CN108704421A - 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺 - Google Patents
双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108704421A CN108704421A CN201811016231.6A CN201811016231A CN108704421A CN 108704421 A CN108704421 A CN 108704421A CN 201811016231 A CN201811016231 A CN 201811016231A CN 108704421 A CN108704421 A CN 108704421A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particulate matter
- cylinder
- air inlet
- sound wave
- outlet
- 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
Links
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 45
- 241001503991 Consolida Species 0.000 claims abstract description 26
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 claims description 28
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 claims description 28
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 claims description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 27
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 18
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 31
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001869 rapid Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D49/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by other methods
- B01D49/006—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by other methods by sonic or ultrasonic techniques
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
Abstract
本发明的双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置，其特征在于：所述的装置由声波发生器、号角、圆筒、正荷电进风口、负荷电进风口、扰流挡板、出风口、锥筒、颗粒物出口管和颗粒物收集腔构成。利用本发明双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置进行颗粒物凝并的工艺，具有效率高、能耗相对较低的特点。
Description
技术领域
本发明属于废气除尘技术领域，具体涉及双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺。
背景技术
随着国民经济的飞速发展，我国部分地区雾霾频发，罪魁祸首便是大气颗粒污染物。按照空气动力学直径（da）的大小，大气颗粒污染物可以划分为总悬浮颗粒物（TSPs，da<100 μm）、可吸入颗粒物（PM10，da<10 μm）和可入肺颗粒物（PM2.5，da<2.5 μm）。与较粗的大气颗粒污染物相比，PM2.5的粒径小，吸附有大量的有毒、有害物质，可以被血液和人体组织吸收，且在大气中的停留时间长、输送距离远，对人体健康和大气环境质量的影响更大。燃煤发电、煤化工、垃圾焚烧、冶金、水泥等行业通过烟道排放的粉尘颗粒是大气颗粒污染物的主要来源之一。由于PM2.5的粒径小传统的除尘技术脱除效率相对较差，目前主要从两方面提高其其脱除效率，一是改进传统除尘技术，但效果有效；二是通过凝并（凝聚或团聚）的方法将小颗粒凝并成大颗粒，这样就可使用传统除尘技术强化脱除PM2.5等微小颗粒，后一种方法是目前竞相发展的重点。
