專利名稱：一種除塵裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及除塵裝置，特別是一種工業(yè)除塵裝置，確切講本發(fā)明是一種帶有水霧化裝置的旋風(fēng)除塵裝置；本發(fā)明還涉及這種除塵裝置的使用方法，即具體使用本發(fā)明的除塵裝置時(shí)對(duì)裝置的具體工藝參數(shù)的控制。
背景技術(shù)：
粉塵污染是大氣污染的重要部分，現(xiàn)有技術(shù)中可采用的除塵器主要有旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器等。其中靜電除塵器優(yōu)點(diǎn)是氣流阻力小，分離效率高，但也存在一次性投資較大，設(shè)備鋼材消耗量大，運(yùn)行成本較高的缺點(diǎn)。濕式除塵器可以處理高溫、高濕、高比電阻、粘結(jié)性大的粉塵和某些有害氣態(tài)污染物，但耗水量大，并且不利于粉塵的回收等。袋式除塵器效果較好，但存在著過濾速度較低，體積龐大、耗鋼量大、受濾袋材質(zhì)影響、且濾袋壽命短、運(yùn)行費(fèi)用高，特別是在運(yùn)行中壓力損失大、耗能高的不足影響其推廣與運(yùn)用。綜合考慮設(shè)備投資、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，現(xiàn)有技術(shù)中旋風(fēng)除塵器是利用離心力分離出粉塵粒子，這是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，制造費(fèi)用低，維護(hù)、修理方便、易于敷設(shè)耐磨、 耐腐蝕內(nèi)襯，可凈化腐蝕性粉塵的除塵器，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于其他的除塵設(shè)備，且有使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。但旋風(fēng)除塵裝置也存在著分離效率相對(duì)較低，同時(shí)旋風(fēng)除塵器還存在著對(duì)粒徑較小的顆粒，特別是小于5微米的法粒處理能力差的不足，因此在現(xiàn)有技術(shù)中旋風(fēng)除塵器不適于處理含有較小顆粒的粉塵氣體。研究表明，粉塵顆粒越小對(duì)人體健康的危害越大，尤其是粒徑小于ΙΟμπι的可吸入顆粒會(huì)在肺中沉積，影響人體健康。粉塵中的超細(xì)顆粒(空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5 μ m) 易于富集空氣中的重金屬、酸性氧化物、有機(jī)污染物、細(xì)菌和病毒等，其對(duì)人體健康的危害遠(yuǎn)高于粗顆粒物。因此，控制粉塵污染，尤其是控制超細(xì)顆粒的排放具有重要意義。眾多學(xué)者研究了超細(xì)顆粒難以捕集的原因。B. Wang等(參見Wang B.，Yu A.B.Computational investigation of the mechanisms of particle separation and "Fish-Hook" phenomenon in hydrocyclones. American Institute of Chemical Engineers J. 2010,56 :1703-1715)分析了在水力旋流內(nèi)超細(xì)顆粒難以捕集分離的原因 如圖1所示，隨著粒徑的減小，壓力梯度力和離心力沒有太大變化，并且二者大小接近，使顆粒在徑向處于平衡狀態(tài)。隨著粒徑的減小，流體曳力激增，受力平衡狀態(tài)被破壞，超細(xì)顆粒被流體帶走。由此可見巨大的流體曳力是造成超細(xì)顆粒捕集效率低的根本原因。