專利名稱：一種氣體除塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體除塵裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境日益遭到破壞。造成環(huán)境污染的主要原因是大氣污染和水污染。大氣污染首推工業(yè)廢氣污染。目前解決工業(yè)廢氣污染的方法通常采用噴淋或噴霧的濕式除塵、靜電或引風(fēng)的干式除塵以及布袋除塵。噴淋或噴霧的濕式除塵，裝置為一個(gè)密閉的桶體，其中的水在高壓作用下形成霧狀由上至下的噴淋，污染的廢氣在鼓風(fēng)機(jī)的作用下，由桶體的下部進(jìn)入，自下而上地穿過水霧，從桶體上部的煙囪中排出，廢氣中的顆粒物質(zhì)在水霧的作用下，沉降到桶體底部，通過排污水流流出，這種除塵只能使大顆粒的粒子在水霧的作用下沉降，但小顆粒的粒子還是隨著煙氣排放到空中，除塵不徹底，且除塵后的排污水流勢(shì)必造成二次污染，出現(xiàn)新的水污染源，而且這些裝置一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配套設(shè)施多，制造成本高，維護(hù)、安裝不方便。靜電或引風(fēng)的干式除塵，是利用不均勻電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電，或鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)力，清除氣體中的固體粒子，從而達(dá)到除塵的目的，該方式除塵效率高，壓力損失小，但運(yùn)行費(fèi)用高，投資大，且不適宜直接凈化高濃度含塵氣體。布袋除塵是通過過濾袋濾去含塵氣體中的粉塵粒子來達(dá)到清除粉塵的目的，雖然除塵效率高，但布袋除塵器的系統(tǒng)復(fù)雜，一次性投資較大，后期運(yùn)行費(fèi)用較高，且不適于處理粘結(jié)性強(qiáng)的含塵氣體，如含有煤焦油的煙氣在通過布袋纖維時(shí)，極易造成粉塵粘附在布袋上，導(dǎo)致其透氣性能下降，流體阻力增大，能耗增加，粘附在布袋纖維上的粉塵的清除也極困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新的氣體除塵裝置。本實(shí)用新型提供一種氣體除塵裝置，其特征在于，該氣體除塵裝置包括殼體、位于該殼體內(nèi)的由原砂自然堆積而成的原砂層以及位于所述原砂層一端的第一過濾支撐層，所述原砂層和所述第一過濾支撐層透氣性連接，所述第一過濾支撐層的厚度為lmm-20mm，所述第一過濾支撐層的孔徑小于所述原砂層的孔徑。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置由自然堆積而成的原砂層通過其內(nèi)部形成的毛細(xì)網(wǎng)狀(迷宮狀)過濾通道起主要的過濾作用，并在氣體進(jìn)入原砂層之前由孔徑小于原砂層孔徑的第一過濾支撐層先過濾掉氣體中的大顆粒煙塵，進(jìn)一步提高了煙塵清除效率，煙塵清除效率高達(dá)95% ；第一過濾支撐層厚度為lmm-20mm，可使過濾后的氣體快速通過，避免了第一過濾支撐層堵塞；由于氣體在進(jìn)入原砂層之前由第一過濾支撐層先過濾掉了氣體中的大顆粒煙塵，從而對(duì)原砂層起到了有效的保護(hù)作用，避免了原砂層的頻繁清理或更換，降低了設(shè)備運(yùn)行成本；由于原砂層由原砂自然堆積而成，因此更換方便。本實(shí)用新型通過上述結(jié)構(gòu)，成功地實(shí)現(xiàn)了將低成本且來源廣泛的砂子應(yīng)用于氣體除塵，并作為氣體除塵裝置的主要過濾材料。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)煙塵減排環(huán)保領(lǐng)域。