CN107308758A - 用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元。所述公开的腔体单元包括，漏斗部，其包括流入部，并且去除通过流入部流入的纳米粒子或气态物质中粗颗粒，纳米粒子或气态物质引入于流入部；过滤集尘部，其设置于漏斗部上，并设置有过滤器单元，所述过滤器单元对粗颗粒得到去除的纳米粒子或气态物质进行过滤；以及混合部，其位于过滤集尘部上，并设置有脉冲部，所述脉冲部将脉冲施加至过滤器单元。

Description

用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元
技术领域
本发明涉及一种用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元(CHAMBER UNIT FORFILTERING NANO PARTICLES OR GASEOUS MATERIAL)，详细地涉及一种腔体单元，其用于对排出气体中所包含的纳米粒子或气态物质复合地进行去除的融合装置。
背景技术
作为代表性的大气污染物中的细微粉尘、酸性气体(SOx、NOx)是在燃烧化石燃料的过程中产生的，主要产生于发电厂、废弃物焚烧工艺、冶金炼钢工艺的高炉以及电弧炉(ARC炉)、热处理设备、石油精炼以及石油化学制品制造工艺等中。
为了去除通过所述制造工艺而被排出的细微粉尘粒子或氮氧化物(nitrogenoxide)，正在使用电集尘器、过滤布集尘器、选择性催化还原(SCR:selective catalyticreduction)等的方法。
通常，为了去除灰尘主要正在使用利用袋式过滤器(bag filter)或陶瓷过滤器(ceramic filter)的过滤集尘装置或电集尘装置。尤其，过滤集尘装置与粉尘的种类无关地具有高集尘性能。相反，过滤集尘装置则具有如下缺点：若粉尘粒子积累至集尘过滤器从而增加压力损失，则需要利用高压压缩空气的喷射向集尘过滤器施加物理冲击的作业，在此过程中集尘过滤器受到损伤并且消耗加压工艺中的费用。
由此，现状为急需用于使得粉尘粒子的积累相对最小化的同时更有效地去除被积累的粉尘粒子的装置或系统(system)。
发明内容
着眼于所述问题，本发明的目的在于提供一种用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，所述用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元能够以相对更低的处理费用更有效地去除废气内的纳米粒子或气态物质。
为达成所述目的，根据本发明的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元可包括，漏斗(hopper)部，其包括流入部，并且去除通过所述流入部流入的纳米粒子或气态物质中的粗颗粒，纳米粒子或气态物质引入于流入部；过滤集尘部，其设置于所述漏斗部上，并且设置有过滤器单元，所述过滤器单元对所述粗颗粒得到去除的纳米粒子或气态物质进行过滤；以及混合部，其位于所述过滤集尘部上，并且设置有脉冲(pulse)部，所述脉冲部将脉冲施加至所述过滤器单元。
所述漏斗部还包括阀门(valve)部，所述阀门部设置于下部并控制所述漏斗部的操作，并且能够以旋风(cyclone)集尘方式将所述粗颗粒去除至下部。
所述过滤器单元可包括：上部盖(cover)，其朝向所述脉冲部开放；下部盖，其位于所述上部盖的另一端；以及过滤器，其通过所述上部盖及所述下部盖进行固定，并且在外周面连续形成凹部和凸部，从而具有褶皱的形态。所述过滤器可以是陶瓷过滤器。
所述脉冲部可包括：脉冲生成部，其生成脉冲；引入线(l ine)，其与所述脉冲生成部相连接并且被引入至所述混合部的内部；以及供给线，其与所述脉冲生成部相连接，并且朝向所述过滤器单元的上部盖方向供给脉冲。
此外，本发明在引入至所述流入部的纳米粒子或气态物质中注入硫氧化物反应剂，从而硫氧化物得到一次去除，并且在所述过滤器单元可捕集所述纳米粒子或气态物质中未被去除的残留硫氧化物。
此外，本发明还可包括还原部，所述还原部在通过所述混合部的纳米粒子或气态物质中对氮氧化物选择性地进行还原并去除，并且所述还原部可包括多个催化模块(module)，所述催化模块连续地排列在所述纳米粒子或气态物质的进行方向。