若能將超細(xì)顆粒粒徑增大，則可以使顆粒所受流體曳力成幾何級(jí)數(shù)趨勢(shì)下降，從而大幅提高超細(xì)顆粒的捕集效率。正是由于上述原因，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)眾多的使粉塵中顆粒粒徑長大的方法，最為典型的是液滴霧化方法，由于這種方法具有的費(fèi)用低廉、設(shè)備簡(jiǎn)單、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)日益受到關(guān)注。目前，利用液滴霧化的方法捕集超細(xì)顆粒的途徑主要有傳統(tǒng)濕式除塵法和超聲波霧化除塵法。傳統(tǒng)濕式除塵法是以液滴作為捕塵體，例如采用機(jī)械(噴頭)噴霧的方法將洗滌液分散成細(xì)小的液滴，主要依靠液滴的慣性碰撞、攔截捕獲和擴(kuò)散沉降的形式進(jìn)行捕塵。對(duì)于超細(xì)顆粒而言，該捕集過程主要是以液滴的性質(zhì)來控制的，液滴的粒徑、比表面積等成為主要控制因素。陳俊等通過對(duì)噴霧團(tuán)聚過程中，霧滴和顆粒的運(yùn)動(dòng)以及相互作用的分析，計(jì)算了不同初始條件下對(duì)應(yīng)的團(tuán)聚平衡直徑，得出霧滴初始直徑越小團(tuán)聚效果越好的結(jié)論?，F(xiàn)多采用的直接噴霧法對(duì)超細(xì)顆粒粉塵捕集效果不佳，主要原因是水霧的粒徑太大(粒徑200 600 μ m)，(參見陳卓楷，陳凡植，周煒煌，等.超聲霧化水霧在除塵試驗(yàn)中的應(yīng)用.廣東化工，2006，33 (10) :74-77。)為克服以上技術(shù)的不足，出現(xiàn)了利用超聲波霧化產(chǎn)生水霧的方法，如采用流體動(dòng)力超聲波霧化，利用高速流體激發(fā)共振腔而產(chǎn)生超聲波。一般來講，采用流體動(dòng)力超聲波霧化器，霧化得到的霧滴粒徑仍相對(duì)仍較大，所以用這一方法對(duì)超細(xì)顆粒的捕集效果有限。中國發(fā)明專利申請(qǐng)201010100710. 3即公開了一種用超聲波霧化加袋式除塵裝置及除塵方法，該專利中的超聲波霧化袋式除塵裝置主要部件為除塵器，在袋式除塵器下部設(shè)有多個(gè)進(jìn)霧口分別與超聲波霧化器連接，每個(gè)進(jìn)霧口連接管上裝有一個(gè)流量閥。利用該超聲波霧化袋式除塵裝置除塵過程中，向除塵器中通入微細(xì)霧滴，可得到濕態(tài)、空隙率較大的濾餅。由于袋式除塵器具有除塵效率高、使用靈活，處理風(fēng)量可由每小時(shí)數(shù)百萬立方米到每小時(shí)數(shù)十萬立方米、運(yùn)行比較穩(wěn)定，較電除塵器的初投資較少，維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，加之復(fù)合采用的超聲霧化裝置，使這一專利申請(qǐng)的技術(shù)可以克服直接噴霧法的不足，但仍存在袋式除塵器固有的不足。由以上內(nèi)容可知，如果能提供一種采用旋風(fēng)除塵器的除塵裝置，使其能充分發(fā)揮旋風(fēng)除塵器的優(yōu)點(diǎn)，而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高除塵效率，特別是能用旋風(fēng)除塵器處理粒徑較小的含塵氣體，將具有重大的工程技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，可有效捕集小于5 μ m塵粒有較高粉塵收集效率，并且阻力損失較小，能耗較低的，一次性投資低于現(xiàn)有技術(shù)的除塵裝置。