CN107126818A - 一种纳米粉尘吸收处理装置及方法 - Google Patents

一种纳米粉尘吸收处理装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107126818A
CN107126818A CN201710498108.1A CN201710498108A CN107126818A CN 107126818 A CN107126818 A CN 107126818A CN 201710498108 A CN201710498108 A CN 201710498108A CN 107126818 A CN107126818 A CN 107126818A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanometer
absorption
dust
absorbing liquid
multistage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710498108.1A
Other languages
English (en)
Inventor
徐中慧
何宛容
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University of Science and Technology
Original Assignee
Southwest University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University of Science and Technology filed Critical Southwest University of Science and Technology
Priority to CN201710498108.1A priority Critical patent/CN107126818A/zh
Publication of CN107126818A publication Critical patent/CN107126818A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406Multiple stage absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18Absorbing units; Liquid distributors therefor

Abstract

本发明公开了一种纳米粉尘吸收处理装置及方法,主要包括多级S型连续吸收反应器,吸收液输送回用系统和纳米粉体的高效化学吸收方法等组成。含纳米粉尘气体(预处理除去大颗粒粉尘)进入S型多级连续吸收反应器,经历多级S型流动吸收过程,可同时降低含尘气体的温度和纳米粉尘浓度。同时吸收液可与纳米粉尘发生化学反应,增强了纳米粉尘化学吸收的效率。吸收液输送回用系统采用自流输送喷淋,并加设循环回用系统,既降低能耗,又可实现吸收液的充分利用。本发明提出的纳米粉尘吸收装置及方法,操作简单,成本低,效率高,应用前景广阔。