目前的粉尘颗粒的凝并方法包括声波凝并、电凝并、磁凝并、化学凝并、蒸汽相变凝并等技术，因此考虑将多种场联合使用以产生多场协同促进效果，实现细颗粒物高效脱除。其中声波联合电场作用细颗粒物的高效团聚脱除颗粒具有较好的效果（骆仲泱, 陈浩,方梦祥,等. 声波联合电场作用脱除细颗粒物的装置及其方法:, CN 104923403 A[P].2015.）（声波联合电场作用细颗粒物脱除机理与方法，陈浩，浙江大学博士论文，2017）。颗粒物荷电凝并的形式多样，其中双极荷电-湍流凝并技术的最有工业化应用前景，其基本原理如附图1所示。双极荷电-湍流凝并装置是一段矩形的管道，该管道分为双极荷电段和湍流凝并段两部分。双极荷电段是一组正、负电场作用的平行通道，含粉尘颗粒气通过此段时，按其通道的正负分别获得正电荷和负电荷，然后进入湍流凝并段凝并；湍流凝并段内设置扰流柱或者涡片（附图1是在垂直纸面方向设置了扰流柱），用于增强气流通过该段时的湍动程度，从而增加带电颗粒之间的碰撞概率、提高凝并效率。双极荷电-湍流凝并技术的基本机理是双极荷电颗粒在湍流作用下实现空间大尺度的输送和混合，在Kolmogorov尺度碰撞、凝并，而库伦力在短距离内对颗粒凝并起到促进作用。
本发明将双极荷电-湍流凝并与声波凝并技术结合，以获得更好的多场协同颗粒物凝并（团聚）技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺能有效实现不同颗粒物凝并技术之间的协同强化作用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置由声波发生器（1）、号角（2）、圆筒（3）、正荷电进风口（4）、负荷电进风口（5）、扰流挡板（6）、出风口（7）、锥筒（8）、颗粒物出口管（9）和颗粒物收集腔（10）构成；号角（2）为一喇叭口，声波发生器（1）与号角（2）的小口连接，号角（2）的大口与圆筒（3）的上端连通；圆筒（3）的下端与锥筒（8）的大口连通，锥筒（8）的小口与颗粒物出口管（9）的一端连通，颗粒物出口管（9）的另一端与颗粒物收集腔（10）连通；圆筒（3）的上部侧面设置了两个进风口，分别为正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），两个进风口结构、大小和位置一致，进口为矩形，与圆筒（3）的上部侧面相切、连通；两个进风口的垂直位置设置有细导线（41）并与进风口绝缘，细导线（41）的材质为钽或钨，直径为0.05~1.0 mm，用于与高压直流电源连接；圆筒（3）的内壁面在两个进风口下方设置有扰流挡板（6），扰流挡板（6）为矩形板，垂直且均匀地焊接在圆筒（3）的内壁面上，可以设置有2块或4块或6块或8块；圆筒（3）上在扰流挡板（6）的下方设置有出风口（7）；出风口（7）由一段弯管（71）和一个变径（72）组成，弯管（71）的一端与变径（72）的小口连通，且变径（72）的中心轴与圆筒（3）的中心轴重合，弯管（71）的另一端伸出圆筒（3）外。
作为改进，所述的圆筒（3）的直径为D1，D1的数值范围为0.2~2.0 m；正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5）的进口均为矩形，进口的宽度为B1、高度为H4，且B1=0.1~0.4×D1，H4=0.3~0.6×D1；圆筒（3）的高度为H1，H1=2.5~5.0×D1；锥筒（8）的高度为H2，H2=1.0~2.0×D1，小口的直径为D4，D4=0.25×D1；扰流挡板（6）的上端到荷电进风口下端的距离为H3，H3=0.2~0.5×D1；扰流挡板（6）的高度为H6=0.5×D1；变径（72）的大口直径为D2，弯管（71）的直径为D3，D2=2×D3=0.5×D1。
采用上述装置进行双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并的工艺：在正荷电进风口（4）的细导线（41）上荷载+10~+100 kV的直流电，在负荷电进风口（5）的细导线（41）上荷载-10~-100 kV的直流电；开启声波发生器（1），设定声波频率为80~8000 Hz；含颗粒物的气体分别进入正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），在正荷电进风口（4）内受到高压直流正电的作用，颗粒物荷上正电荷得到荷正电颗粒物，后随气流切向进入圆筒（3）内；在正荷电进风口（4）内受到高压直流负电的作用，颗粒物荷上负电荷得到荷负电颗粒物，后随气流进入圆筒（3）内；上述两股含异种电荷的颗粒物气体在圆筒（3）内旋转向下，扰流板（6）破坏了旋转气流的稳定性，提高了荷异种电荷的颗粒物之间的碰撞概率；同时声波发生器（1）产生的声波使得圆筒（3）内的气体震动，带动了颗粒物之间的震动，颗粒物越大随气体震动的幅度越小、颗粒物越小随气体震动的幅度越大，进而提高了颗粒物之间的碰撞概率；上述两方面的作用均提高了颗粒物之间的碰撞概率，从而提高了颗粒物之间库伦力的作用效果，进而提高了颗粒物之间的凝并效果；凝并后的颗粒物沿着锥筒（8）经颗粒物出口管（9）落入颗粒物收集腔（10），脱除颗粒物后的净化气通过出风口（7）排出。