一种纳微颗粒高效捕集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及颗粒除尘技术领域，具体涉及一种纳微颗粒高效捕集装置。所述装置包括一次集尘及荷电单元、诱导团聚单元以及二次集尘单元，各单元顺次连接。本实用新型专利技术还介绍了该捕集装置的操作方法，通过使颗粒带正电荷或负电荷，然后气流混合使颗粒团聚增大，再进行颗粒捕集。本实用新型专利技术过程简单、连续且易于实现，具有理论及实际应用价值。本实用新型专利技术可以实现纳微颗粒的有效捕集，对粒径在2.5微米以下的纳微颗粒捕集效率可提高至少30％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及颗粒除尘
，具体地说，本技术涉及一种纳微颗粒高效捕集的装置。
技术介绍
随着现代社会的高速发展，越来越多的矿物资源被转化为工业原材料和产品，同时，越来越多的工业废弃物抛向自然界。颗粒污染物即是众多污染物中的一种。颗粒污染物有以下两种来源1、天然源可起因于地面扬尘(大风或其他自然作用扬起灰尘)；还有火山爆发、地震灰和森林火灾灰；海浪溅出的浪沫，海盐粒等；宇宙来源的陨星尘及生物界颗粒物如花粉、孢子等。2、颗粒污染物的人为来源主要是生产、建筑和运输过程以及燃料燃烧·过程中产生的。如各种工业生产过程中排放的固体微粒，通常称为粉尘；燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，通常称为固体颗粒物，如煤烟、飞灰等；汽车尾气排出的卤化铅凝聚而形成的颗粒物以及人为排放的SO2在一定条件下转化为硫酸盐粒子等的二次颗粒物。PM2. 5是指大气中直径小于或等于2. 5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2. 5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2. 5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PM2. 5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2. 5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等；2. 5微米以下的细颗粒物(PM2. 5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。纳微颗粒是大气中的重要污染物，纳微颗粒是形成PM2. 5的重要前驱物，纳微颗粒的捕集方法对于减少大气污染，减少PM2. 5的形成，同时对于气相法纳米颗粒的收集都具有重要社会和经济效益。CN 101069800A公开了一种捕集颗粒物的方法和装置，具体地说是一种使用液体吸收技术加上多孔材料过滤，捕集气体中的颗粒物的方法和装置。该方法采取以下步骤将待处理的气体经气缸施加高压，通过浸泡于水中的过滤装置过滤后排放；过滤装置至少包括一层过滤层，滤孔直径不小于15微米，过滤层按滤孔直径从大到小依次排列，使不同尺寸的颗粒物按顺序依次进行层层过滤，最终被水完全吸附。所述装置是在一个过滤箱内设有多个气缸、由曲轴控制的活塞和多孔陶瓷过滤层，过滤层含有水分，当废气进入气缸后，受到活塞的往复式压缩，使废气被多孔陶瓷过滤层粉碎成微米级，最终达到颗粒物100%被水吸附的目的。CN 1426841A提供一种能使荷电粉尘彼此相互凝聚成大尘粒从而易于从气体中分离出来的凝聚式静电除尘新方法，以及应用该方法的除尘装置，本专利技术方法的特点是把含尘气流分成两股，使其中一股的粉尘荷上正电，另一股的粉尘荷上负电，再让这两股的气流混合使荷电的粉尘凝聚，通过惯性分离方法将凝聚后的粉尘从气流中分离。该专利技术使颗粒凝聚后，通过惯性分离的方法将粉尘从气流中分离。
技术实现思路