本發(fā)明的除塵裝置主要由旋風(fēng)除塵器組成，在裝置中除有旋風(fēng)除塵器外還設(shè)置有水霧化裝置，所述的水霧化裝置的水霧出口與混合室的內(nèi)部連通，混合室的上游連通待處理氣體管道，混合室的下游與旋風(fēng)除塵器的進(jìn)風(fēng)口連通。水霧化裝置按照動(dòng)力方式不同分為兩種一流體動(dòng)力超聲波霧化和電聲換能超聲波霧化。本發(fā)明的除塵裝置中所設(shè)置的水霧化裝置可以采用超聲水霧化裝置，但最好采用電聲換能超聲波霧化裝置。本發(fā)明的除塵裝置中所用的電聲換能超聲波霧化裝置在工作時(shí)，即在產(chǎn)生水霧時(shí)，其工作參數(shù)最好調(diào)整到使其所生成的液滴粒徑小于等于5. 0 μ m，在這一工藝條件下可有最佳粉塵，特別是細(xì)微粉塵的收集效果。本發(fā)明的除塵裝置使用方法是將進(jìn)入混合室的含塵氣體的粉塵濃度控制在不高于85g/m3，進(jìn)入混合室的霧氣濃度大于7. 5g/m3。本發(fā)明除塵裝置的最佳使用方法是將進(jìn)入混合室的含塵氣體的粉塵濃度控制在不高于76g/m3，進(jìn)入混合室的霧氣濃度為20 25g/3。由上述內(nèi)容可知本發(fā)明是在現(xiàn)有的旋風(fēng)除塵裝置中加設(shè)水霧化裝置構(gòu)成。本發(fā)明采用了近幾年來研發(fā)出的電聲換能超聲波霧化技術(shù)。電聲換能超聲波霧化器的工作原理是在超聲波發(fā)生器上通過一定頻率的振蕩電流，產(chǎn)生高頻電能信號(hào)，再通過換能器將其轉(zhuǎn)換為超聲機(jī)械振動(dòng)(即超聲波)。超聲波通過霧化介質(zhì)傳播，在氣液界面處形成表面張力波，超聲空化作用破壞液體分子作用力，形成霧滴并從液體表面脫出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液滴的氣化，形成過飽和水蒸汽的環(huán)境。本發(fā)明裝置中的最佳實(shí)施方式即是利用了電子高頻震蕩原理，因此可產(chǎn)生分散均勻的小于或等于5 μ m級(jí)的高密度微小液滴流。由于微小液滴的比表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粗粒徑液滴的比表面積，微小液滴會(huì)迅速氣化，水蒸汽相對(duì)濕度達(dá)到飽和，繼續(xù)向空間內(nèi)噴入霧化液滴，直至形成相對(duì)濕度過飽和的環(huán)境。由此可見，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)不是現(xiàn)在使用的水霧，而是由極細(xì)小的液滴形成的飽和水蒸汽，通過過飽和水蒸汽的粒子附著于灰塵粒子表面，產(chǎn)生團(tuán)聚作用，使灰塵粒子“長大”至足以適用旋風(fēng)除塵器進(jìn)行處理去除。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是應(yīng)用霧化技術(shù)，特別是電聲換能超聲波霧化方法將液態(tài)水霧化成微小霧粒，構(gòu)建相對(duì)濕度過飽和的環(huán)境，在擾動(dòng)的流場(chǎng)中粉塵顆粒與飽和水蒸汽充分混合，飽和水蒸汽以粉塵顆粒為凝結(jié)核液化并附著在粉塵顆粒表面(“云”物理學(xué)原理)使粉塵顆粒粒徑不斷增大。其不僅改善了粉塵顆粒的親水性能，而且增大了粉塵的體積與重量，起到對(duì)超細(xì)粉塵顆粒捕集的促進(jìn)作用。同時(shí)，過飽和霧氣中的液滴與粉塵顆粒相互碰撞，會(huì)發(fā)生合并、團(tuán)聚等微物理過程，產(chǎn)生促進(jìn)塵粒捕集的作用。另外霧化過程中還會(huì)釋放大量的負(fù)離子與粉塵顆粒等產(chǎn)生靜電式反應(yīng)，更有利于使粉塵的沉降。