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将颗粒物的双极荷电-湍流凝并技术和声波凝并技术结合，设计出一个结构形式类似旋风分离器的双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置，实现多场协同的颗粒物凝并（团聚）技术；此外该装置中设置的扰流板通过部分破坏旋风场强化了颗粒物之间的碰撞概率，进而进一步提高了颗粒物的凝并效果。本发明的装置具有效率高、能耗相对较低（电场的场致荷电能耗低于电晕放电荷电）的特点。
附图说明
图1是双极荷电-湍流凝并技术的原理示意图。
图2是本发明的双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置的立体示意图。
图3是本发明的双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置的正视示意图。
图4是本发明的双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置的俯视示意图。
其中：1为声波发生器，2为号角，3为圆筒，4为正荷电进风口，5为负荷电进风口，6为扰流挡板，7为出风口，8为锥筒，9为颗粒物出口管，10为颗粒物收集腔，41为细导线，71为弯管，72为变径，B1为进风口宽度，D1为圆筒直径，D2为变径大口直径，D3为弯管直径，D4为颗粒物出口管直径，H1为圆筒高度，H2为锥筒高度，H3为荷电进风口上端到圆筒上端的距离，H4为荷电进风口的高度，H5为扰流挡板上端到荷电进风口下端的距离，H6为扰流挡板的高度。
具体实施方式
下面结合附图2、附图3和附图4，通过实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置由声波发生器（1）、号角（2）、圆筒（3）、正荷电进风口（4）、负荷电进风口（5）、扰流挡板（6）、出风口（7）、锥筒（8）、颗粒物出口管（9）和颗粒物收集腔（10）构成；号角（2）为一喇叭口，声波发生器（1）与号角（2）的小口连接，号角（2）的大口与圆筒（3）的上端连通；圆筒（3）的下端与锥筒（8）的大口连通，锥筒（8）的小口与颗粒物出口管（9）的一端连通，颗粒物出口管（9）的另一端与颗粒物收集腔（10）连通；圆筒（3）的上部侧面设置了两个进风口，分别为正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），两个进风口结构、大小和位置一致，进口为矩形，与圆筒（3）的上部侧面相切、连通；两个进风口的垂直位置设置有细导线（41）并与进风口绝缘，细导线（41）的材质为钽，直径为1.0 mm，用于与高压直流电源连接；圆筒（3）的内壁面在两个进风口下方设置有扰流挡板（6），扰流挡板（6）为矩形板，垂直且均匀地焊接在圆筒（3）的内壁面上，可以设置有2块；圆筒（3）上在扰流挡板（6）的下方设置有出风口（7）；出风口（7）由一段弯管（71）和一个变径（72）组成，弯管（71）的一端与变径（72）的小口连通，且变径（72）的中心轴与圆筒（3）的中心轴重合，弯管（71）的另一端伸出圆筒（3）外。
作为改进，所述的圆筒（3）的直径为D1，D1的数值范围为0.2 m；正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5）的进口均为矩形，进口的宽度为B1、高度为H4，且B1=0.1D1，H4=0.3D1；圆筒（3）的高度为H1，H1=2.5D1；锥筒（8）的高度为H2，H2=1.0D1，小口的直径为D4，D4=0.25D1；扰流挡板（6）的上端到荷电进风口下端的距离为H3，H3=0.2D1；扰流挡板（6）的高度为H6=0.5D1；变径（72）的大口直径为D2，弯管（71）的直径为D3，D2=2D3=0.5D1。
