CN109926207A - 一种炭附强化的超细颗粒凝并器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炭附强化的超细颗粒凝并器，包括S形布置的气流通道，气流通道内为凝并区，气流通道的一端具有烟气入口，另一端具有主体除尘器的接口，气流通道内靠近烟气入口位置设置有正极板和负极板，正极板和负极板的附近区域为荷电区；所述气流通道S形结构的拐弯部内设置有炭盒。与现有技术相比，本发明的一种炭附强化的超细颗粒凝并器，通过S形状结构的凝并区，可提高带有正负电荷的超细颗粒聚集为大颗粒的效率，使其更容易被活性炭吸收，明显降低烟尘中颗粒的数量浓度和质量浓度。
Description
技术领域
本发明属于烟气除尘处理领域，具体涉及一种炭附强化的超细颗粒凝并器。
背景技术
近年来，我国大中城市雾霾天气越来越多，严重影响了城市居民的健康工作和生活，其中城市环境中PM2.5 (主要为PM0.4-1.0)含量过高是导致雾霾天气的主要原因。因此，如何控制PM2.5产生，并减少其存在，成为亟待解决的问题。
中国专利CN101664623A公开了涉及用于工业烟尘治理的微细粒子除尘器。具体是通过对现有二级过滤方式的电袋复合除尘器改进，在滤袋除尘机构的出口与引风机的进口之间设有湍流涡旋机构，该湍流涡旋机构包括湍流涡旋室、烟尘入口管和烟尘出口管。湍流涡旋室为横截面为倒等腰梯形的斗状，其底部连接着灰斗室。经过第二级处理的含有较细颗粒物的烟尘进入烟尘入口管，经过导风板，使气流发生向下偏转，进入湍流涡旋室，较细颗粒物与湍流涡旋室内壁产生扩散和碰撞促使微细粒子沉淀，使微细颗粒物从烟尘中分离出来。但该处理工艺中单独用湍流涡旋室进行细颗粒物的物化凝并，凝并效率并不高。
因而，针对凝并效率不高、工艺设备复杂等问题，很有必要在现有技术的基础上，研究开发强化凝并的超细颗粒凝并器。在传统的除尘器的基础上，增设凝并处理装置，使超细颗粒物通过物理方法或物化方法凝并成较大颗粒，从而在主体除尘器内顺利脱除，是现在除尘技术发展的趋势。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种炭附强化的超细颗粒凝并器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种炭附强化的超细颗粒凝并器，包括S形布置的气流通道，所述气流通道内为凝并区，气流通道的一端具有烟气入口，另一端具有主体除尘器的接口，所述气流通道内靠近烟气入口位置设置有正极板和负极板，正极板和负极板的附近区域为荷电区；所述气流通道S形结构的拐弯部内设置有炭盒。
作为进一步的优选方案，正极板和负极板均位于气流通道烟气入口的管壁内侧，正极板和负极板分别设在管壁的径向两侧，所述荷电区位于正极板和负极板之间。
作为进一步的优选方案，所述气流通道由两个连续的S形结构组成，单侧具有两个拐弯部。
作为进一步的优选方案，所述拐弯部开设有用于更换炭盒的窗口，该窗口可封闭。
作为进一步的优选方案，所述炭盒为弧形结构，其弧形面背离拐弯部方向设置。
与现有技术相比，本发明的一种炭附强化的超细颗粒凝并器的技术优势在于以下几点：
1、通过本发明所提供的特殊构造，多种凝并协同作用，提高了凝并效率，PM2.5占烟尘中颗粒的数量浓度较凝并前下降30%~50%，质量浓度较凝并前下降10~20%。
2、本发明所提供的凝并器的各部分，分区合理，功能兼容匹配；活性炭盒使用方便。
3、本发明所提供的凝并器为主体除尘器（电除尘器或袋式除尘器）的减容创造了条件。
4、安装方便，适应面广，适于各种主体除尘器之前预处理，也提高了电除尘器或袋式除尘器对各种不同工业烟尘的适应性。
附图说明
图1为本发明提供的结构示意图；
图2为本发明中炭盒取出示意图；
其中：1-荷电区，2-凝并区，3-炭盒，4-负极板，5-正极板，6-气流通道，7-烟气入口，8-主体除尘器接口，9-窗口。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