本發(fā)明可解決現(xiàn)有的旋風(fēng)除塵裝置的不足，充分發(fā)揮了旋風(fēng)除塵裝置所具有的優(yōu)勢(shì)，并使采用旋風(fēng)除塵器處理粒徑較小的顆粒的粉塵，特別是小于5微米的粉塵成為可能。本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1、可使用旋風(fēng)除塵器處理粒徑細(xì)小的粉塵。2、將經(jīng)電聲換能超聲波霧化得到的霧氣通入粉塵氣體中，可使粉塵顆粒的捕集效率大幅提高，結(jié)果表明該方法尤其對(duì)于5 μ m以下的超細(xì)顆粒的捕集效果明顯。其原因主要是飽和水蒸汽在顆粒表面凝結(jié)，超細(xì)顆粒粒徑“長大”，使顆粒所受的氣體曳力大幅下降。3、在旋風(fēng)除塵器內(nèi)加入霧氣后，壓降大幅降低，能耗顯著降低。隨著霧氣的加入， 旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的氣體的切向速度將降低，使旋轉(zhuǎn)速度和渦流強(qiáng)度變小，渦流強(qiáng)度降低就意味著阻力損失的降低，因此能耗更低。4、分離捕集到的粉塵顆粒含水率增加幅度為0. 7 3%，粉塵顆粒仍呈現(xiàn)固體顆粒狀態(tài)，無明顯的液態(tài)水或潮濕泥餅存在。對(duì)粉塵顆粒的理化性質(zhì)影響很小，方便簡(jiǎn)化后期處理、資源化利用等操作。5、電聲換能超聲波霧化技術(shù)的耗能、耗水較傳統(tǒng)方式節(jié)省90%。


圖1為顆粒受力與粒徑之間的關(guān)系曲線。圖2為本發(fā)明的除塵裝置示意圖，圖中1為含塵氣體管道；2為超聲波霧化裝置； 3為混合室；4為測(cè)壓計(jì)；5為粉塵出口 ；6為旋風(fēng)除塵裝置器；7為出風(fēng)口 ；8為閥門；9為風(fēng)機(jī)。圖3為本發(fā)明裝置與現(xiàn)有旋風(fēng)除塵器分離效率對(duì)比曲線，其中的霧氣濃度為 25. 00g/m3。
圖4為本發(fā)明裝置與現(xiàn)有旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率的對(duì)比曲線，其中的霧氣濃度為 25. 00g/m3。圖5為本發(fā)明裝置與現(xiàn)有旋風(fēng)除塵器的壓降曲線，其中的霧氣濃度為25. 00g/m3。圖6為本發(fā)明裝置的霧氣濃度與分離效率的關(guān)系曲線，其中粉塵入口濃度為 76. 06g/m3。

圖7本發(fā)明裝置在不同霧氣濃度條件下與粉塵分級(jí)效率的關(guān)系曲線，其中粉塵入口濃度為 76. 06g/m3。圖8為本發(fā)明裝置霧氣濃度與壓降的關(guān)系，其中的粉塵入口濃度為76. 06g/m3。圖9為本發(fā)明裝置與現(xiàn)有旋風(fēng)除塵器處理高嶺土?xí)r，高嶺土粉塵入口濃度與分離效率的關(guān)系曲線，其中的霧氣濃度為25. 00g/m3。
具體實(shí)施例方式以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例。在以下實(shí)施例中，所用的霧化裝置為現(xiàn)商品化的電聲換能超聲波霧化裝置，其型號(hào)DS-10D48，參數(shù)為霧化量3kg/h、功率250w、電壓220v/50Hz、振蕩頻率為1.7MHz、霧顆粒彡5u m，在下述實(shí)施例中通過調(diào)整并聯(lián)設(shè)置 DS-10D48的數(shù)量來控制霧化濃度，如霧化濃度為8. 33g/m3時(shí)，設(shè)置一個(gè)設(shè)備，霧化濃度為 16. 