采用上述装置进行双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并的工艺：在正荷电进风口（4）的细导线（41）上荷载+100 kV的直流电，在负荷电进风口（5）的细导线（41）上荷载-10kV的直流电；开启声波发生器（1），设定声波频率为5000 Hz；含颗粒物的气体分别进入正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），在正荷电进风口（4）内受到高压直流正电的作用，颗粒物荷上正电荷得到荷正电颗粒物，后随气流切向进入圆筒（3）内；在正荷电进风口（4）内受到高压直流负电的作用，颗粒物荷上负电荷得到荷负电颗粒物，后随气流进入圆筒（3）内；上述两股含异种电荷的颗粒物气体在圆筒（3）内旋转向下，扰流板（6）破坏了旋转气流的稳定性，提高了荷异种电荷的颗粒物之间的碰撞概率；同时声波发生器（1）产生的声波使得圆筒（3）内的气体震动，带动了颗粒物之间的震动，颗粒物越大随气体震动的幅度越小、颗粒物越小随气体震动的幅度越大，进而提高了颗粒物之间的碰撞概率；上述两方面的作用均提高了颗粒物之间的碰撞概率，从而提高了颗粒物之间库伦力的作用效果，进而提高了颗粒物之间的凝并效果；凝并后的颗粒物沿着锥筒（8）经颗粒物出口管（9）落入颗粒物收集腔（10），脱除颗粒物后的净化气通过出风口（7）排出。
实施例2
双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置由声波发生器（1）、号角（2）、圆筒（3）、正荷电进风口（4）、负荷电进风口（5）、扰流挡板（6）、出风口（7）、锥筒（8）、颗粒物出口管（9）和颗粒物收集腔（10）构成；号角（2）为一喇叭口，声波发生器（1）与号角（2）的小口连接，号角（2）的大口与圆筒（3）的上端连通；圆筒（3）的下端与锥筒（8）的大口连通，锥筒（8）的小口与颗粒物出口管（9）的一端连通，颗粒物出口管（9）的另一端与颗粒物收集腔（10）连通；圆筒（3）的上部侧面设置了两个进风口，分别为正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），两个进风口结构、大小和位置一致，进口为矩形，与圆筒（3）的上部侧面相切、连通；两个进风口的垂直位置设置有细导线（41）并与进风口绝缘，细导线（41）的材质为钨，直径为0.05 mm，用于与高压直流电源连接；圆筒（3）的内壁面在两个进风口下方设置有扰流挡板（6），扰流挡板（6）为矩形板，垂直且均匀地焊接在圆筒（3）的内壁面上，可以设置有4块；圆筒（3）上在扰流挡板（6）的下方设置有出风口（7）；出风口（7）由一段弯管（71）和一个变径（72）组成，弯管（71）的一端与变径（72）的小口连通，且变径（72）的中心轴与圆筒（3）的中心轴重合，弯管（71）的另一端伸出圆筒（3）外。
作为改进，所述的圆筒（3）的直径为D1，D1的数值范围为2.0 m；正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5）的进口均为矩形，进口的宽度为B1、高度为H4，且B1=0.4×D1，H4=0.6D1；圆筒（3）的高度为H1，H1=5.0D1；锥筒（8）的高度为H2，H2=2.0D1，小口的直径为D4，D4=0.25×D1；扰流挡板（6）的上端到荷电进风口下端的距离为H3，H3=0.5D1；扰流挡板（6）的高度为H6=0.5D1；变径（72）的大口直径为D2，弯管（71）的直径为D3，D2=2D3=0.5D1。
采用上述装置进行双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并的工艺：在正荷电进风口（4）的细导线（41）上荷载+10 kV的直流电，在负荷电进风口（5）的细导线（41）上荷载-100kV的直流电；开启声波发生器（1），设定声波频率为80 Hz；含颗粒物的气体分别进入正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），在正荷电进风口（4）内受到高压直流正电的作用，颗粒物荷上正电荷得到荷正电颗粒物，后随气流切向进入圆筒（3）内；在正荷电进风口（4）内受到高压直流负电的作用，颗粒物荷上负电荷得到荷负电颗粒物，后随气流进入圆筒（3）内；上述两股含异种电荷的颗粒物气体在圆筒（3）内旋转向下，扰流板（6）破坏了旋转气流的稳定性，提高了荷异种电荷的颗粒物之间的碰撞概率；同时声波发生器（1）产生的声波使得圆筒（3）内的气体震动，带动了颗粒物之间的震动，颗粒物越大随气体震动的幅度越小、颗粒物越小随气体震动的幅度越大，进而提高了颗粒物之间的碰撞概率；上述两方面的作用均提高了颗粒物之间的碰撞概率，从而提高了颗粒物之间库伦力的作用效果，进而提高了颗粒物之间的凝并效果；凝并后的颗粒物沿着锥筒（8）经颗粒物出口管（9）落入颗粒物收集腔（10），脱除颗粒物后的净化气通过出风口（7）排出。
实施例3
