[發明專利]一種耦合冷凝機理和電場力的煙氣水分收集裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 202210356024.5
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114669171B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 楊富鑫;吳盛源;譚厚章
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26;B03C3/017
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開的一種耦合冷凝機理和電場力的煙氣水分收集裝置及其工作方法，屬于煙氣節水技術領域。包括殼體和殼體內沿進口至出口依次設置的煙氣檢測單元、荷電裝置、冷凝裝置和離子風生成裝置，冷凝裝置所處區域設有間歇垂直電場生成裝置，離子風生成裝置產生的離子風方向與煙氣流動方向相反；殼體下部設有冷凝水收集口，冷凝水收集口連接有冷凝水收集裝置；冷凝裝置包括若干水平設置的換熱管，換熱管管壁中沿換熱管軸線方向設有第一金屬絲和第二金屬絲，第一金屬絲與第二金屬絲內電流方向相反。本發明的結構緊湊、能耗低，通過外場引導霧滴高效收集、與仿生材料收水結構相比成本低結構簡單堅固長效。

技術領域

本發明屬于煙氣節水技術領域，具體涉及一種耦合冷凝機理和電場力的煙氣水分收集裝置及其工作方法。

背景技術

工業產生大量污染煙氣，煙氣經過污染物處理流程會攜帶大量水分，這部分水分的排出一方面會對環境造成影響，另一方面也加劇水資源的浪費。煙氣中水霧、液滴和顆粒物速度過快在除霧器處難以捕集，但是通過減速和長大進口煙氣顆粒物從而更高效收集。

大顆粒物的表面蒸汽分壓力要求更低，顆粒物荷電通過電荷-偶極矩效應來抵消表面張力在顆粒物表面凝結更多水分，顆粒物荷電機理可分為電場荷電和擴散荷電兩種，顆粒物的電凝并主要有三種類型，分別是異極性荷電顆粒電凝并、交變電場中同極性荷電顆粒電凝并和交變電場中異極性荷電顆粒電凝并。水霧收集裝置有傳統網狀收集裝置、仿生材料水霧收集裝置、外場驅動水霧收集裝置。其中外場驅動包括機械振動、溫度、電場、磁場。但是現有的收水裝置，普遍存在工藝復雜成本高、壽命短、或回收效果欠佳等問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種耦合冷凝機理和電場力的煙氣水分收集裝置及其工作方法，結構緊湊、能耗低，能夠高效回收煙氣中的水分。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種耦合冷凝機理和電場力的煙氣水分收集裝置，包括殼體和殼體內沿進口至出口依次設置的煙氣檢測單元、荷電裝置、冷凝裝置和離子風生成裝置，冷凝裝置所處區域設有間歇垂直電場生成裝置，離子風生成裝置產生的離子風方向與煙氣流動方向相反；殼體下部設有冷凝水收集口，冷凝水收集口連接有冷凝水收集裝置；

冷凝裝置包括若干水平設置的換熱管，換熱管管壁中沿換熱管軸線方向設有第一金屬絲和第二金屬絲，第一金屬絲與第二金屬絲內電流方向相反。

優選地，所述荷電裝置包括第一電源和荷電電極，第一電源與荷電電極連接，荷電電極設在殼體內部。

進一步優選地，第一電源為高頻疊加脈沖電源；荷電電極為針式或感應圓環式。

優選地，煙氣檢測單元包括流量檢測裝置、溫度檢測裝置和濕度檢測裝置。

優選地，所述間歇垂直電場生成裝置包括上極板和下極板，上極板和下極板分別連接電源，上極板和下極板預埋在殼體內。

優選地，殼體下部為漏斗結構，冷凝水收集口設在最低點。

優選地，所述離子風生成裝置包括平行設置的接地網柵和陰極放電網柵，陰極放電網柵連接有第三電源。

優選地，換熱管為耐腐蝕材質，換熱管外表面設有疏水層。

本發明公開的上述耦合冷凝機理和電場力的煙氣水分收集裝置的工作方法，包括：