本发明的本发明的一种炭附强化的超细颗粒凝并器，气流通道6呈S形布置的管道凝并器，内部为凝并区2，即S形的凝并区2可以增加烟气经过长度，且在拐弯处也可提高烟气混合速率，气流通道6的一端具有烟气入口7，另一端具有主体除尘器接口8，适于安装在主体除尘器之前的进气管道中，气流通道6内靠近烟气入口7位置设置有正极板5和负极板4，正极板5和负极板4的附近区域为荷电区1；所述气流通道6的S形结构的拐弯部内设置有炭盒3，烟气中的粉尘颗粒经荷电后进入凝并区2，带有正负电荷的超细粉尘在S形的凝并区2内充分融合，并在拐弯处接触炭盒3，将粉尘吸附，经凝并之后的烟气进入主体除尘器进行处理。
正极板5和负极板4均位于气流通道6烟气入口的管壁内侧，正极板5和负极板4分别设在管壁的径向两侧，所述荷电区1位于正极板5和负极板4之间。
气流通道6由两个连续的S形结构组成，单侧具有两个拐弯部，较长的气流通道6可以提高带有正负电荷的超细粉尘相互融合的几率。
拐弯部开设有用于更换炭盒3的窗口9，该窗口9可封闭，炭盒可以通过窗口9处推入或抽出，炭盒中装填蜂窝状的活性炭，进行固定，待装填的活性炭吸附颗粒物饱和之后，抽出炭盒，对活性炭进行置换；炭盒3为弧形结构，其弧形面背离拐弯部方向设置，弧形面可增大与烟气的接触面。
凝并器工作原理：气流首先经过双极荷电区，带有粉尘的烟气通过时，靠近正极板5的烟气获得正电荷，而靠近负极板4的烟气获得负电荷，这样，粉尘粒子一半荷正电，一半荷负电。然后进入凝并区，带正电的粒子和带负电的粒子在“静电力凝并”和“湍流凝并”的共同作用下碰撞凝聚，超细颗粒变成大颗粒，简称粒子粗大化；接着进入到后续主体除尘器（电除尘器或布袋除尘器）内部，粗大化的粒子便于除尘器收尘，这样便减少了细微颗粒的排放；
“湍流凝并”是指通过特殊的构造，造成烟气气流的变化，形成接近湍流的状态。凝并的主要影响因素是颗粒大小、颗粒的凝聚性能与碰撞几率。待处理烟尘中，不缺乏大的粒子，大的粒子可作为核心，与超细粒子碰撞结大。凝聚性能方面：气流首先经过双极荷电区，分别获得正电荷或负电荷。这样，粉尘粒子一半荷正电，一半荷负电，在凝并区，带正电的粒子和带负电的粒子在“静电力”作用下有良好的凝并性能。湍流大大增加了烟气中颗粒的碰撞几率。由于凝并器的特殊构造，使得凝并器内通道变向处成为湍流凝并主要发生区域。在变向处设置了活性炭，活性炭对超细微粒有吸附作用，强化了整体的凝并效果。
实施例1
某工业烟尘废气，处理量为100000m3/h采用炭附强化的超细颗粒凝并器。整个凝并器呈管道式，适于安装在主体除尘器之前的进气管道中；凝并器由荷电区，炭盒和凝并区组成，荷电区有一组正、负相间的平行通道，烟气中的粉尘颗粒经荷电后进入凝并区；凝并区中设置有4组上行或下行的通道，经凝并之后的烟气进入主体除尘器进行处理；所述的炭盒可以通过开口处推入或抽出，炭盒中装填蜂窝状的活性炭，进行固定，待装填的活性炭吸附颗粒物饱和之后，抽出炭盒，对活性炭进行置换。
采用本发明提供的超细颗粒凝并器，进行强化凝并，后接主体除尘器，整个工艺总除尘效率99.98%以上，烟气含尘排放浓度小于30mg/Nm3，排放烟气中PM2.5去除率提高50％
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种炭附强化的超细颗粒凝并器，其特征在于：包括S形布置的气流通道（6），所述气流通道（6）内为凝并区（2），气流通道（6）的一端具有烟气入口（7），另一端具有主体除尘器接口（8），所述气流通道（6）内靠近烟气入口（7）位置设置有正极板（5）和负极板（4），正极板（5）和负极板（4）的附近区域为荷电区（1）；所述气流通道（6）S形结构的拐弯部内设置有炭盒（3）。
2.根据权利要求1所述的一种炭附强化的超细颗粒凝并器，其特征在于：正极板（5）和负极板（4）均位于气流通道（6）烟气入口的管壁内侧，正极板（5）和负极板（4）分别设在管壁的径向两侧，所述荷电区（1）位于正极板（5）和负极板（4）之间。
3.根据权利要求1所述的一种炭附强化的超细颗粒凝并器，其特征在于：所述气流通道（6）由两个连续的S形结构组成，单侧具有两个拐弯部。
4.根据权利要求1或3所述的一种炭附强化的超细颗粒凝并器，其特征在于：所述拐弯部开设有用于更换炭盒（3）的窗口（9），该窗口（9）可封闭。
5.根据权利要求1所述的一种炭附强化的超细颗粒凝并器，其特征在于：所述炭盒（3）为弧形结构，其弧形面背离拐弯部方向设置。
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