双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置由声波发生器（1）、号角（2）、圆筒（3）、正荷电进风口（4）、负荷电进风口（5）、扰流挡板（6）、出风口（7）、锥筒（8）、颗粒物出口管（9）和颗粒物收集腔（10）构成；号角（2）为一喇叭口，声波发生器（1）与号角（2）的小口连接，号角（2）的大口与圆筒（3）的上端连通；圆筒（3）的下端与锥筒（8）的大口连通，锥筒（8）的小口与颗粒物出口管（9）的一端连通，颗粒物出口管（9）的另一端与颗粒物收集腔（10）连通；圆筒（3）的上部侧面设置了两个进风口，分别为正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），两个进风口结构、大小和位置一致，进口为矩形，与圆筒（3）的上部侧面相切、连通；两个进风口的垂直位置设置有细导线（41）并与进风口绝缘，细导线（41）的材质为钽，直径为0.5 mm，用于与高压直流电源连接；圆筒（3）的内壁面在两个进风口下方设置有扰流挡板（6），扰流挡板（6）为矩形板，垂直且均匀地焊接在圆筒（3）的内壁面上，可以设置有6块；圆筒（3）上在扰流挡板（6）的下方设置有出风口（7）；出风口（7）由一段弯管（71）和一个变径（72）组成，弯管（71）的一端与变径（72）的小口连通，且变径（72）的中心轴与圆筒（3）的中心轴重合，弯管（71）的另一端伸出圆筒（3）外。
作为改进，所述的圆筒（3）的直径为D1，D1的数值范围为1.0 m；正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5）的进口均为矩形，进口的宽度为B1、高度为H4，且B1=0.2D1，H4=0.5D1；圆筒（3）的高度为H1，H1=3.0D1；锥筒（8）的高度为H2，H2=1.5D1，小口的直径为D4，D4=0.25D1；扰流挡板（6）的上端到荷电进风口下端的距离为H3，H3=0.3×D1；扰流挡板（6）的高度为H6=0.5D1；变径（72）的大口直径为D2，弯管（71）的直径为D3，D2=2D3=0.5D1。
采用上述装置进行双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并的工艺：在正荷电进风口（4）的细导线（41）上荷载+50 kV的直流电，在负荷电进风口（5）的细导线（41）上荷载-50kV的直流电；开启声波发生器（1），设定声波频率为8000 Hz；含颗粒物的气体分别进入正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），在正荷电进风口（4）内受到高压直流正电的作用，颗粒物荷上正电荷得到荷正电颗粒物，后随气流切向进入圆筒（3）内；在正荷电进风口（4）内受到高压直流负电的作用，颗粒物荷上负电荷得到荷负电颗粒物，后随气流进入圆筒（3）内；上述两股含异种电荷的颗粒物气体在圆筒（3）内旋转向下，扰流板（6）破坏了旋转气流的稳定性，提高了荷异种电荷的颗粒物之间的碰撞概率；同时声波发生器（1）产生的声波使得圆筒（3）内的气体震动，带动了颗粒物之间的震动，颗粒物越大随气体震动的幅度越小、颗粒物越小随气体震动的幅度越大，进而提高了颗粒物之间的碰撞概率；上述两方面的作用均提高了颗粒物之间的碰撞概率，从而提高了颗粒物之间库伦力的作用效果，进而提高了颗粒物之间的凝并效果；凝并后的颗粒物沿着锥筒（8）经颗粒物出口管（9）落入颗粒物收集腔（10），脱除颗粒物后的净化气通过出风口（7）排出。
实施例4
双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置由声波发生器（1）、号角（2）、圆筒（3）、正荷电进风口（4）、负荷电进风口（5）、扰流挡板（6）、出风口（7）、锥筒（8）、颗粒物出口管（9）和颗粒物收集腔（10）构成；号角（2）为一喇叭口，声波发生器（1）与号角（2）的小口连接，号角（2）的大口与圆筒（3）的上端连通；圆筒（3）的下端与锥筒（8）的大口连通，锥筒（8）的小口与颗粒物出口管（9）的一端连通，颗粒物出口管（9）的另一端与颗粒物收集腔（10）连通；圆筒（3）的上部侧面设置了两个进风口，分别为正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），两个进风口结构、大小和位置一致，进口为矩形，与圆筒（3）的上部侧面相切、连通；两个进风口的垂直位置设置有细导线（41）并与进风口绝缘，细导线（41）的材质为钨，直径为0.7 mm，用于与高压直流电源连接；圆筒（3）的内壁面在两个进风口下方设置有扰流挡板（6），扰流挡板（6）为矩形板，垂直且均匀地焊接在圆筒（3）的内壁面上，可以设置有8块；圆筒（3）上在扰流挡板（6）的下方设置有出风口（7）；出风口（7）由一段弯管（71）和一个变径（72）组成，弯管（71）的一端与变径（72）的小口连通，且变径（72）的中心轴与圆筒（3）的中心轴重合，弯管（71）的另一端伸出圆筒（3）外。