所述混合部可包括：喷射部，其将还原剂注入至所述纳米粒子或气态物质；以及第一混合单元，其使得所述还原剂混合于所述纳米粒子或气态物质，所述还原部可包括第二混合单元，所述第二混合单元使得所述还原剂和所述纳米粒子或气态物质追加混合。
根据本发明的实施例，腔体单元的漏斗部首先去除纳米粒子或气态物质中粗颗粒，所以可减少通过过滤集尘部的同时积累在过滤器单元的过滤器的杂质数量。因此，增加过滤器的寿命，并且可减少用于去除积累在过滤器的杂质的额外的费用消耗。尤其，过滤器在外周面连续形成凹部和凸部从而具有褶皱的形态，所以增加与纳米粒子或气态物质的接触面积，从而更加提高集尘效率以及寿命。
进一步，施加脉冲的脉冲部位于所述过滤器的上部，通过向所述过滤器施加脉冲可更加有效地去除积累在所述过滤器的杂质。
此外，构成为追加混合部及还原部，所述混合部使得还原剂混合至通过所述过滤集尘部的纳米粒子或气态物质，所述还原部对与所述还原剂混合的纳米粒子或气态物质进行还原，因此追加去除利用通过过滤集尘部进行的集尘而未被过滤的杂质，从而可使得去除纳米粒子或气态物质中的杂质的效率得以提高。
附图说明
图1是示出包括根据本发明的一个实施例的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元的融合装置的模式图。
图2是示出图1的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元的模式图。
图3是在上部观察图2的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元的模式图。
图4是示出图2的过滤器单元的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
图1是示出包括根据本发明的一个实施例的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元的融合装置的模式图。图2是示出图1的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元的模式图。图3是在上部观察图2的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元的模式图。图4是示出图2的过滤器单元的立体图。
参照图1至图4，根据本实施例的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元10(以下，称腔体单元)配置于用于处理纳米粒子或气态物质的融合装置1(以下，称融合装置)的前端部。所述腔体单元10包括漏斗部100、过滤集尘部200以及混合部300。
如图1所示，所述融合装置1可构成为还原部400追加结合于所述腔体单元10，在没有追加所述还原部400的情况下，也可以仅包括所述漏斗部100、所述过滤集尘部200以及所述混合部300。
所述漏斗部100包括流入部101，并且对通过所述流入部101流入的纳米粒子或气态物质中的粗颗粒进行去除，所述流入部101形成于一侧，并且纳米粒子或气态物质引入于流入部101。
所述纳米粒子或气态物质是从发电厂、废弃物焚烧工艺、高炉、热处理设备、石油精炼设备、石油化学制品制造工艺等多种设备产生的，可包括细粉尘粒子和氮氧化物。
所述纳米粒子或气态物质中含有粒子的大小相对较大的粗颗粒。所述漏斗部100能够以旋风集尘方式向下部方向去除所述粗颗粒。被去除粗颗粒的纳米粒子或气态物质向漏斗部100的上部方向移动。为此，如图所示，所述漏斗部100可形成为三棱锥的形态。此时，阀门部110设置于所述漏斗部100的下部，并可对所述漏斗部的操作进行控制。
虽然未示出流入至所述流入部101的所述纳米粒子或气态物质，但是可通过导管(duct)部注入用于去除硫氧化物(SOx)的反应剂(Na-、Ca-)，由此可一次去除所述纳米粒子或气态物质中硫氧化物。
所述过滤集尘部200以圆筒形形状向上部方向延长并连接至所述漏斗部100的上部，在所述过滤集尘部200的内部配置有过滤器单元210。
所述过滤器单元210通过捕集经过所述过滤集尘部200并上升的所述纳米粒子或气态物质中所包含的灰尘、粉尘等的杂质进行集尘并去除。
如图3及图4所示，所述过滤器单元210包括上部盖211、下部盖212以及过滤器213。
所述下部盖212构成所述过滤器单元210的下部，下面保持封闭(closed)的状态从而切断所述纳米粒子或气态物质的通过。
所述过滤器213两末端分别通过所述下部盖212以及所述上部盖211被盖住，并且整体呈现出向长方向延长的形状。
