CN105649715B - 利用静电式尾气净化捕集装置进行除尘的方法 - Google Patents

利用静电式尾气净化捕集装置进行除尘的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种静电式尾气净化捕集装置及其方法，它是将氧化型催化转化器和静电式颗粒物捕集器通过法兰连接成一体，从而形成一端为进气口一端为出气口的净化捕集装置，在装置壳体进气口处设有净化网；所述的静电式颗粒物捕集器结构是在金属放电棒上间隔套有一串带尖端金属盘，每相隔几个尖端金属盘之间还套一个叶片式金属盘。除尘时，净化网拦截颗粒物，对尾气进行初步净化，氧化型催化转化器对尾气进行催化氧化，静电式颗粒物捕集器对颗粒物进行捕集，从而达到彻底除尘的目的。

Description

利用静电式尾气净化捕集装置进行除尘的方法
技术领域
本发明涉及尾气除尘技术。
背景技术
近些年来，由于汽车尾气、锅炉燃气等排放对环境造成的污染越发严重，特别是一些汽车数量较多、以煤取暖的一线城市，因此，汽车尾气治理成了人们热议的话题之一。
目前除尘装置一般包括针对颗粒物(PM2.5)的静电除尘装置以及针对有害气体的净化装置。比如常用的静电式颗粒物捕集器以及氧化型催化转化器(DOC)。
现有静电式颗粒物捕集器均是单一的静电式吸附模式，工作原理是：将放电极金属棒接通外接电源，然后形成电晕放电，使颗粒物(PM2.5)携带电荷，在电场力作用下使得带电的颗粒物被吸附捕集装置所捕集。由于放电极结构单一以及吸附捕集装置的板式结构，导致颗粒物荷电量较低以及容易从收尘极逃逸，从而导致净化效率低。
现有的氧化型催化转化器(DOC)是安装在柴油车发动机排气系统中的能降低排气中CO、THC和颗粒物(PM2.5)中SOF污染物排放量的装置。该装置通过氧化反应将尾气中的THC、CO转化成水和CO2，剩余的尾气排放到大气当中。虽然排放尾气中减少了THC、CO，但是排放尾气中还含有颗粒物(PM2.5)，仍然污染大气。
发明内容
为了克服现有静电式颗粒物捕集器以及氧化型催化转化器捕集效果差、净.化效率低的技术缺陷，本发明提供一种静电式尾气净化捕集装置。
本发明同时提供利用净化捕集装置对尾气进行除尘的方法。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种静电式尾气净化捕集装置，它包括氧化型催化转化器和静电式颗粒物捕集器，其特征在于，所述的氧化型催化转化器和静电式颗粒物捕集器通过法兰连接成一体，从而形成一端为进气口一端为出气口的净化捕集装置，在装置壳体进气口处设有净化网；
所述的静电式颗粒物捕集器结构是：在静电式颗粒物捕集器本体的金属放电棒上间隔套有一串带尖端金属盘，每相隔几个尖端金属盘之间还套一个叶片式金属盘；所述的带尖端金属盘结构是：包括一个带有中心孔的金属圆盘，通过中心孔将金属圆盘套在金属放电棒上，在中心孔周围设有多个用于带电灰尘通过的通孔，圆盘的周圈为锯齿状，从而形成带尖端金属盘；所述的叶片式金属盘结构是：包括一个带有中心孔的金属圆盘，金属圆盘周圈设有多个叶片。
利用上述结构的净化捕集装置对尾气进行除尘的方法是：
第一步：净化网拦截颗粒物，对尾气进行初步净化
接通外部电源后，发动机排放的尾气排放到捕集器之中时，经由进气口净化网处，将燃烧不充分产生的较大颗粒物，和其他异物被阻拦，该处长时间过滤高温尾气，温度较高将拦截的颗粒物进行一定程度的分解；
第二步：氧化型催化转化器对尾气进行催化氧化
从净化网处被净化过的尾气随着气流的流动进入到氧化型催化器当中，通过氧化反应将尾气中的THC、CO生成无污染的水蒸汽与氧气等；
第三步：静电式颗粒物捕集器对颗粒物进行捕集
转化后的带有微粒的尾气继续向出气口流动，在经过静电区域时，由于金属棒上套有多个带尖端金属盘，并且不停的在尖端放电，尖端放电形成强大电场，加强了原有金属放电棒单一的电场，使经过的所有颗粒物(PM2.5)均带电，使尾气中的颗粒物在电场力的推动下，吸引到外围被静电式颗粒物捕集器的吸附材料全部吸附；在金属放电棒上串联的多个叶片式金属盘，使尾气在通过尖端金属盘后减缓气体流速，防止由于气体流速过大，未及时吸附而随着空气流出，这样使排放的空气更洁净。带尖端金属盘上开的几个通孔，可以有利于灰尘带电通过，后方的叶片式金属盘阻挡气流，使得静电式颗粒物捕集器的吸附装置更容易捕捉带电灰尘，从而达到净化颗粒物(PM2.5)的目的。
本发明的积极效果是：本发明巧妙将以高压脉冲电晕等离子体技术吸附为工作原理的静电式颗粒物捕集器以及氧化型催化转化器结合在一起应用，使得尾气先经由氧化型催化转化器将废气中的HC、CO等进行氧化反应，生成无污染的水蒸汽与氧气等，净化效率达到80％以上，剩余的空气进入到颗粒物捕集器当中，随着各种灰尘被带电，与捕集器中的吸附装置所携带的相反电荷发生吸引、吸附，从而达到净化颗粒物(PM2.5)的目的，净化效率达到99％以上，取得了意想不到的积极效果，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