作为改进，所述的圆筒（3）的直径为D1，D1的数值范围为0.8 m；正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5）的进口均为矩形，进口的宽度为B1、高度为H4，且B1=0.3D1，H4=0.4D1；圆筒（3）的高度为H1，H1=4.0D1；锥筒（8）的高度为H2，H2=1.0D1，小口的直径为D4，D4=0.25×D1；扰流挡板（6）的上端到荷电进风口下端的距离为H3，H3=0.2D1；扰流挡板（6）的高度为H6=0.5D1；变径（72）的大口直径为D2，弯管（71）的直径为D3，D2=2D3=0.5D1。
采用上述装置进行双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并的工艺：在正荷电进风口（4）的细导线（41）上荷载+80 kV的直流电，在负荷电进风口（5）的细导线（41）上荷载-40kV的直流电；开启声波发生器（1），设定声波频率为800 Hz；含颗粒物的气体分别进入正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），在正荷电进风口（4）内受到高压直流正电的作用，颗粒物荷上正电荷得到荷正电颗粒物，后随气流切向进入圆筒（3）内；在正荷电进风口（4）内受到高压直流负电的作用，颗粒物荷上负电荷得到荷负电颗粒物，后随气流进入圆筒（3）内；上述两股含异种电荷的颗粒物气体在圆筒（3）内旋转向下，扰流板（6）破坏了旋转气流的稳定性，提高了荷异种电荷的颗粒物之间的碰撞概率；同时声波发生器（1）产生的声波使得圆筒（3）内的气体震动，带动了颗粒物之间的震动，颗粒物越大随气体震动的幅度越小、颗粒物越小随气体震动的幅度越大，进而提高了颗粒物之间的碰撞概率；上述两方面的作用均提高了颗粒物之间的碰撞概率，从而提高了颗粒物之间库伦力的作用效果，进而提高了颗粒物之间的凝并效果；凝并后的颗粒物沿着锥筒（8）经颗粒物出口管（9）落入颗粒物收集腔（10），脱除颗粒物后的净化气通过出风口（7）排出。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (3)
1.双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置，其特征在于：所述的装置由声波发生器（1）、号角（2）、圆筒（3）、正荷电进风口（4）、负荷电进风口（5）、扰流挡板（6）、出风口（7）、锥筒（8）、颗粒物出口管（9）和颗粒物收集腔（10）构成；所述的号角（2）为一喇叭口，所述的声波发生器（1）与号角（2）的小口连接，所述的号角（2）的大口与圆筒（3）的上端连通；所述的圆筒（3）的下端与锥筒（8）的大口连通，所述的锥筒（8）的小口与颗粒物出口管（9）的一端连通，所述的颗粒物出口管（9）的另一端与颗粒物收集腔（10）连通；所述的圆筒（3）的上部侧面设置了两个进风口，分别为正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），所述的两个进风口结构、大小和位置一致，进口为矩形，与圆筒（3）的上部侧面相切、连通；所述的两个进风口的垂直位置设置有细导线（41）并与进风口绝缘，所述的细导线（41）的材质为钽或钨，直径为0.05~1.0 mm，用于与高压直流电源连接；所述的圆筒（3）的内壁面在两个进风口下方设置有扰流挡板（6），所述的扰流挡板（6）为矩形板，垂直且均匀地焊接在圆筒（3）的内壁面上，可以设置有2块或4块或6块或8块；所述的圆筒（3）上在扰流挡板（6）的下方设置有出风口（7）；所述的出风口（7）由一段弯管（71）和一个变径（72）组成，所述的弯管（71）的一端与变径（72）的小口连通，且变径（72）的中心轴与圆筒（3）的中心轴重合，所述弯管（71）的另一端伸出圆筒（3）外。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的圆筒（3）的直径为D1，D1的数值范围为0.2~2.0 m；所述的正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5）的进口均为矩形，进口的宽度为B1、高度为H4，且B1=0.1~0.4×D1，H4=0.3~0.6×D1；所述的圆筒（3）的高度为H1，H1=2.5~5.0×D1；所述的锥筒（8）的高度为H2，H2=1.0~2.0×D1，小口的直径为D4，D4=0.25×D1；所述的扰流挡板（6）的上端到荷电进风口下端的距离为H3，H3=0.2~0.5×D1；所述的扰流挡板（6）的高度为H6=0.5×D1；所述的变径（72）的大口直径为D2，弯管（71）的直径为D3，D2=2×D3=0.5×D1。
