CN105688516B - 燃油烟气净化设备 - Google Patents
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Abstract
燃油烟气净化设备属于环保技术领域，尤其涉及一种燃油烟气净化设备。本发明提供一种燃油烟气净化效果好的燃油烟气净化设备。本发明包括烟道、循环泵、循环池、放电极和吸附极，其结构要点烟道的外壁上设置有散热片，烟道的出口与竖向的出烟道的下端入口相连，所述放电极设置在出烟道内，吸附极设置在烟道的内壁上；所述循环池设置在出烟道的下端通过出烟道的下端入口与出烟道连通，循环池内部通过管道与所述循环泵的入口相连，循环泵的出口通过管道与设置在烟道内的喷嘴相连。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种燃油烟气净化设备。
背景技术
目前国内外没有烟气净化理论,也没有完善的烟气净化理论支持，没有完善的净化技术与工艺和设备，没有最佳的净化效果。目前，国内仅局限在对国外引进的“3元催化”不完善的技术进行应用、改造，没有对其他污染物进一步净化的技术与设备。
发明人创立引进“多相流”的理论与技术，能解析目前国内外烟气净化工艺技术不完善的关键技术，同时发明比较完善的燃油烟气一体净化工艺技术和设备。
烟气流速V—烟气的沉降临界流速Vt。
烟气流速在沉降临界流速Vt状态下，悬浮的最大颗粒的粒径d,就是沉降临界流速Vt的沉降临界粒径Vd。
烟气流速在沉降临界流速Vt状态下,100%＞沉降临界粒径Vd的颗粒在流动中沉降分离出来。
烟气流速在沉降临界流速Vt状态下,100%＜沉降临界粒径Vd的颗粒在流动中悬浮，分离不出来。
“多相流”基础理论的数学模型-刘德忠公式—多相流悬浮颗粒沉降公式
解析出，固体颗粒在浓度＞70%，颗粒根本就不沉降。空气流速V=0，液体粒径在6-8微米粒径的雾滴，无风悬浮，根本就不沉降。包括液体包裹固体颗粒的雾滴，一样无风状态下悬浮，高温气化的未燃油和燃油产生低水在空气中降温析出雾滴，必然悬浮在空气中，构成雾霾空气污染。
固体颗粒和液体液滴在流动中沉降的唯一关键技术是粒径100%＞沉降临界粒径。也就是说；想让小于沉降临界粒径的颗粒在流动中沉降分离出来，唯一的技术过程就是在流动中增大粒径，达到100%＞沉降临界粒径。
用以上“多相流”理论解析目前燃油烟气不完善的净化过程。
高温气化的未燃油和水，目前根本没有变成雾滴，更没有增大粒径的过程，就直接排放进空气中。在空气中降温析出油水混合的卤化液雾滴悬浮在空气中。所以燃油烟气仅通过3元催化后，净化掉氮氧化合物，未燃油和水及固体颗粒根本就没有被分离出来。
化学反应方程式。
油+氧气+氮气生成2氧化碳气+氮氧化物+水+未燃油。
12HC+14O2+N2生成8CO2+2NO×+10H2O+2HC。
3元催化掉氮氧化物。
10H2O+2HC生成12个卤化液。
结论：12个油燃烧，产生12个油水混合成卤化液，接近100%转换成卤化液。
北京拥有600万架发动机，1小时耗油10升，排放烟气3升/冲程，每分钟3000转，每天运行10小时，排放夹带卤化液的烟气。
10升×3000转=30000升=30立方米/分钟×60分=1800立方米/时×24时=13200立方米/日×30天=396000立方米×600万=23760亿立方米/月。北京每月排放23700亿立方米燃油烟气。
1小时耗油10升，每天运行10小时，产生10升卤化液/时×10小时×30天×600万辆=180亿立方米卤化液/月，稀释1万倍变成雾霾空气浓度=23700万亿立方米燃油烟气夹带灰白色180亿立方米卤化液、夹带0.2-0.5微米粒径的固体颗粒。北京空气不变成灰白色雾蒙蒙的雾霾空气就奇怪了。
燃油锅炉就更严重，所以燃油烟气必须净化。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种燃油烟气净化效果好的燃油烟气净化设备。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括烟道、循环泵、循环池、放电极和吸附极，其结构要点烟道的外壁上设置有散热片，烟道的出口与竖向的出烟道的下端入口相连，所述放电极设置在出烟道内，吸附极设置在烟道的内壁上；所述循环池设置在出烟道的下端通过出烟道的下端入口与出烟道连通，循环池内部通过管道与所述循环泵的入口相连，循环泵的出口通过管道与设置在烟道内的喷嘴相连。
作为一种优选方案，本发明所述散热片为多个，沿烟道的长度方向均布；所述喷嘴为多个，沿烟道的长度方向均布。