67g/m3時(shí)，并聯(lián)設(shè)置二個(gè)設(shè)備，霧化濃度為25，00g/m3時(shí)，并聯(lián)設(shè)置三個(gè)設(shè)備；所用的旋風(fēng)旋風(fēng)除塵器為CLT-2. OY型旋風(fēng)除塵器。整個(gè)裝置按圖2所示設(shè)置安裝。實(shí)施例1本實(shí)施例以水泥生料為待用粉塵，分別以粉塵濃度66. 22,72. 00,76. 06,79. 39、 83. 89,88. 06g/m3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度為25°C。實(shí)驗(yàn)過程為打開通風(fēng)機(jī)9，由閥門8控制風(fēng)速為20m/s，含塵氣體由管道1通入旋風(fēng)分離器6進(jìn)行分離，潔凈氣體經(jīng)由出風(fēng)口 7排出，分離下來的粉塵顆粒由粉塵出口 5排出，由進(jìn)料量和出料量得到不加霧法對(duì)不同粉塵入口濃度的分離效率，繪于圖3中，參見圖 3中不加霧的曲線。在與上述條件相同的條件下，打開超聲波霧化器2，調(diào)節(jié)霧化濃度為8. 33、16. 67、 25. 00g/m3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，霧氣和含塵氣體在混合室3內(nèi)充分混合均勻，通過“云”物理學(xué)、冷凝液化等原理發(fā)揮作用。過飽和的霧氣冷凝在顆粒表面，發(fā)生碰撞團(tuán)聚，增大顆粒粒徑。混合后氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，潔凈氣體經(jīng)由出風(fēng)口排出，分離下來的粉塵顆粒由粉塵出口排出， 由進(jìn)料量和出料量(烘干)得到霧化法對(duì)不同粉塵入口濃度的分離效率，繪于圖3中，參見圖中霧化的曲線。由圖3可見，在加霧和不加霧的兩種工況下，旋風(fēng)除塵器總分離效率與粉塵入口濃度之間的關(guān)系?？梢钥闯觯S著粉塵入口濃度的增加，不加霧法與霧化法的分離效率曲線均各自呈上升趨勢(shì)，與其他實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果吻合。同時(shí)，在同一粉塵入口濃度下，霧化法分離效率明顯高于不加霧法的分離效率。這說明，在加霧條件下，粉塵顆粒與水霧混合，過飽和霧氣凝結(jié)在顆粒表面，小顆粒團(tuán)聚、“長大”，使顆粒所受的氣體曳力下降，較不加霧條件下分離效率明顯提高。另外，顆粒在飽和水蒸汽條件下團(tuán)聚，已經(jīng)沉降的顆粒不易被氣流再次卷起帶走，可以降低二次揚(yáng)塵強(qiáng)度和發(fā)生概率，從而加強(qiáng)顆粒的有效控制，提高捕集效率。值得注意的是，在低粉塵入口濃度(60 76g/m3)條件下，霧化法分離效率顯著提高，提升幅度達(dá)到2 3. 5% ；然而，在較高粉塵入口濃度(80 90g/m3)條件下，效率提高有限，僅為1. 2 1. 5%。這是因?yàn)殪F氣濃度固定為25. 00g/m3，隨著粉塵入口濃度增加，單位重量粉塵所含的霧氣量相對(duì)減少，霧氣在顆粒表面凝結(jié)不充分，團(tuán)聚促進(jìn)效果下降，使得分離效率提高程度有所下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將霧化與非霧化實(shí)驗(yàn)所得到的樣品烘干后，再利用“井”字法取樣、過 80 μ m篩，然后采用LS 230型激光粒度分析儀進(jìn)行粒度分析，得到顆粒的分級(jí)效率，繪于圖 4中。圖4展示的是在不同粉塵入口濃度下，加霧和不加霧對(duì)超細(xì)顆粒分級(jí)效率的影響。霧化法的分級(jí)效率均高于不加霧法。低入口濃度條件下二者差距較大，隨著粉塵入口濃度的增加，二者差距縮小，與圖4結(jié)果相符?？