3.采用权利要求1的装置进行双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并的工艺，其特征在于：在正荷电进风口（4）的细导线（41）上荷载+10~+100 kV的直流电，在负荷电进风口（5）的细导线（41）上荷载-10~-100 kV的直流电；开启声波发生器（1），设定声波频率为80~8000Hz；含颗粒物的气体分别进入正荷电进风口（4）和负荷电进风口（5），在正荷电进风口（4）内受到高压直流正电的作用，颗粒物荷上正电荷得到荷正电颗粒物，后随气流切向进入圆筒（3）内；在正荷电进风口（4）内受到高压直流负电的作用，颗粒物荷上负电荷得到荷负电颗粒物，后随气流进入圆筒（3）内；上述两股含异种电荷的颗粒物气体在圆筒（3）内旋转向下，扰流板（6）破坏了旋转气流的稳定性，提高了荷异种电荷的颗粒物之间的碰撞概率；同时声波发生器（1）产生的声波使得圆筒（3）内的气体震动，带动了颗粒物之间的震动，颗粒物越大随气体震动的幅度越小、颗粒物越小随气体震动的幅度越大，进而提高了颗粒物之间的碰撞概率；上述两方面的作用均提高了颗粒物之间的碰撞概率，从而提高了颗粒物之间库伦力的作用效果，进而提高了颗粒物之间的凝并效果；凝并后的颗粒物沿着锥筒（8）经颗粒物出口管（9）落入颗粒物收集腔（10），脱除颗粒物后的净化气通过出风口（7）排出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811016231.6A CN108704421A (zh) | 2018-09-02 | 2018-09-02 | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811016231.6A CN108704421A (zh) | 2018-09-02 | 2018-09-02 | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108704421A true CN108704421A (zh) | 2018-10-26 |
Family
ID=63873546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811016231.6A Pending CN108704421A (zh) | 2018-09-02 | 2018-09-02 | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108704421A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201168647Y (zh) * | 2007-11-22 | 2008-12-24 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种偶极荷电静电凝并除尘装置 |
| CN201669162U (zh) * | 2010-05-17 | 2010-12-15 | 华北电力大学 | 双极荷电强化微细颗粒物聚并装置 |
| CN104923403A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 声波联合电场作用脱除细颗粒物的装置及其方法 |
| CN106362880A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-02-01 | 宁波工程学院 | 用于烟道气除尘的双极荷电-旋风分离装置和工艺 |
| CN106861352A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-20 | 华北电力大学 | 声波团聚联合湍流聚并技术脱除细颗粒物的装置及其方法 |
| CN107088344A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-25 | 华南理工大学 | 一种切圆旋流雾化与声波作用凝并微细颗粒物装置与方法 |
| CN208660690U (zh) * | 2018-09-02 | 2019-03-29 | 宁波工程学院 | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置 |
-
2018