Description

一种纳米粉尘吸收处理装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及工业废气净化处理领域,是一种纳米粒子吸收处理装置及吸收方法, 能有效去除气体中含有的纳米粉尘。
背景技术
[0002]现如今,由于工业技术的发展与需要,人们致力于寻找一些新材料来解决一些已 有材料在物理、化学性质等方面的不足,在这之中,纳米材料应运而生。
[0003]随着对纳米材料研宄与应用的深入,纳米颗粒对人体、环境的影响进入人们的视 野宄发现粒子的尺寸减小到纳米量级,将导致材料的声、光、电、磁、热等性能就会发生 显著变化,它将变得更轻、更强,且拥有更大的比表面积,这引起了许多国内外学者对其安 全性的担忧。
[0004]中国纳米科学中心的刘颖、陈春英曾在《科学通报》上发表了《纳米材料的安全性 研究及其评价》一文。文中讲到,虽对于纳米粒子有无毒性,学术界仍存在争议。但是毋庸置 疑,纳米粒子能穿透皮肤到达肺泡,甚至逃脱巨噬细胞的追杀,随血液抵达全身各处。
[0005]纳米粒子的吸收处理方法多是在现有的粉尘除尘技术基础上进行改进,以满足其 处理要求,这些方法主要有:静电除尘、过滤法、湿式除尘、磁分离、声波除尘等等。其中: 静电除尘是利用粉尘粒子的荷电性来吸附气体中颗粒。静电除尘的使用实例比较多, 如中国专利CN104587780A。该专利提供了一种去除纳米级粉尘的设备及其除尘方法,其中 主要是利用粒子的荷电性,在设备中采用两个变形的电极(板式正极与管式负极),以方便 纳米粉尘在板式正极上附着。虽然该设备采用静电除尘,除尘效率较高,较易满足对纳米粉 尘的处理要求。但其工作效率受粉尘比电阻的影响、工作时还需要高电压输入、设备检修较 麻烦等等缺点,一方面使其的安装、试运及检修等步骤变得很麻烦,另一方面还增加了资金 投入。
[0006]过滤法就是利用过滤的原理将空气与粉尘颗粒分离的方法,如中国专利 CN102538070A,提供了纳米级除尘净化系统,其主要通过风机送风、回风与风机滤网组相配 合来实现对纳米颗粒的吸收,但其过程对风机及滤网的要求较高,尤其是对滤网的选择,使 得整个系统要想达到预设处理效率较为困难。
[0007]湿式除尘是利用洗涤液与含尘气体充分接触,将尘粒洗涤下来而使气体净化的方 法。其方法效率高,还能除去部分气态污染物。且除尘器造价低,占地面积小,操作维修方 便,适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。因此湿式除尘法得以广泛应用于工业生 产的空气污染控制与气体净化。中国专利CN101502735A就是采用湿式除尘法来进行对纳米 粉尘的捕集,其装置设置了四个捕集过程且环环相扣,可是其中喷淋的设置并未达到充分 喷淋各喷淋空间的效果。另外在该装置设置的气体透过捕集液的环节中,若是气流速度较 快则很难发挥该过程的捕集作用,另外也加重了电动机的负担,增加了能量的投入。
[0008] 考虑到上述一些除尘方法的优缺点,本发明在湿式除尘法的基础上对除尘方法进 行了改良,具体来说,即就吸收液的选择和提高吸收液与气体的接触机率与接触面积等问 题作出了改进。
发明内容
[0009]为了解决湿式除尘法中降低能量损耗与提高吸收液与气体的接触机率相矛盾的 问题,以使湿式除尘法能尽可能在纳米粉尘的吸收处理中发挥其优势。本发明所采用的技 术方案是: 一种纳米吸收处理装置及吸收方法,其中装置主要由多级S型连续吸收反应器,吸收液 输送回用系统等组成。其中反应器主要由输气管路、导流板、喷淋管等构成;吸收液输送回 用系统主要包括储液池、输液管路和电机。其中导流板在反应器内腔中水平相错分布,并且 各导流板只在各自出口端留隙,以将反应器分隔成多个相对独立的喷淋吸收单元,相邻吸 收单元内含尘气体流动方向相反;喷淋管设置在导流板下方,其每个由数根管子并列构成。 各个管子下半弧面上需均匀密集打孔,使所述喷淋板的喷淋范围足以覆盖板下方空腔区 域。打孔要注意相邻的管子上孔的分布应错开。各喷淋管与相应的导流板各成一级吸收单 元,共同构成多级吸收单元。
[0010]纳米粉尘吸收处理装置及方法,具体流程为: (1) 吸收液输送回用过程:所述储液池通过输液管路向喷淋管持续输送吸收液,随后吸 收液经由各喷淋管的喷淋进入反应器,并在反应器底部汇集,形成一定的水封,最终再在电 机的作用下再次汇入储液池; (2) S型连续吸收过程:待处理气体由所述反应器底部的进气管进入,在所述导流板的 阻碍下,气体连续通过各级吸收单元,整个气流的路径在反应器中呈S型。在经过各个喷淋 管下方区域时,气体与喷淋的吸收液充分接触,过程中部分所述纳米粉尘与吸收液发生反 应,运动速度减缓,从气体中分离出来进入吸收液中,并随吸收液在反应器底部汇集。剩余 所述纳米粉尘则随气流由该导流板的留隙处进入下一级吸收单元中,再一次发生上述吸收 步骤。重复上述进程,直至气体由所述反应器顶部出气管排出。重复次数即吸收单元级数视 具体情况而定。
[0011] 本发明所采用的技术方案和现有技术相比有较大改进,取得了这样一些有益效 果: 1. 反应器中导流板及喷淋管的布置设计,使气体在有限的空间内能在反应器中有更长 的路径,这样的处理既考虑到了占地、占空间的问题,减少工业占地,缓解工业用地紧张; 2. 喷淋管的打孔设计增加了吸收液与气体的接触机率,提高了吸收处理效率,并很好 的解决了湿式除尘法中降低能量损耗与提高吸收液与气体的接触机率相矛盾的问题; 3. 发明中反复多次的吸收手段,让处理效率大大提高。只要根据具体情况(如:处理达 标要求、气体量的多少等等)来合理选择处理装置的吸收单元级数或增加气体在反应器中 循环次数,就可以最大化地吸收处理好纳米级颗粒物并节省能耗; 4. 吸收液在喷淋系统的运行模式下可反复多次使用,大大降低成本。另外,可通过止水 阀来更换吸收液,考虑到了更换吸收液的方便与否的问题,规避了对人造成化学伤害的可 能。达到省钱、省力、省时还安全的目的。
附图说明
[0012] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013] 图1为本发明截面示意图: 图中1 •外壳,2•反应器,3•储液池,4•进气管,5•出气管,6•输液管路,7 •倾流板,8.喷淋 管,9.联接器,10.电机,11 •止水阀,12.导流板。 、
具体实施方式
[00M]参照附图1,一种纳米吸收处理装置包括外壳1、反应器2、储液池3、输液管路6、联 接器9、电机10和止水阀11。反应器2由输气管路、倾流板7、喷淋管S及导流板等构成。进1出 输气管路分别位于外壳上、下部,进气管4另一端与风机相连,出气管5直接与外界相通^顷 流板7倾斜设置在反应器2底部。喷淋管8均勾相错分布在反应器2中。储液池3位于设备顶 上,用于储存吸收液;输液管路6连接储液池3、喷淋管8、电机10。 '
[0015]反应器2顶部设置储液池3,以存放吸收液。这样可以达到无需外加能量便能使喷 淋板8获得较大水压用以喷淋的效果,经济节能。其底部设有倾流板7,倾流板7倾斜置于反 应器2底部,用来以在出液口上方形成一定的水封防止气流向下进入输液管路并使吸收 液顺利流入装置底部,再由电机泵送至储液池2。
[0016]喷淋管8,设置在导流板12下方。其一端由联接器9与外部输液管相连,临空端封 口。其宽度为设备内宽,长度预设为设备长度的9/1〇。喷淋板8在反应器2中均勾相错分布, 相错分布即吸收单元从下至上,下一级与其相邻上一级的所述的喷淋板留隙位置错开。各 喷淋板各成一级吸收单元,共同构成多级吸收单元。
[0017]考虑吸收纳米颗粒的理化性质,吸收液可采用为NaOH、KOH、钠水玻璃、钾水玻璃中 的一种或多种,可实现对纳米Si〇2、纳米Ah〇3、纳米CaS〇4中的一种或多种的纳米颗粒的吸 收。
[0018] 为了使装置能与生产装置配合,得到可靠应用,外壳1、反应器2、储液池3、输液管 路6、联接器9、止水阀11等都应由耐腐蚀、耐高温材料制作而成。
[0019] —种纳米粉尘吸收处理装置及方法的吸收方法如下: 从一种纳米粉尘吸收处理装置底部通入待处理气体,气体在下方倾流板7所形成的水 封阻碍下只得通过第一级吸收单元区域。在与喷淋管8喷出的吸收液充分接触后,一部分颗 粒物与有害气体进入吸收液汇入外壳1底部水封,另一部分则由导流板12留隙位置进入第 二级吸收单元区域,重复所述步骤,直至由所述外壳顶部的出气管排出。进程中,吸收步骤 重复多次,吸收液可循环多次使用。吸收进程也可反复多次,根据需要决定是否需要将已经 处理的气体再次通入设备,重复次数需根据实际排放标准确定。

