝置。

背景技術(shù)

高效除塵是冶金、能源、化工、垃圾焚燒等諸多工業(yè)領(lǐng)域中非常常見基本工業(yè)操作，電除塵、布袋除塵和電袋復(fù)合除塵是目前大規(guī)模工業(yè)除塵的常見技術(shù)方案。電除塵是利用電場力的作用將荷電后的粉塵捕捉于收塵極板上，該技術(shù)方案具有壓降很低，動力消耗小，可在高溫下除塵的一系列優(yōu)點，然而，該技術(shù)方案在針對PM2.5甚至更低粒徑顆粒的去除時效率不高，原因在于當(dāng)粉塵粒徑小于2微米時，其荷電機(jī)理向擴(kuò)散荷電轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致荷載反相電荷的顆粒增多，除塵效率下降。布袋除塵是利用袋裝纖維織物進(jìn)行過濾收塵的技術(shù)方案，其過濾精度很高，對PM2.5甚至更細(xì)小的顆粒物捕捉效果良好，但由于纖維織物難以耐受高溫(低于250～280℃)，布袋收塵當(dāng)用于高溫?zé)煔鈺r不得不先進(jìn)行降溫然后才能完成收塵，因此當(dāng)煙氣中含有易冷凝成分時，布袋收塵有發(fā)生糊袋的危險，此外當(dāng)煙氣中含有陰燃顆粒(如熱煤灰、焦炭等)時，常常發(fā)生燒袋事故，因此布袋收塵難以應(yīng)對煙氣溫度高或煙氣成份復(fù)雜的除塵場合。電袋復(fù)合除塵結(jié)合了電除塵和布袋除塵的優(yōu)點，具有操作穩(wěn)定、除塵效率高等優(yōu)點，但同樣由于布袋的耐溫限制無法用于高溫?zé)煔獾氖諌m。

多孔無機(jī)陶瓷管作為一種新型除塵介質(zhì)目前已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，當(dāng)前纖維基陶瓷管的空隙率可達(dá)70％，自重小于1g/mL，空載壓降僅100～200Pa，抗折強(qiáng)度大于8MPa，耐溫高達(dá)600℃，過濾精度極高，出口粉塵濃度低于5mg/m³。同時由于粉塵荷電技術(shù)的耦合，陶瓷管在除塵過程中的孔道堵塞問題也得到了解決。

CN103961962A公開了一種靜電與無機(jī)多孔陶瓷管復(fù)合的含塵氣體凈化裝置，包括含塵氣流入口、高壓靜電荷電模塊、除塵箱、潔凈氣箱、多孔SiC陶瓷過濾管、電極導(dǎo)架、集灰倉、高壓空氣反吹口和潔凈氣體出口；在設(shè)備進(jìn)口處設(shè)有含塵氣流入口，將含塵氣流引入高壓靜電荷電模塊中，在高壓靜電模塊內(nèi)含塵氣流當(dāng)中的顆粒被荷載與高壓靜電荷電模塊中的電暈極相同的電荷，然后含塵氣流進(jìn)入除塵箱中，除塵箱內(nèi)安置有多孔SiC陶瓷過濾管，多孔SiC陶瓷過濾管和高壓靜電荷電模塊中的電暈極通過電極導(dǎo)架相連接，含塵氣流中的顆粒因為多孔SiC陶瓷過濾管的強(qiáng)烈靜電推斥力而駐留在多孔SiC陶瓷過濾管表面，形成疏松的粉餅層，氣體穿過多孔SiC陶瓷過濾管管壁上的微細(xì)孔道從多孔SiC陶瓷過濾管內(nèi)部進(jìn)入潔凈氣箱，潔凈氣箱設(shè)置在除塵箱上部，潔凈氣箱和除塵箱之間由花板分隔，花板對多孔SiC陶瓷過濾管管束進(jìn)行固定，花板和多孔SiC陶瓷過濾管管束之間墊有絕緣密封圈，在潔凈氣箱側(cè)面設(shè)有潔凈氣流出口，在潔凈氣箱一側(cè)還設(shè)有高壓空氣反吹口，用于對多孔SiC陶瓷過濾管管束進(jìn)行反吹再生，高壓靜電荷電模塊和除塵箱下部設(shè)置有集灰倉，用于收集高壓靜電荷電模塊和多孔SiC陶瓷管所捕集的粉塵顆粒。

CN105327578A公開了一種含塵氣體凈化方法，該裝置采用預(yù)荷電器對氣流中的粉塵進(jìn)行荷電，而后將荷電后的含塵氣體導(dǎo)入除塵箱中，除塵箱中設(shè)置多組導(dǎo)電多孔陶瓷過濾管，各個導(dǎo)電多孔陶瓷過濾管互相連接，其上荷載與粉塵所帶電荷電性相同的高壓電，導(dǎo)電多孔陶瓷管過濾的導(dǎo)電性能通過涂覆含有導(dǎo)電介質(zhì)的多孔陶瓷涂層來實現(xiàn)，導(dǎo)電多孔陶瓷管和花板之間通過絕緣密封墊圈實現(xiàn)氣體密封和電絕緣，氣體中的荷電粉塵無法進(jìn)入導(dǎo)電多孔陶瓷過濾管壁面的微細(xì)孔道，容易清灰。前端的預(yù)荷電器在較高電壓下工作，以實現(xiàn)粉塵充分荷電，后端導(dǎo)電多孔陶瓷過濾管通過另一電源荷載較低的電壓，容易實現(xiàn)導(dǎo)電多孔陶瓷過濾管和設(shè)備花板及外筒體之間的電絕緣。