在本实施例中，所述过滤器213形成为其外面连续形成有凹部和凸部从而具有褶皱的形态。由此，增加所述过滤器213与所述纳米粒子或气态物质相接触的面积，从而提高通过所述过滤器213进行集尘的效率，并且由集尘产生的在所述过滤器213中的积累也相对减少，从而可提高所述过滤器213的耐久性。
另外，如图3所示，所述褶皱形态的过滤器213的形状也可形成为截面形状与星星(star)形状相类似。
所述上部盖211构成所述过滤器单元210的上部，上面开放(open)从而使得通过所述过滤器213并被过滤的所述纳米粒子或气态物质向上部通过，从而供给至所述混合部300。
另外，在本实施例中，所述过滤器单元210以多个互相邻近的形式排列并配置于所述过滤集尘部200的内部，由此可更加使得集尘效率得以提高。
所述过滤器单元210的情况，所述纳米粒子或气态物质捕集于所述过滤器213，据此可诱发利用由所述导管部被注入的硫氧化物反应剂而未被去除的硫氧化物的二次反应。由此，可追加去除所述纳米粒子或气态物质中所包含的硫氧化物。
所述混合部300位于所述过滤集尘部200的上部，并且包括向所述过滤器单元210施加脉冲(pulse)的脉冲部310。所述脉冲部310包括脉冲生成部311、引入线312以及供给线313。
所述脉冲生成部311生成向所述过滤器单元210施加的脉冲(pulse)，所述引入线312引入至所述混合部300的内部从而传达在所述脉冲生成部311生成的脉冲，所述供给线313将所述脉冲从所述引入线312供给至所述过滤器单元210的上部盖211。在此情况下，在排列有多个所述过滤器单元210的情况下，所述供给线313以分叉至各个过滤器单元210的上部盖211的形式形成。
如上所述，从所述脉冲部310向所述过滤器单元210供给脉冲，据此可更加有效地去除积累在所述过滤器单元210的过滤器213的杂质。
另外，在本实施例中，所述腔体单元10只包括如上所述的构成，从而可去除所述纳米粒子或气态物质中所包含的杂质。只是，在将还原部400追加至所述腔体单元从而构成融合装置1的情况下，作为所述融合装置1的追加构成的混合部300如下所示。
当然，所述腔体单元10追加包括还原部400，实质上所述腔体单元10也可包括与所述融合装置1相同的构成。
在所述腔体单元10追加包括还原部400的情况下，或在融合装置1包括所述腔体单元10和还原部400的情况下，还原部400以及混合部300的构成实质上均与以下说明的构成相同。换句话说，在追加包括所述还原部400的情况下，为了提高在所述还原部400的还原效率，所述混合部300还包括喷射部320以及第一混合单元330。所述喷射部320位于所述混合部300的内部，并向所述纳米粒子或气态物质喷射还原剂，例如NH3或脲(Urea)等。
所述第一混合单元330位于所述喷射部320的后端，对从所述喷射部320喷射出的还原剂和所述纳米粒子或气态物质进行一次混合。
如上所述，在所述混合部300向所述纳米粒子或气态物质喷射还原剂并使其混合，如此，将与还原剂相混合的纳米粒子或气态物质提供至所述还原部400。
所述还原部400包括第二混合单元410以及催化模块420。所述第二混合单元410使得在所述第一混合单元330与还原剂一次混合的纳米粒子或气态物质更加混合，从而使得所述还原剂和所述纳米粒子或气态物质的混合率提高。
之后，在位于所述第二混合单元410的下部的催化模块420，使得所述还原剂和所述纳米粒子或气态物质的还原作用得以加速。换句话说，所述还原部400包括多个催化模块420，并且通过所述催化模块420在所述纳米粒子或气态物质中选择性地还原并去除氮氧化物(NOx)。
多个所述催化模块420沿着所述还原部400的延长方向连接成一列。由此，多次反复所述氮氧化物的选择性还原，从而可更加有效地在所述纳米粒子或气态物质中去除氮氧化物。
根据如上所述的本发明的实施例，腔体单元的漏斗部首先去除纳米粒子或气态物质中的粗颗粒，所以可减少通过过滤集尘部的同时积累在过滤器单元的过滤器的杂质数量，由此，增加过滤器的寿命，并且可减少用于去除积累在过滤器的杂质的额外的费用消耗。
所述过滤器在外周面连续形成凹部和凸部从而具有褶皱的形态，由此增加与纳米粒子或气态物质的接触面积，从而更加提高集尘效率以及寿命。
进一步，施加脉冲的脉冲部位于所述过滤器的上部，通过向所述过滤器施加脉冲可更加有效地去除积累在所述过滤器的杂质。
