[发明专利]一种异极性荷电雾滴聚并除尘装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除尘装置，具体是脱除烟气中细微粉尘、特别是PM2.5的装置。

背景技术

雾霾是一种大气污染状态，是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的总体表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒等组成，它们与雾气结合在一起，既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。

目前有效脱除粉尘的方法很多，并且能够脱除99%以上的颗粒物，但对PM2.5的脱除仍存在一定的困难。目前对烟尘中细微颗粒物的脱除，主要有以下几种方法：（1）静电除尘。常用的是静电除尘器，利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电，在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。（2）陶瓷除尘。常用的是陶瓷过滤器，其过滤元件普遍采用高密度材料，陶瓷过滤元件主要有棒式、管式、交叉流式三种。含尘气体从短通道端进入过滤器，然后在每个通道过滤后进入通道较长的清洁气体端，清洁气体通道的一端封死，使清洁气体流入清洁气体汇集箱，短通道内所捕集的尘粒通过反向脉冲气流定期清除。陶瓷过滤器对高温燃气中的粉尘进行过滤效果比较好，但是不能够得到普遍应用。（3）湿式除尘。常用的是湿式除尘器，含尘气体由筒体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口泄出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样，在筒体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的超薄水膜，达到提高除尘效果的目的。这种湿式除尘器结构简单，金属耗量小，耗水量小。其缺点是高度较大，布置困难，并且在实际运行中发现有带水现象。

中国专利号200410066936.0的文献中公开一种双极性电晕放电烟尘凝并电除尘方法及设备，将含尘烟气中的极其细小的尘埃微粒通过正负电晕放电区，使其带上正负电荷后相互凝并聚集成为较大颗粒，再输入电除尘器进行电除尘。该专利技术的实施装置极其复杂，实施难度较大。但该设备采用电晕电极放电后容易在产生结灰，不利于持续的电晕放电。且干式除尘不利于粉尘的收集，容易造成空气的再次污染。中国专利号201010105584.0的文献中公开一种水雾荷电增效静电除尘方法及装置，将水雾荷电装置与静电除尘器相结合,通过水雾对烟气调质、含团聚剂的荷电液滴促进粉尘颗粒团聚并改善粉尘颗粒的荷电特性,提高静电除尘器脱除效率。但该装置在除尘过程中未对水雾吸附烟尘后进行后处理，并且在管道内进行喷雾时，雾滴与烟尘结合后会生成灰垢容易生锈。中国专利号201510158477.7的文献中中公开一种高压荷电水雾凝集式空气净化装置，电控装置分别与冷凝装置、高压静电发生器、自动补水装置电连接，经过各装置共同运作以达到除尘的目的。但该装置箱体内部极其复杂，内部的高压静电发生器会存在一定的安全隐患，并且后期对系统内部进行清理会比较复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有除尘方法及设备存在的诸多问题，提供了一种异极性荷电雾滴聚并除尘装置及方法，在实现超细微颗粒物有效脱除的同时还能避免二次粉尘的形成。