[发明专利]基于粉尘粗细分离及细颗粒粉尘扩径的除尘装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于粉尘粗细分离及细颗粒粉尘扩径的高效除尘装置及方法，属于环境工程领域。本发明含尘烟气由含尘烟气入口进入粉尘颗粒粗细分离机构，经粉尘颗粒粗细分离机构处理，粒径2‑3μm以上的粗颗粒直接通过粗颗粒粉尘管道进入除尘机构；粒径2‑3μm以下的细颗粒通过细颗粒粉尘管道进入粉尘扩径室，粉尘扩径剂蒸汽凝结在细颗粒表面，使细颗粒粒径变大，细颗粒粉尘经扩径处理后，进入除尘器；除尘器对原有的粗颗粒粉尘以及扩径后的粉尘颗粒处理后，洁净烟气由洁净烟气出口排出。与传统除尘器相比，本发明可处理粒径小于2μm的粉尘，除尘效率显著提高；可极大降低小颗粒烟尘的排放，改善空气的PM2.5，具有明显的社会效益。

技术领域

本发明涉及环境工程领域，特别涉及一种基于粉尘粗细分离及细颗粒粉尘扩径的高效除尘装置及方法。

背景技术

工业生产过程中常排放含尘烟气，如果排入大气，对人体健康和环境危害很大，已经成为我国各地大气的首要污染物，因此需要进行除尘净化。工业中广泛应用的除尘器包括旋风分离器、静电除尘器和布袋除尘器等。

旋风分离器除尘效率低，对小于5 μm的粉尘几乎无效果，常用在除尘要求不高的小型工业设备中。

静电除尘器是目前广泛使用的除尘设备，具有很高的总除尘效率，但是对小于2.5μm的超细粉尘，效率较低，且除尘效率容易受到粉尘的比电阻等物理特性影响。

布袋除尘器也具有很高的除尘效率，但是同样对超细颗粒粉尘的除尘效果较差，且阻力较大，运行一段时间后效果变差，布袋需要定期更换。

因此，在环保要求日益严格情况下，尤其现阶段PM2.5非常高的情况下，工业中使用的常规除尘器，已经不能满足超低排放的需求，亟需开发具有更高效率的新型除尘器技术，尤其要对细颗粒粉尘具有较高的除尘效率。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中除尘设备无法去除超细颗粒粉尘，除尘效率相对较低的问题，本发明提供了一种基于粉尘粗细分离及细颗粒粉尘扩径的高效除尘装置及方法。

本发明的技术方案为：

一种基于粉尘粗细分离及细颗粒粉尘扩径的高效除尘装置，包括含尘烟气入口、粉尘颗粒粗细分离机构、粉尘扩径机构、除尘机构和洁净烟气出口；所述粉尘颗粒粗细分离机构连通细颗粒粉尘管道和粗颗粒粉尘管道，所述粗颗粒粉尘管道直接连通至除尘机构；所述细颗粒粉尘管道通过所述粉尘扩径机构与所述除尘机构连通；所述粉尘扩径机构包括粉尘扩径室、内装粉尘扩径剂的粉尘扩径剂容器以及用于加热粉尘扩径剂的加热器；所述粉尘扩径室与粉尘扩径剂容器相连通。

作为优选方案，所述粉尘颗粒粗细分离机构为旋风分离装置。

进一步地，所述旋风分离装置为将粉尘分为粒径2-3μm以下细颗粒粉尘和2-3μm以上粗颗粒粉尘的旋风分离装置。

作为优选方案，所述加热器位于所述粉尘扩径剂容器内。

作为优选方案，所述除尘机构为静电除尘器。由于静电除尘器为工业用的较多的除尘器，且静电除尘器对PM2.5超细颗粒粉尘效果较差，本发明中的除尘机构优选为静电除尘器。

采用所述基于粉尘粗细分离及细颗粒粉尘扩径的高效除尘装置的除尘方法，打开加热器，加热粉尘扩径剂，使粉尘扩径剂蒸汽充满所述粉尘扩径室；含尘烟气由含尘烟气入口进入所述粉尘颗粒粗细分离机构，经所述粉尘颗粒粗细分离机构处理，粒径2 -3μm以上的粗颗粒粉尘直接通过粗颗粒粉尘管道进入所述除尘机构；粒径2-3μm以下的细颗粒粉尘通过细颗粒粉尘管道进入所述粉尘扩径室，粉尘扩径剂蒸汽凝结在细颗粒粉尘表面，使细颗粒粉尘粒径变大，细颗粒粉尘经扩径处理后，进入除尘机构；除尘机构器对原有的粗颗粒粉尘以及扩径后的粉尘颗粒处理后，洁净烟气由洁净烟气出口排出。

作为优选方案，所述粉尘扩径剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙的混合物。