此外，构成为追加经过混合部及还原部，所述混合部使得还原剂混合至通过所述过滤集尘部的纳米粒子或气态物质，所述还原部对与所述还原剂相混合的纳米粒子或气态物质进行还原，因此追加去除利用通过过滤集尘部进行的集尘而未被过滤(filtering)的杂质，由此可使得针对纳米粒子或气态物质的杂质去除效率得以提高。
虽然在以上参照本发明的优选实施例进行了说明，但是可以理解为该技术领域的熟练的技术人员在不脱离下述的专利权利要求书中记载的本发明的思想及领域的范围内，可对本发明进行多种修改以及变更。
产业利用可能性
根据本发明的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元具有可使用于产生废气的发电厂、废弃物焚烧厂、高炉等的产业上利用的可能性。
标号说明
1:用于处理纳米粒子或气态物质的融合装置
10:用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元
100：漏斗部 101：流入部
110：阀门部 200：过滤集尘部
210：过滤器单元 211：上部盖
212：下部盖 213：过滤器
300：混合部 310：脉冲部
320：喷射部 330：第一混合单元
400：还原部 401：流出部
410：第二混合单元 420：催化模块

Claims (8)

1.一种用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其包括，
漏斗部，其设置有流入部，并且去除通过所述流入部流入的纳米粒子或气态物质中的粗颗粒，纳米粒子或气态物质引入于流入部；
过滤集尘部，其设置于所述漏斗部上，并且设置有过滤器单元，所述过滤器单元对所述粗颗粒得到去除的纳米粒子或气态物质进行过滤；以及
混合部，其设置于所述过滤集尘部上，并且设置有脉冲部，所述脉冲部向所述过滤器单元施加脉冲。
2.根据权利要求1所述的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于，所述漏斗部还包括：
阀门部，其设置于下部并控制所述漏斗部的操作，并且以旋风集尘方式将所述粗颗粒去除至下部。
3.根据权利要求1或2所述的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于，所述过滤器单元包括：
上部盖，其朝向所述脉冲部开放；
下部盖，其位于所述上部盖的另一端；以及
过滤器，其通过所述上部盖及所述下部盖进行固定，并且在外周面连续形成凹部和凸部，从而具有褶皱的形态。
4.根据权利要求3所述的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于：
所述过滤器是陶瓷过滤器。
5.根据权利要求3或4所示的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于，所述脉冲部包括：
脉冲生成部，其生成脉冲；
引入线，其与所述脉冲生成部相连接，并且引入至所述混合部的内部；以及
供给线，其与所述脉冲生成部相连接，并且向所述过滤器单元的上部盖方向供给脉冲。
6.权利要求1至5中任意一项所述的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于，
在引入至所述流入部的纳米粒子或气态物质中注入硫氧化物反应剂，从而对硫氧化物进行一次去除，
所述纳米粒子或气态物质中未被去除的残留硫氧化物在所述过滤器单元中被捕集。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于，还包括：
还原部，其在通过所述混合部的纳米粒子或气态物质中选择性地还原并去除氮氧化物，
所述还原部包括多个催化模块，所述多个催化模块沿着所述纳米粒子或气态物质的进行方向连续排列。
8.根据权利要求7所述的用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元，其特征在于，所述混合部包括：
喷射部，其将还原剂注入于所述纳米粒子或气态物质；以及
第一混合单元，其使得所述还原剂混合于所述纳米粒子或气态物质；
所述还原部包括第二混合单元，所述第二混合单元使得所述还原剂和所述纳米粒子或气态物质追加混合。
CN201710193316.0A 2016-03-31 2017-03-28 用于处理纳米粒子或气态物质的腔体单元 Pending CN107308758A (zh)

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