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的氣體除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的氣體除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的具有第二過濾支撐層的氣體除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的具有第二過濾支撐層和多孔性蓋板的氣體除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1殼體；2原砂層；3第一過濾支撐層；4第二過濾支撐層；5多孔性蓋板具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種氣體除塵裝置，包括殼體1、位于該殼體 1內(nèi)的由原砂自然堆積而成的原砂層2以及位于原砂層2 —端的第一過濾支撐層3，原砂層 2和第一過濾支撐層3透氣性連接，第一過濾支撐層3的厚度為lmm-20mm，第一過濾支撐層 3的孔徑小于原砂層2的孔徑。本實(shí)用新型中，所述孔徑通過電子顯微鏡測(cè)得。殼體1的主要作用為固定自然堆積的原砂以形成原砂層，所述殼體1的材質(zhì)可以是能固定自然堆積的原砂以形成原砂層的各種材料，但考慮到所述氣體除塵裝置主要用于工業(yè)煙塵除塵領(lǐng)域，殼體1的材質(zhì)優(yōu)選為耐高溫材料和/或表面涂覆有耐高溫涂料的材料， 更優(yōu)選為耐高溫材料，所述耐高溫材料可以是各種能耐工業(yè)煙塵溫度的耐高溫材料，例如可以為石英砂、粘土、菱鎂礦、白云石、耐火水泥、鎂磚等。對(duì)殼體1的厚度無(wú)特殊要求，可以是能固定自然堆積的原砂以形成原砂層的各種厚度，優(yōu)選為3-10mm，更優(yōu)選為3_5mm。第一過濾支撐層3的作用為在氣體進(jìn)入原砂層之前先過濾掉氣體中的大顆粒煙塵，進(jìn)一步提高煙塵清除效率，并對(duì)原砂層起到有效的保護(hù)作用，避免原砂層的頻繁清理或更換。因此，第一過濾支撐層3位于原砂層2的一端，是指位于氣體進(jìn)入的一端，即如果氣體由上至下通過氣體除塵裝置，則第一過濾支撐層3位于原砂層2的上端；如果氣體由下至上通過氣體除塵裝置，則第一過濾支撐層3位于原砂層2的下端。第一過濾支撐層3和原砂層2透氣性連接，連接方式可以是能使第一過濾支撐層 3和原砂層2透氣性連接的各種方式，可以是直接透氣性連接，即第一過濾支撐層3和原砂層2直接接觸，例如，如果氣體由下至上通過氣體除塵裝置，原砂自然堆積在第一過濾支撐層3上以形成原砂層2，此種情況下，第一過濾支撐層3還起到支撐原砂層2的作用；也可以是間接透氣性連接，即第一過濾支撐層3和原砂層2之間不直接接觸，例如，如果氣體由下至上通過氣體除塵裝置，原砂自然堆積在其他多孔性載體上，第一過濾支撐層3位于其他多孔性載體下方，第一過濾支撐層3可以與其他多孔性載體直接接觸，也可以與其他多孔性載體間接接觸，例如第一過濾支撐層3與其他多孔性載體間間隔有一定空間，其他多孔性載體可以是具有通透性的各種載體，例如可以為具有通孔的殼體1本身。無(wú)論第一過濾支撐層3和原砂層2采用哪種連接方式，只要保證二者之間透氣性連接即可，優(yōu)選為第一過濾支撐層3和原砂層2直接透氣性連接。第一過濾支撐層3與殼體1的位置關(guān)系，可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的各種位置關(guān)系，例如第一過濾支撐層3可以位于殼體1內(nèi)部，如圖1所示；第一過濾支撐層3也可以位于殼體1外部覆蓋殼體1的端口，如圖2所示。第一過濾支撐層3與殼體1的連接關(guān)系，可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的各種連接關(guān)系，例如可以為鉚接、螺栓連接或焊接等。