下表是本发明与与传统技术用在汽车尾气处理时的效果对比情况：
附图说明
图1是本发明静电式颗粒物捕集器的整体结构示意图；
图2是图1中带尖端金属盘的结构示意图；
图3是图1中叶片式金属盘的结构示意图。
图4是本发明整体结构图
图中：1-捕集器本体，2-吸附材料，3-金属放电棒，4-带尖端金属盘，5-中心孔，6-通孔，7-锯齿状，8-叶片式金属盘，9--氧化型催化器,10-净化网,11-进气口，12-出气口，13-法兰。
下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。
具体实施方式
如图4所示的本发明静电式尾气净化捕集装置，它包括氧化型催化转化器9，所述的氧化型催化转化器9和静电式颗粒物捕集器通过法兰13连接成一体，从而形成一端为进气口11、一端为出气口12的净化捕集装置，在装置壳体进气口11处设有净化网10。
所述的静电式颗粒物捕集器结构见图1：它是在捕集器本体1的周壁设有吸附材料2，在捕集器本体1的中心设有金属放电棒3，金属放电棒3上间隔套有一串带尖端金属盘4，每相隔几个带尖端金属盘4之间还套一个叶片式金属盘8。
所述的带尖端金属盘4结构见图2：包括一个带有中心孔的金属圆盘，通过中心孔5将金属圆盘套在金属放电棒3上，在中心孔5周围设有多个用于带电灰尘通过的通孔6，金属圆盘的周圈为锯齿状7，从而形成带尖端金属盘4；
所述的叶片式金属盘8结构见图3：它包括一个带有中心孔的金属圆盘，金属圆盘周圈设有多个叶片。
利用上述结构的净化捕集装置对尾气进行除尘的方法是：
第一步：净化网10拦截颗粒物，对尾气进行初步净化
接通外部电源后，发动机排放的尾气排放到捕集器之中时，经由进气口净化网处，将燃烧不充分产生的较大颗粒物，和其他异物被阻拦，该处长时间过滤高温尾气，温度较高将拦截的颗粒物进行一定程度的分解；
第二步：氧化型催化转化器对尾气进行催化氧化
从净化网10处被净化过的尾气随着气流的流动进入到氧化型催化器9当中，通过氧化反应将尾气中的THC、CO生成无污染的水蒸汽与氧气等；
第三步：静电式颗粒物捕集器对颗粒物进行捕集
转化后的带有微粒的尾气继续向出气口流动，在经过静电区域时，由于金属放电棒3上套有多个带尖端金属盘4，并且不停的在尖端放电，尖端放电形成强大电场，加强了原有金属放电棒单一的电场，使经过的所有颗粒物均带电，使尾气中的颗粒物在电场力的推动下，吸引到外围被吸附层被全部吸附；在金属放电棒3上串联的多个叶片式金属盘8，使尾气在通过尖端金属盘4后减缓气体流速，防止由于气体流速过大，未及时吸附而随着空气流出，这样使排放的空气更洁净。带尖端金属盘4上开的几个通孔6，可以有利于灰尘带电通过，后方的叶片式金属盘8阻挡气流，使得静电式颗粒物捕集器的吸附材料更容易捕捉带电灰尘，从而达到净化颗粒物的目的。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种利用静电式尾气净化捕集装置进行除尘的方法，其特征在于，该方法所用的静电式尾气净化捕集装置包括氧化型催化转化器和静电式颗粒物捕集器，所述的氧化型催化转化器和静电式颗粒物捕集器通过法兰连接成一体，从而形成一端为进气口一端为出气口的净化捕集装置，在净化捕集装置壳体进气口处设有净化网；
所述的静电式颗粒物捕集器结构是：在静电式颗粒物捕集器本体的金属放电棒上间隔套有一串带尖端金属盘，每相隔几个带尖端金属盘之间还套一个叶片式金属盘；所述的带尖端金属盘结构是：包括一个带有中心孔的金属圆盘，通过中心孔将金属圆盘套在金属放电棒上，在中心孔周围设有多个用于带电灰尘通过的通孔，圆盘的周圈为锯齿状，从而形成带尖端金属盘；所述的叶片式金属盘结构是：包括一个带有中心孔的金属圆盘，金属圆盘周圈设有多个叶片；
除尘方法是：
第一步：净化网拦截颗粒物，对尾气进行初步净化
接通外部电源后，发动机排放的尾气排放到净化捕集装置之中时，经由进气口净化网处，将燃烧不充分产生的较大颗粒物阻拦，该处长时间过滤高温尾气，温度较高将拦截的颗粒物进行一定程度的分解；
第二步：氧化型催化转化器对尾气进行催化氧化
从净化网处被净化过的尾气随着气流的流动进入到氧化型催化器当中，通过氧化反应将尾气中的THC、CO生成无污染的水蒸汽与氧气；
第三步：静电式颗粒物捕集器对颗粒物进行捕集
转化后的带有微粒的尾气继续向出气口流动，在经过静电区域时，由于金属放电棒上套有多个带尖端金属盘，并且不停的在尖端放电，尖端放电形成强大电场，加强了原有金属放电棒单一的电场，使经过的所有颗粒物均带电，使尾气中的颗粒物在电场力的推动下，吸引到外围被静电式颗粒物捕集器的吸附材料全部吸附；在金属放电棒上串联的多个叶片式金属盘，使尾气在通过带尖端金属盘后减缓气体流速，防止由于气体流速过大，未及时吸附而随着空气流出，这样使排放的空气更洁净；带尖端金属盘上开的几个通孔，可以有利于灰尘带电通过，后方的叶片式金属盘阻挡气流，使得静电式颗粒物捕集器的吸附装置更容易捕捉带电灰尘，从而达到净化颗粒物的目的。
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