作为另一种优选方案，本发明所述循环池的下端设置有出液阀门。
作为另一种优选方案，本发明所述放电极上端通过横向导电体与高压电源的输出端相连，横向导电体外侧设置有绝缘瓷瓶；所述吸附极与地连接。
作为另一种优选方案，本发明所述烟道采用多个并排设置的第一横向烟道，相邻第一横向烟道的出口端与入口端通过连接管道相连，最前第一横向烟道的入口为烟道入口，最后第一横向烟道的出口与所述竖向的出烟道的下端入口相连。
作为另一种优选方案，本发明所述烟道采用多个由上至下平行设置的第二横向烟道，相邻第二横向烟道的出口端与入口端通过竖向连接管道相连，最上端第二横向烟道的入口为烟道入口，最下端第二横向烟道的出口与所述竖向的出烟道的下端入口相连。
作为另一种优选方案，本发明所述竖向连接管道的外侧壁相连，竖向连接管道的外侧壁、循环池的外侧壁上沿外侧壁长度方向均布多个散热片。
作为另一种优选方案，本发明所述烟道采用多个并排设置的第一竖向烟道、竖向传输烟道，第一竖向烟道、竖向传输烟道的下端均与循环池连通，第一竖向烟道的上端为烟道入口，竖向传输烟道上端均与横向连接管道连通，循环池内相临竖向传输烟道之间设置有竖向导烟隔板，竖向导烟隔板下端伸入循环池液面下。
其次，本发明所述横向连接管道外侧壁、出烟道外侧壁、循环池的外侧壁上沿外侧壁长度方向均布多个散热片。
另外，本发明所述烟道外侧设置有为所述散热片降温的风机。
本发明有益效果。
本发明烟道的外壁上设置有散热片，使烟道降温，使气化未燃烧燃料、气化水降温析出卤化液雾滴。燃油烟气降温析出卤化液雾滴在高能物理电场内被扑集、汇聚增大粒径几百倍的过程，使之粒径100%大于沉降临界粒径。达到再流动中沉降分离出来；是消除微小粒径的固体颗粒和液体雾滴的唯一技术。
本发明循环泵的出口通过管道与设置在烟道内的喷嘴相连，喷嘴喷淋低温液体，可增大烟气颗粒粒径，析出雾滴。
本发明放电极设置在出烟道内，吸附极设置在烟道的内壁上；高能物理电场吸附汇聚增大雾滴粒径几百倍，使之在流动中沉降分离出来，排放液体颗粒比较纯净的无色透明气体烟气。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1、2是本发明一实施例结构示意图。
图3是本发明另一实施例结构示意图。
图4是本发明第三实施例结构示意图。
图中，1为烟道、2为喷嘴、3为循环泵、4为循环池、5为出烟道、6为放电极、7为吸附极、8为绝缘瓷瓶、9为高压电源、10为出液阀门。
具体实施方式
如图所示，本发明包括烟道、循环泵、循环池、放电极和吸附极，烟道的外壁上设置有散热片，烟道的出口与竖向的出烟道的下端入口相连，所述放电极设置在出烟道内，吸附极设置在烟道的内壁上；所述循环池设置在出烟道的下端通过出烟道的下端入口与出烟道连通，循环池内部通过管道与所述循环泵的入口相连，循环泵的出口通过管道与设置在烟道内的喷嘴相连。
所述烟道的长度可根据相关设备的尺寸和烟气流量设置。
所述散热片为多个，沿烟道的长度方向均布。
所述喷嘴为多个，沿烟道的长度方向均布。
所述循环池的下端设置有出液阀门。循环液经循环泵升压进烟道内经喷嘴雾化喷淋高温烟气，一段时间后，可经出液阀门定期更换喷淋液。
所述放电极上端通过横向导电体与高压电源的输出端相连，横向导电体外侧设置有绝缘瓷瓶；所述吸附极与地连接。
所述烟道采用多个并排设置的第一横向烟道，相邻第一横向烟道的出口端与入口端通过连接管道相连，最前第一横向烟道的入口为烟道入口，最后第一横向烟道的出口与所述竖向的出烟道的下端入口相连。
所述第一横向烟道为两个；适合燃气量较小的情况。
所述烟道采用多个由上至下平行设置的第二横向烟道，相邻第二横向烟道的出口端与入口端通过竖向连接管道相连，最上端第二横向烟道的入口为烟道入口，最下端第二横向烟道的出口与所述竖向的出烟道的下端入口相连。采用多个平行设置的烟道，可增大烟气过流断面积，达到处理大烟气量的效果、提高冷却效果。
所述竖向连接管道的外侧壁相连，竖向连接管道的外侧壁、循环池的外侧壁上沿外侧壁长度方向均布多个散热片。
所述第一横向烟道为五个；适合燃气量适中和高温烟气的情况。
所述烟道采用多个并排设置的第一竖向烟道、竖向传输烟道，第一竖向烟道、竖向传输烟道的下端均与循环池连通，第一竖向烟道的上端为烟道入口，竖向传输烟道上端均与横向连接管道连通，循环池内相临竖向传输烟道之间设置有竖向导烟隔板，竖向导烟隔板下端伸入循环池液面下。设置竖向导烟隔板可引导烟气按顺序依次通过各竖向烟道，延长冷却时间。