Claims (5)

  1. 」•一种纳米粉尘吸收处理装置及方法,其主要特征在于,多级s型连续吸收反应器、吸 收液输送回用系统和纳米粉尘的高效化学吸收方法。
  2. 2. 根据权利要求1所述的一种纳米粉尘吸收处理装置及方法,其特征在于,所述多级s 型连续吸收反应器:纳米含尘气体在导流板的引导下呈连续S型流动,多个水平导流板将整 个反应器分隔成多个相对独立的喷淋吸收单元,相邻吸收单元内含尘气体流动方向相反。
  3. 3. 根据权利要求1所述的一种纳米粉尘吸收处理装置及方法,其特征在于,可根据含尘 气体的浓度和流量设定多级S型连续吸收反应器中喷淋吸收单元的个数。
  4. 4. 根据权利要求1所述的一种纳米粉尘吸收处理装置及方法,其特征在于,纳米粉尘在 此特指纳米Si〇2、纳米Al2〇3、纳米CaS〇4中的一种或多种。
  5. 5. 根据权利要求1所述的一种纳米粉尘吸收处理装置及方法,其特征在于,纳米粉尘的 高效化学吸收液为Na〇H、KOH、钠水玻璃、钾水玻璃中的一种或多种,吸收液可多次循环利 用。
CN201710498108.1A 2017-06-27 2017-06-27 一种纳米粉尘吸收处理装置及方法 Pending CN107126818A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710498108.1A CN107126818A (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种纳米粉尘吸收处理装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710498108.1A CN107126818A (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种纳米粉尘吸收处理装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107126818A true CN107126818A (zh) 2017-09-05

Family

ID=59736924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710498108.1A Pending CN107126818A (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种纳米粉尘吸收处理装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107126818A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107583448A (zh) * 2017-11-03 2018-01-16 河南理工大学 一种燃煤烟气脱硝脱硫方法
CN109200721A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 安徽天诚环保机械有限公司 一种多级循环式高效除尘工艺
CN110090507A (zh) * 2019-04-30 2019-08-06 中石化广州工程有限公司 一种VOCs处理后废气放空系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107583448A (zh) * 2017-11-03 2018-01-16 河南理工大学 一种燃煤烟气脱硝脱硫方法
CN109200721A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 安徽天诚环保机械有限公司 一种多级循环式高效除尘工艺
CN110090507A (zh) * 2019-04-30 2019-08-06 中石化广州工程有限公司 一种VOCs处理后废气放空系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7975991B2 (en) Gas-liquid contact system
CN103480223B (zh) 高烟速pm2.5和污染物湿式烟气净化系统及净化方法
CN104606984A (zh) 一种泡沫空气净化系统
CN204582862U (zh) 湿式气旋电除尘器及设有湿式气旋电除尘器的脱硫装置
CN104764102B (zh) 一种室内空气净化装置
CN103212257A (zh) 用于清除pm2.5的气体净化装置
CN104307278B (zh) 一种水幕除尘装置
CN204051343U (zh) 抛光除尘设备
CN102172468B (zh) 一种三程式除尘脱硫器
CN202876599U (zh) 一种沥青废气的净化装置
CN204963545U (zh) 一种回转窑废气过滤装置
KR100874991B1 (ko) 지하생활공간용 이동식 공기정화장치
CN205412670U (zh) 一种积木式工业废气处理装置
CN102872671B (zh) 一种沥青废气的净化方法及其装置
CN205258222U (zh) 污水处理装置
CN203777884U (zh) 湿式除尘系统
CN204193771U (zh) 一种带循环清洗装置的脱硫塔
CN105413373B (zh) 气体内杂质的净化分离装置及方法
CN103877823B (zh) 湿式除尘系统
CN104771979B (zh) Pm2.5治理方法
CN103447151A (zh) 一种复合式电除雾器及其工艺和用途
CN105597477A (zh) 脱除燃煤锅炉烟气中超细颗粒物的装置及方法
CN101406804B (zh) 燃油火化炉烟气尾气净化处理装置
CN204841283U (zh) 带泡沫发生装置的空气净化器
CN108671723B (zh) 一种超声波同步脱硫除尘一体化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination