CN111871137A - 一种菱形管道式超细颗粒凝并器 - Google Patents

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Abstract

一种菱形管道式超细颗粒凝并器,呈管道式,适于安装在主体除尘器之前的进气管道中,凝并器由荷电区和凝并区组成,荷电区有一组正、负相间的平行通道,内设负极板、正极板以及用来分隔的绝缘板,烟气中的粉尘颗粒经荷电后进入凝并区;凝并区中设置有2~4组横条,横条横置于凝并区中,横条的断面形状为菱形;经凝并之后的烟气进入主体除尘器进行处理。本发明针对性强、适应面广、构造简单、可靠性好。

Description

一种菱形管道式超细颗粒凝并器
技术领域
本发明属于烟气除尘处理领域,涉及一种菱形管道式超细颗粒凝并器。
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。
中国专利CN103071591A公开了一种凝聚器产涡装置,包括机架、电机、由电机驱动的主动轴、从动轴,主动轴和从动轴之间设有至少一条传动链条,所述传动链条上设有产涡片,所述产涡片旁的机架上设有清灰装置。但涡片过多影响烟气过流速度,增加了凝聚器的压力降。
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
发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提出一种针对性强、适应面广、构造简单、可靠性好的强化凝并的菱形管道式超细颗粒凝并器。
技术方案:为了实现本发明的目的,本发明采用如下的技术方案。
一种菱形管道式超细颗粒凝并器,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;凝并器由荷电区和凝并区组成;荷电区有一组正、负相间的平行通道,内设负极板、正极板以及用来分隔的绝缘板,烟气中的粉尘颗粒经荷电后进入凝并区;凝并区中设置有2~4组横条,横条横置于凝并区中,横条的断面形状为菱形;经凝并之后的烟气进入主体除尘器进行处理。
进一步地,凝并区中设置的每组横条上下排列,横条的菱形开口角度为30~90度;横条的高度为10~25cm;相邻两只横条之间的间距取横条高度的1.0~2.0倍;相邻两组横条之间的间距取横条断面长度的1.0~2.0倍,相邻两组横条之间错位设置。
进一步地,在凝并区的入口处,竖向设置一组喷嘴,喷嘴通过管道与气泵相连,可将活性炭等吸附剂通过引导管经喷嘴喷入凝并区。
进一步地,在凝并区的入口处,竖向设置一组喷嘴,由配液泵将凝并促进剂和水充分混合,混合后的凝并促进剂溶液经雾化后,通过引导管接入喷嘴,喷入凝并区,形成雾云。
凝并器工作原理:气流首先经过双极荷电区,双极荷电区有一组正、负相间的平行通道,粉尘通过时,按其通道的正或负,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。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”、“湍流凝并”和“化学凝并”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,使得凝并器内分部气流交汇处成为湍流凝并主要发生区域。在静电力和化学凝并的基础上,进一步通过湍流凝并,强化了整体的凝并效果。
化学凝并原理:喷入的凝并促进剂在雾化器作用下经破碎后形成有一定扩散角度、且表面具有较高粘附活性的雾云,雾云吸附于飞灰颗粒表面,在颗粒之间产生液桥,在布袋除尘器前的烟道里,进而转化为固桥,促进颗粒凝并,使细小颗粒形成较大的聚团,以及细小颗粒被粗颗粒吸附。
本发明采用的活性炭吸附剂喷射装置,是在颗粒凝并前喷入粉末状活性炭,通过活性炭吸附剂的吸附作用来除去烟气中的汞。在烟气中喷入活性炭吸附剂是最有效除汞的方法之一。吸附剂为具有一定含碳量的粉煤灰经改性活化后形成的多孔状、比表面积丰富的颗粒物,同时具有物理和化学吸附功能,其平均粒径在20μm左右,比表面积>55m2/g,飞灰含碳量在6%~7%左右。
有益效果:本发明提供的装置和现有装置相比具有以下优点。
(1)通过本发明所提供的菱形特殊构造,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)本发明主要通过在主体除尘装置前对超细颗粒物进行凝并,使之能够在主体除尘器的作用下加以脱除,本发明提供的装置可以提高主体除尘器对超细颗粒物的脱除效率,减少超细烟尘的排放。可以在同等的主体除尘器的工作状态和收集方式的条件下,烟尘中PM2.5去除率提高30%~50%。
(3)本发明所提供的凝并器的各部分,分区合理,功能兼容匹配。
附图说明
图1为本发明提供的一种菱形管道式超细颗粒凝并器构造示意图。
在图1中:1:荷电区, 2:凝并区,3:负极板,4:绝缘板,5:正极板,6:横条,7:引导管,8: 喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明。
实施例1
某工业烟尘废气,处理量为80000m3/h采用菱形管道式超细颗粒凝并器。整个凝并器呈管道式,安装在主体除尘器—电除尘器,之前的进气管道中;凝并器由双极荷电区和凝并区组成;双极荷电区有一组正、负相间的平行通道,内设负极板、正极板以及用来分隔的绝缘板,烟气中的粉尘经荷电后进入凝并区;凝并区中设置有4组横条,横条的断面形状为菱形;经凝并之后的烟气进入主体除尘器进行处理。
凝并区中设置的横条每组上下排列,横条的菱形开口角度为60度;横条的高度为15cm;相邻两只横条之间的间距取横条高度的1.5倍;相邻两组横条之间的间距取横条断面长度的1.5倍,相邻两组横条错位设置。
在凝并区的入口处,设置一组喷嘴,由配液泵将凝并促进剂和水充分混合,混合后的凝并促进剂溶液经雾化后,通过引导管接入喷嘴,喷入凝并区,形成雾云。凝并促进剂占水的质量百分比为1.5%;凝并促进剂溶液流量占烟气流量体积百分比为0.1%。经电除尘处理后的烟气,通过引风机将净化后达到排放标准的烟气从排气筒排出。
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99.97%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%。

Claims (4)

1.一种菱形管道式超细颗粒凝并器,其特征在于: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;所述的凝并器由荷电区和凝并区组成;所述的荷电区有一组正、负相间的平行通道,内设负极板、正极板以及用来分隔的绝缘板,烟气中的粉尘颗粒经荷电后进入凝并区;所述的凝并区中设置有2~4组横条,横条横置于凝并区中,横条的断面形状为菱形;经凝并之后的烟气进入主体除尘器进行处理。
2.如权利要求1所述的凝并器,凝并区中设置的每组横条上下排列,横条的菱形开口角度为30~90度;横条的高度为10~25cm;相邻两只横条之间的间距取横条高度的1.0~2.0倍;相邻两组横条之间的间距取横条断面长度的1.0~2.0倍,相邻两组横条之间错位设置。
3.如权利要求1所述的凝并器,在凝并区的入口处,竖向设置一组喷嘴,喷嘴通过管道与气泵相连,可将活性炭等吸附剂通过引导管经喷嘴喷入凝并区。
4.如权利要求1所述的凝并器,在凝并区的入口处,竖向设置一组喷嘴,由配液泵将凝并促进剂和水充分混合,混合后的凝并促进剂溶液经雾化后,通过引导管接入喷嘴,喷入凝并区,形成雾云。
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