所述竖向传输烟道为两个；适合燃气量较大的情况。
所述横向连接管道外侧壁、出烟道外侧壁、循环池的外侧壁上沿外侧壁长度方向均布多个散热片。
所述烟道外侧设置有为所述散热片降温的风机；便于烟道的迅速降温。
所述烟道的横截面为圆形或方形。
本发明工艺过程如下。
1、烟气降温工艺。
将高温燃油烟气降温（用风冷或喷淋常温液体）将气化的未燃油和燃油产生气化水析出雾滴，并将燃油产生的0.2-0.5微米粒径的固体颗粒被卤化液包裹的雾滴，固体特性消失，呈现液体雾滴特性。这是唯一一种将固体颗粒变性增大粒径的技术过程。燃油烟气变成雾状烟气。目前国内外还没有使用这种工艺技术将燃油烟气变成雾状烟气的技术与过程。
2、高能物理电场增大雾滴粒径几百倍工艺。
含有卤化液包裹0.2-0.5微米粒径的固体雾滴颗粒雾滴和卤化液雾滴在高能物理电场被增大几百倍后的毫米粒径的液滴。达到粒径大于烟气流速的沉降临界粒径的颗粒，再回到流动的雾状烟气不能再悬浮，就沉降分离出来，达到将雾状烟气悬浮的100%小于沉降临界粒径的颗粒接近100%分离出来。大于沉降临界粒径的液滴在流动中正常沉降分离出来。实现流动的烟气不悬浮任何粒径的固体、液体颗粒，排放比较纯净的一相气体；所以是饱和无色透明烟气。
实施例。
燃油发动机或燃油炉窑烟气。
高温燃油烟气进带有散热片比较长的烟道（可N根并联，靠烟道散热片接触空气完成热交换）。
在北方冬季；烟气热量靠散热片接触空气将烟气热量散发进空气中，降温析出卤化液雾滴，烟气变成雾状烟气。
在春、夏、秋季循环池内的循环液经循环泵升压进带有散热片比较长的烟道内，通过喷嘴雾化喷淋烟气，烟气变成雾状烟气。
在南方，在春、夏、秋、冬季循环池内的循环液经循环泵升压进带有散热片比较长的烟道内，通过喷嘴雾化喷淋烟气，烟气变成雾状烟气雾状烟气进高能物理电场，在放电极，吸附极形成的电场内雾滴被吸附、汇聚增大粒径几百倍，从吸附极滴落时，变成毫米粒径的液滴。滴落进雾状烟气中降落进循环池内再循环。
高压电源接放电极，吸附极接地形成高能物理电场。雾滴被吸附、汇聚、增大成毫米粒径的液滴，沉降进循环池内。
净化后没有任何粒径雾滴的饱和无色透明烟气从高能物理电场顶部排放进空气中。
效果。
0.2-0.5微米粒径的固体颗粒接近100%被分离出来，接近“0”排放。
未燃油和水的卤化液雾滴接近100%被分离出来，
所以排放的是饱和无色透明（没有过饱和的雾滴）烟气。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.燃油烟气净化设备，包括烟道、循环泵、循环池、放电极和吸附极，其特征在于烟道的外壁上设置有散热片，烟道的出口与竖向的出烟道的下端入口相连，所述放电极设置在出烟道内，吸附极设置在烟道的内壁上；所述循环池设置在出烟道的下端通过出烟道的下端入口与出烟道连通，循环池内部通过管道与所述循环泵的入口相连，循环泵的出口通过管道与设置在烟道内的喷嘴相连；
所述散热片为多个，沿烟道的长度方向均布；所述喷嘴为多个，沿烟道的长度方向均布；
所述循环池的下端设置有出液阀门；
所述放电极上端通过横向导电体与高压电源的输出端相连，横向导电体外侧设置有绝缘瓷瓶；所述吸附极与地连接；
所述烟道采用多个并排设置的第一横向烟道，相邻第一横向烟道的出口端与入口端通过连接管道相连，最前第一横向烟道的入口为烟道入口，最后第一横向烟道的出口与所述竖向的出烟道的下端入口相连；
或所述烟道采用多个由上至下平行设置的第二横向烟道，相邻第二横向烟道的出口端与入口端通过竖向连接管道相连，最上端第二横向烟道的入口为烟道入口，最下端第二横向烟道的出口与所述竖向的出烟道的下端入口相连；
所述竖向连接管道的外侧壁相连，竖向连接管道的外侧壁、循环池的外侧壁上沿外侧壁长度方向均布多个散热片；
或所述烟道采用多个并排设置的第一竖向烟道、竖向传输烟道，第一竖向烟道、竖向传输烟道的下端均与循环池连通，第一竖向烟道的上端为烟道入口，竖向传输烟道上端均与横向连接管道连通，循环池内相临竖向传输烟道之间设置有竖向导烟隔板，竖向导烟隔板下端伸入循环池液面下；
所述横向连接管道外侧壁、出烟道外侧壁、循环池的外侧壁上沿外侧壁长度方向均布多个散热片；
所述烟道外侧设置有为所述散热片降温的风机；
所述第一横向烟道为两个；
所述第二横向烟道为五个；
所述竖向传输烟道为两个。
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2016
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