[發明專利]一種基于異種荷電的煙氣水分回收裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202210356863.7
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114682062A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 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

1.一種基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，包括殼體(13)和殼體(13)內沿進口至出口依次設置的冷凝裝置(3)、湍流裝置(8)和除霧裝置(10)；冷凝裝置(3)與湍流裝置(8)之間的流道均分為兩部分，一部分流道內設有正電荷荷電裝置，另一部分流道內設有負電荷荷電裝置；殼體(13)進口設有煙氣檢測單元(1)，殼體(13)出口設有電荷監測裝置(12)；殼體(13)下部設有梯形收水結構(16)，梯形收水結構(16)的兩斜邊末端分別設有冷凝水回收裝置(14)和荷電凝并水回收裝置(15)。

2.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，殼體(13)內設有過流面積先漸縮后漸擴的匯聚煙道(9)，湍流裝置(8)設在匯聚煙道(9)的漸縮部分，除霧裝置(10)設在匯聚煙道(9)的漸擴部分。

3.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，煙氣檢測單元(1)包括流量檢測裝置、溫度檢測裝置和濕度檢測裝置。

4.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，冷凝裝置(3)包括若干順流、逆流或者順排錯流排布的冷凝管，冷凝管外表面設有疏水層。

5.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，正電荷荷電裝置包括第一控制器(2)、正電荷電源(4)和正電極(6)，第一控制器(2)分別與煙氣檢測單元(1)和正電荷電源(4)連接，正電荷電源(4)與正電極(6)連接；負電荷荷電裝置包括第二控制器(11)、負電荷電源(5)和負電極(7)，第二控制器(11)分別與煙氣檢測單元(1)和負電荷電源(5)連接，負電荷電源(5)與負電極(7)連接。

6.根據權利要求5所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，正電荷電源(4)和負電荷電源(5)為高頻疊加脈沖電源；正電極(6)和負電極(7)為針式或感應圓環式。

7.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，除霧裝置(10)所在區域設置有電場，電場方向與煙氣的流動方向垂直。

8.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，除霧裝置(10)為折流板式除霧器、屋脊式除霧器或管式除霧器中的一種或多種；湍流裝置(8)為管柵式湍流結構、球式湍流結構、圓弧板面與凸起鈍體結合的湍流結構。

9.根據權利要求1所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置，其特征在于，湍流裝置(8)和除霧裝置(10)的上端與殼體(13)通過螺栓連接，下端與梯形收水結構(16)通過榫卯結構連接。

10.根據權利要求1～9任意一項所述的基于異種荷電的煙氣水分回收裝置的工作方法，其特征在于，包括：

工業飽和或過飽和煙氣與冷凝裝置(3)內的冷卻介質進行熱交換，煙氣中水蒸氣達到露點溫度凝結，冷凝水通過重力被冷凝水回收裝置(14)收集，部分冷凝水以小液滴的形式被煙氣攜帶離開；攜帶水霧、液滴和顆粒物的煙氣被分為兩路，正電荷荷電裝置和負電荷荷電裝置將水霧、液滴和顆粒物分別荷上正電荷和負電荷；在湍流裝置(8)中，帶有正電荷的霧、液滴和顆粒物與帶有負電荷的水霧、液滴和顆粒物相互碰撞、吸引長大，以顆粒物為凝結核長大成更大的液滴，同時，在梯形收水結構(16)處煙道變窄，煙氣速度升高，共同作用下湍流團聚液滴，最終被荷電凝并水回收裝置(15)收集；煙氣檢測單元(1)監測煙氣的參數，對正電荷荷電裝置進行控制，電荷監測裝置(12)監測出口煙氣電荷量，對負電荷荷電裝置進行控制。