梢钥闯?，電聲換能超聲波霧化法對(duì)小顆粒分離效率的提升效果要好于大顆粒，原因是在水蒸汽相對(duì)濕度飽后繼續(xù)向空間噴入霧化水霧顆粒，水霧顆粒不再氣化并保持粒徑為2 4μπι，該粒徑范圍的水霧顆粒對(duì)相近粒徑粉塵顆粒的碰撞捕捉作用效果明顯。這將產(chǎn)生兩個(gè)效果，首先，冷凝作用會(huì)使小顆粒的粒徑增力口，顆粒所受的氣體曳力將大幅下降，而大顆粒所受的氣體曳力下降較慢。其次，研究表明， 顆粒粒徑越小，液橋力與顆粒質(zhì)量力的比值越大，也就是小顆粒間的液橋力與顆粒質(zhì)量力的比值大于大顆粒間的液橋力與顆粒質(zhì)量力的比值，在相同慣性力作用下，兩小顆粒間越不易分離。小顆粒團(tuán)聚效果顯著，且不易再次破碎分離，所以就分離效率提升程度而言，小顆粒高于大顆粒。在前述的霧化與非霧化實(shí)驗(yàn)時(shí)，用測(cè)壓計(jì)4測(cè)得每次試驗(yàn)時(shí)旋風(fēng)除塵器進(jìn)口與出口的壓降，繪于圖5中。由圖5可知，兩種方法的壓降都較平穩(wěn)，隨粉塵入口濃度的增加略有下降。霧化法的壓降較不加霧法的壓降有明顯降低，最大降幅達(dá)13. 85%，平均降幅13. 26%。隨著霧氣的加入，旋風(fēng)除塵器內(nèi)部氣體的切向速度將降低，使旋轉(zhuǎn)速度和渦流強(qiáng)度變小，渦流強(qiáng)度降低就意味著阻力損失的降低。同時(shí)，顆粒與霧氣混合后，顆粒表面有冷凝形成的較小液滴或液膜，當(dāng)顆粒與旋風(fēng)筒壁面接觸時(shí)可起到水力“光滑”效果，減小機(jī)械能損失，由于壓降與機(jī)械能量損失成正比，從而使壓降減小。實(shí)施例2 實(shí)驗(yàn)用粉塵顆粒與實(shí)施例1相同，粉塵入口濃度固定為76. 06g/m3，分別以霧氣濃度0，8. 33，16. 67，25. 00g/m3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他條件不變，測(cè)量分離效率和壓降的變化情況。圖6展示的是總分離效率與霧氣濃度之間的關(guān)系，隨著霧氣濃度的提高，分離效率增長，而增長趨勢(shì)變緩。霧氣濃度從O到16. 67g/m3，水霧從無到有，發(fā)生“云”物理學(xué)等過程，顆粒團(tuán)聚，粒徑增大，分離效率增加較為明顯；霧氣濃度從16. 67g/m3到25. 00g/m3，雖然單位重量顆粒的霧氣含量相對(duì)增高，但分離效率增長趨勢(shì)減緩。原因可能是對(duì)于此粉塵入口濃度，霧氣濃度接近飽和，霧氣冷凝速率降低，作用效果接近極限。圖7所示的是不同濃度的霧氣條件下，旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率的變化情況。隨著霧氣濃度的增加，旋風(fēng)除塵器的分級(jí)效率開始明顯提高，后期增幅變緩，符合圖8所示規(guī)律。 可以明顯的看出，增加霧化量對(duì)于5μπι以下的超細(xì)顆粒的捕集效果提升明顯。例如，PM2.5 的分級(jí)效率由38. 50%最高提升到61. 77%，增幅達(dá)到60. 44%。而傳統(tǒng)噴霧方法在合理的噴霧量與噴射壓力條件下對(duì)于超細(xì)顆粒的捕集效率不足50%。