- 2018-09-02 CN CN201811016231.6A patent/CN108704421A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201168647Y (zh) * | 2007-11-22 | 2008-12-24 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种偶极荷电静电凝并除尘装置 |
| CN201669162U (zh) * | 2010-05-17 | 2010-12-15 | 华北电力大学 | 双极荷电强化微细颗粒物聚并装置 |
| CN104923403A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 声波联合电场作用脱除细颗粒物的装置及其方法 |
| CN106362880A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-02-01 | 宁波工程学院 | 用于烟道气除尘的双极荷电-旋风分离装置和工艺 |
| CN106861352A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-20 | 华北电力大学 | 声波团聚联合湍流聚并技术脱除细颗粒物的装置及其方法 |
| CN107088344A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-25 | 华南理工大学 | 一种切圆旋流雾化与声波作用凝并微细颗粒物装置与方法 |
| CN208660690U (zh) * | 2018-09-02 | 2019-03-29 | 宁波工程学院 | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101869872B (zh) | 双极荷电强化微细颗粒物聚并装置 | |
| CN201329311Y (zh) | 双极高压静电凝聚器 | |
| CN105921276B (zh) | 一种微细颗粒旋流式电凝并的除尘收集装置 | |
| CN101720255A (zh) | 用于除尘和气体净化的静电再循环方法及装置 | |
| CN110496704A (zh) | 一种双极雾化预荷电的细颗粒物团聚装置 | |
| CN106984129A (zh) | 一种基于多频率组合声波协同除尘的方法及装置 | |
| CN201669162U (zh) | 双极荷电强化微细颗粒物聚并装置 | |
| CN203291961U (zh) | 空气净化器 | |
| CN108114814A (zh) | 一种静电除尘装置 | |
| CN111876551A (zh) | 一种多场协同净化除尘装置 | |
| CN106362880A (zh) | 用于烟道气除尘的双极荷电-旋风分离装置和工艺 | |
| CN208660690U (zh) | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置 | |
| CN205815928U (zh) | 摩擦电凝并器 | |
| CN108405184A (zh) | 一种工业废气细颗粒物脱除装置 | |
| CN104923403B (zh) | 声波联合电场作用脱除细颗粒物的装置及其方法 | |
| CN106731427A (zh) | 一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统 | |
| CN205659790U (zh) | 用于烟道飞灰的双极荷电‑磁增强湍流凝并装置 | |
| Wang et al. | Enhancing the collection efficiency of a gas cyclone with atomization and electrostatic charging | |
| CN206253234U (zh) | 离子风空气净化器 | |
| CN108704421A (zh) | 双极荷电和声波协同作用的颗粒物凝并装置及工艺 | |
| KR102156171B1 (ko) | 자성입자를 이용한 집진장치 | |
| CN104069713A (zh) | 一种强化凝并的电-袋除尘工艺 | |
| CN106334625B (zh) | 用于烟道飞灰的双极荷电‑磁增强湍流凝并装置 | |
| CN106607188B (zh) | 一种用于粉尘颗粒的双极荷电凝并装置 | |
| CN205868577U (zh) | 用于烟道气除尘的双极荷电‑旋风分离装置 |
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 |