第一過濾支撐層3為使氣體在進(jìn)入原砂層2之前先過濾掉氣體中的大顆粒煙塵， 為了使過濾后的氣體能夠快速通過，并避免第一過濾支撐層3堵塞，第一過濾支撐層3的厚度為 lmm-20mmo第一過濾支撐層3的孔徑小于原砂層2的孔徑，考慮工業(yè)煙塵中的煙塵顆粒的大小，優(yōu)選情況下，第一過濾支撐層3的孔徑為5 μ m-150 μ m，原砂層2的孔徑為 80 μ m-1000 μ m ；更優(yōu)選情況下，第一過濾支撐層3的孔徑為10 μ m-100 μ m,原砂層2的孔徑為100 μ m-800 μ m。第一過濾支撐層3的孔隙率優(yōu)選為10-40%。第一過濾支撐層3的材質(zhì)可以為本領(lǐng)域常用的各種材質(zhì)，優(yōu)選為適于工業(yè)除塵的各種材質(zhì)，更優(yōu)選為第一過濾支撐層3為通過粘結(jié)劑將硅砂和/或覆膜硅砂粘結(jié)固化而成。 硅砂的平均粒徑優(yōu)選為18 μ m-150 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選為20-120 μ m ；粘結(jié)劑與硅砂的重量比優(yōu)選為1-15 100，進(jìn)一步優(yōu)選為5-10 100。本實(shí)用新型通過同時(shí)控制硅砂的平均粒徑和粘結(jié)劑與硅砂的重量比，使得由硅砂和粘結(jié)劑形成的第一過濾支撐層具有足夠的透氣性，滿足上述第一過濾支撐層3的孔徑和孔隙率要求。原砂層2為原砂自然堆積而成，以便形成毛細(xì)網(wǎng)狀(迷宮狀)過濾通道，所述毛細(xì)網(wǎng)狀(迷宮狀)過濾通道是指由顆粒狀物質(zhì)自然堆積形成的通道。經(jīng)過第一過濾支撐層3 過濾后的氣體通過原砂層2時(shí)，由于毛細(xì)網(wǎng)狀(迷宮狀)過濾通道的存在，氣體中的粉塵粒子在進(jìn)入過濾通道后，與原砂顆粒不斷發(fā)生碰撞，動(dòng)能衰竭而被攔截沉降在過濾通道中，即從氣體中分離，分離后的氣體則通過過濾通道排走。原砂表示未經(jīng)表面處理的砂質(zhì)材料，所述砂質(zhì)材料例如為硅砂、鋯砂、燒結(jié)鎂砂、鉻鐵礦砂、鎂橄欖石砂、藍(lán)晶石砂、石灰石砂、石墨砂、人造寶珠砂、玻璃微珠、活性碳和石灰中的一種或多種，優(yōu)選為硅砂?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)原砂顆粒尺寸的大小和不同顆粒大小的原砂之間的搭配關(guān)系，以及原砂層2的厚度，來達(dá)到不同的消煙除塵效果以滿足不同氣體除塵領(lǐng)域的需要。形成原砂層2的原砂的平均粒徑優(yōu)選為150 μ m-830 μ m,原砂層2的厚度優(yōu)選為50mm-500mm。如果氣體由下至上通過氣體除塵裝置，原砂自然堆積在第一過濾支撐層3上以形成原砂層2的優(yōu)選實(shí)施方式中，由于原砂層2的厚度較厚，而第一過濾支撐層3的厚度較薄，優(yōu)選情況下，如圖3所示，氣體除塵裝置還包括第二過濾支撐層4，第二過濾支撐層4位于第一過濾支撐層3和原砂層2之間，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)原砂層2的支撐，并起到進(jìn)一步的過濾作用。第二過濾支撐層4分別與第一過濾支撐層3和原砂層2透氣性連接，即第二過濾支撐層4為一通透性結(jié)構(gòu)。第二過濾支撐層4與原砂層2的結(jié)合方式即為原砂自然堆積在第二過濾支撐層4上形成原砂層2，而第二過濾支撐層4與第一過濾支撐層3的結(jié)合方式可以為各種結(jié)合方式，例如可以為粘接、鉚接、螺栓連接或第二過濾支撐層4與第一過濾支撐層3本身即為一體結(jié)構(gòu)等，優(yōu)選為第二過濾支撐層4和第一過濾支撐層3為一體結(jié)構(gòu)。第二過濾支撐層4與殼體1的連接方式可以為本領(lǐng)域常用的各種連接方式，例如可以為鉚接、 螺栓連接或焊接等。