圖8顯示的是在不同濃的度霧氣條件下，壓降的變化情況。隨著霧氣濃度的提高， 壓降減小，而減小趨勢(shì)變緩。霧氣濃度從0到8. 33g/m3，旋風(fēng)除塵器的壓降迅速減小，從 2953. 3Pa降低到2612. 2Pa，降幅為11. 56%。這是因?yàn)殪F氣從無到有，旋風(fēng)除塵器內(nèi)渦流強(qiáng)度迅速下降，水力“光滑”作用等原理共同作用，壓降減小。實(shí)施例 3實(shí)驗(yàn)用粉塵顆粒為高嶺土，分別以粉塵濃度59. 83,83. 67g/m3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1的b、c方法相同，并繪制圖9。圖9所示的是高嶺土粉塵入口濃度與分離效率的關(guān)系，可以看出圖9與實(shí)施例1 中圖3顯示的規(guī)律基本相同。所以電聲換能超聲波霧化方法適用于多種粉塵顆粒的捕集分離，具有普適性。綜合以上的實(shí)驗(yàn)，可確定相應(yīng)的處理控制參數(shù)為當(dāng)待處理含塵氣體的流量為 20m/s時(shí)，進(jìn)入混合室的含塵氣體的粉塵濃度應(yīng)控制在不高于85g/m3，進(jìn)入混合室的霧氣濃度大于7. 5g/m3。而最佳的處理控制參數(shù)為當(dāng)待處理含塵氣體的流量為20m/s時(shí)，進(jìn)入混合室的含塵氣體的粉塵濃度控制在不高于76g/m3，進(jìn)入混合室的霧氣濃度為20 25g/m3。 當(dāng)進(jìn)入混合室的氣體流量大于前述數(shù)值進(jìn)，可適當(dāng)增大霧氣的濃度。以上的實(shí)驗(yàn)還表明，采用本發(fā)明的方法可以使用旋風(fēng)除塵器清除現(xiàn)有技術(shù)中所不能清除的粒徑細(xì)小的粉塵，特別是粒徑5 μ m以下的超細(xì)顆粒。
權(quán)利要求
1.一種除塵裝置，主要由旋風(fēng)除塵器組成，其特征是裝置中除有旋風(fēng)除塵器外還設(shè)置有水霧化裝置，所述的水霧化裝置的水霧出口與混合室的內(nèi)部連通，混合室的上游連通待處理氣體管道，混合室的下游與旋風(fēng)除塵器的進(jìn)風(fēng)口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其特征是裝置中所設(shè)置的水霧化裝置為超聲水霧直 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除塵裝置，其特征在于裝置中所設(shè)置的超聲水霧化器為電聲換能超聲波霧化裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的除塵裝置，其特征在于由電聲換能超聲波霧化裝置產(chǎn)生的水霧中，其液滴粒徑小于等于5. 0 μ m。
5.權(quán)利要求3或4所述的除塵裝置使用方法，其特征在于進(jìn)入混合室的含塵氣體流量為20m/s，進(jìn)入混合室的含塵氣體的粉塵濃度控制在不高于85g/m3，進(jìn)入混合室的霧氣濃度大于 7. 5g/m3。
6.權(quán)利要求5所述的除塵裝置使用方法，其特征在于將進(jìn)入混合室的含塵氣體的粉塵濃度控制在不高于76g/m3，進(jìn)入混合室的霧氣濃度為20 25g/m3。
全文摘要
本發(fā)明公開一種帶有水霧化裝置的旋風(fēng)除塵裝置及這種除塵裝置的使用方法。本發(fā)明的除塵裝置主要由旋風(fēng)除塵器組成，在裝置中除有旋風(fēng)除塵器外還設(shè)置有水霧化裝置，所述的水霧化裝置的水霧出口與混合室的內(nèi)部連通，混合室的上游連通待處理氣體管道，混合室的下游與旋風(fēng)除塵器的進(jìn)風(fēng)口連通。本發(fā)明的裝置中所設(shè)置的超聲水霧化器為電聲換能超聲波霧化裝置，其所產(chǎn)生的液滴粒徑小于等于5.0μm。
文檔編號(hào)B01D50/00GK102380275SQ20111025162
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉文婧, 徐國棟, 王光旭, 王博 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)