中提到，当尘粒粒径大于20微米时，可以采用惯性分离方法将其从气流中分离，可见，如果有部分尘粒粒径达不到20微米，采用惯性分离的方法很难捕集，严重影响了捕集效率。CN 101045219A公开了一种复合静电除尘器。它具有四个高压放电收尘电场，第一直流放电电场与有害烟气管道相连，作为预收尘级；第一脉冲放电电场与第一直流电场相连，作为荷电级；第二直流放电电场和第三直流放电电场依次位于第一脉冲放电电场之后，作为凝并收尘级。该专利技术装置结构较复杂，能量消耗也较大。目前，纳微颗粒的捕集方法主要有过滤、静电除尘、电袋除尘等，然而由于颗粒较小，过滤方法成本太高，而普通静电除尘对于大颗粒效果好，对于纳微颗粒的捕集效果较差
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有纳微颗粒捕集方法工艺复杂、成本较高、捕集效果差等问题，提供一种针对纳微颗粒的高效捕集装置。为达此目的，本技术采用以下技术方案一种纳微颗粒高效捕集装置，包括一次集尘及荷电单元、诱导团聚单元以及二次集尘单元，各单元顺次连接。本专利技术所述一次集尘及荷电单元包括一个正荷电静电除尘装置以及一个负荷电静电除尘装置，不但能够除去较大的颗粒，还能够使一部分小颗粒带正电，一部分小颗粒带负电，进入以下单元进行处理。所述诱导团聚单元为一个气流混合通道，带正电和负电的颗粒气流在该通道中混合，由于颗粒所带电荷不同，相互吸引而团聚成较大颗粒。所述气流混合通道截面积小于或等于一次集尘及荷电单元2个气流通道截面积之和。这种设计能够增加颗粒的团聚几率，提闻捕集效率。二次集尘单元为静电除尘装置。本专利技术所述静电除尘装置为板式静电除尘器。静电除尘器的工作原理是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三个因素的影响。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。板式静电除尘器是每一供电段(电场)内设置多排平行极板组成集尘极的电除尘器。电晕极均匀地安装在两排集尘极构成的通道中间，气流在除尘器内沿水平方向流动的称为卧式电除尘器。为了提高除尘效率，沿气流方向分为若干个电场，各电场配备独立的供电装置，可分别施加不同的电压，可用于处理很大的烟气量。清灰比较方便，制造安装较容易。本技术所采用的静电除尘器以及气流混合通道均为现有设备，本领域技术人员可通过市场购得或自行制作。本技术的纳微颗粒高效捕集装置的捕集方法，通过使颗粒带正电荷或负电荷，然后气流混合使颗粒团聚增大，再进行捕集。纳微颗粒之所以比一般颗粒处理难度大，捕集效果差，主要原因在于颗粒的尺寸过小，增大了处理难度，本技术采用使一部分颗粒带上正电荷，一部分颗粒带上负电荷，然后进行气流混合，由于颗粒所带电荷不同而相互吸引，团聚成较大的颗粒，，对粒径在2. 5微米以下的纳微颗粒捕集效率可提高至少30%。 本领域技术人员能够获知的所有颗粒荷电方式以及现有的大颗粒捕集方法均可用于实施本技术，以下是对本技术捕集方法的优选方式，不应视为对本技术的限制。粒子荷电是指含尘气体流过电极之间的高压电晕电场时，粉尘粒子荷电的过程。它是电除尘过程的第一个基本过程，按其机理分为电场荷电和扩散荷电两类。例如脉冲电除尘电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，使颗粒在电场中进行电子荷电。进一步地，本技术的捕集方法包括以下步骤 I)将含有颗粒的气流分成两部分，一部分使颗粒带正电，一部分使颗粒带负电；2)使带正电和负电的颗粒气流混合，由于颗粒所带电荷不同，相互吸引而团聚成较大颗粒；3)混合后的气流通过静电除尘进行颗粒捕集。本技术所述纳微颗粒粒度范围2Onm lOOOOnm。步骤3)所述的颗粒捕集方法也可以采用过滤、旋风除尘、电袋除尘等方式，均可实现本技术目的。工艺条件细化后，本技术捕集方法具体包括以下步骤I)含有纳微颗粒的气流进入一次集尘及荷电区，通过静电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳微颗粒高效捕集的装置，其特征在于，包括一次集尘及荷电单元、诱导团聚单元以及二次集尘单元，各单元顺次连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳仁亮，陈运法，刘海弟，杨洁，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：实用新型
国别省市：