為了使經(jīng)第一過濾支撐層3過濾后的氣體在第二過濾支撐層4內(nèi)能夠順暢通過而不堵塞第二過濾支撐層4，第二過濾支撐層4的孔徑大于第一過濾支撐層3的孔徑，第二過濾支撐層4的孔隙率大于或等于第一過濾支撐層3的孔隙率，優(yōu)選為第二過濾支撐層4的孔徑為80μπι-1500μπι，第二過濾支撐層4的孔隙率為25-50 %。對(duì)第二過濾支撐層4的厚度優(yōu)選為lOmm-lOOmm。 第二過濾支撐層4的材質(zhì)可以為各種材質(zhì)，優(yōu)選為適于工業(yè)除塵領(lǐng)域的各種材質(zhì)，更優(yōu)選為第二過濾支撐層4為通過粘結(jié)劑將硅砂和/或覆膜硅砂粘結(jié)固化而成。硅砂的平均粒徑優(yōu)選為150 μ m-1200 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為200-1000 μ m ；粘結(jié)劑與硅砂的重量比優(yōu)選為1-15 100，進(jìn)一步優(yōu)選為5-10 100。本實(shí)用新型通過同時(shí)控制硅砂的平均粒徑和粘結(jié)劑與硅砂的重量比，使得由硅砂和粘結(jié)劑形成的第二過濾支撐層既具有足夠的強(qiáng)度，又具有足夠的透氣性，滿足上述第二過濾支撐層4的孔徑和孔隙率要求，從而使得主要由砂子制成的氣體過濾裝置成為可能。由于原砂層2為原砂自然堆積而成，在工業(yè)煙塵的氣流較大的情況下，氣流經(jīng)過原砂層2時(shí)可能會(huì)破壞原砂層2，因此，優(yōu)選情況下，如圖4所示，氣體除塵裝置還包括位于原砂層2另一端并與原砂層2透氣性連接的多孔性蓋板5，多孔性蓋板5位于原砂層2另一端是相對(duì)于第一過濾支撐層3位于原砂層2 —端而言，即多孔性蓋板5用于覆蓋原砂層2， 將原砂層2夾持固定以防被氣流破壞，多孔性蓋板5與原砂層2透氣性連接，即經(jīng)原砂層2 過濾后的氣流能夠順暢排出，多孔性蓋板5的多孔結(jié)構(gòu)也使氣流經(jīng)過多孔性蓋板5時(shí)能夠順暢通過，即多孔性蓋板5僅起保護(hù)原砂層2以防原砂層2被破壞的作用，對(duì)氣體的過濾不產(chǎn)生任何影響。多孔性蓋板5的孔徑大于原砂層2的孔徑，優(yōu)選為100 μ m-1500 μ m ；對(duì)多孔性蓋板5的厚度無(wú)特殊要求，只要能起到保護(hù)原砂層2的作用即可，優(yōu)選為5mm-100mm ；對(duì)多孔性蓋板5的孔隙率無(wú)特殊要求，只要能使氣體順暢通過即可，優(yōu)選為25-45%。多孔性蓋板5的材質(zhì)可以為各種材質(zhì)，優(yōu)選為適于工業(yè)除塵領(lǐng)域的各種材質(zhì)，更優(yōu)選為多孔性蓋板5為通過粘結(jié)劑將硅砂和/或覆膜硅砂粘結(jié)固化而成。硅砂的平均粒徑優(yōu)選為180 μ m-1000 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為300-800 μ m ；粘結(jié)劑與硅砂的重量比優(yōu)選為 1-15 100，進(jìn)一步優(yōu)選為 5-10 100。本實(shí)用新型制備原砂層2、第一過濾支撐層3、第二過濾支撐層4和多孔性蓋板5 的硅砂可以相同或不同，各自可以為各種硅砂，例如，可以選自石英砂、風(fēng)積沙、人造砂、再生砂、河沙和海砂和山砂中的一種或多種。更優(yōu)選情況下，使用表面包覆有覆膜粘結(jié)劑的覆膜硅砂。其中，以覆膜硅砂的總量為基準(zhǔn)，覆膜粘結(jié)劑的含量?jī)?yōu)選為3-8重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為4-6重量％。所述覆膜粘結(jié)劑可以為酚醛樹脂、酚醛改性環(huán)氧樹脂和呋喃樹脂中的至少一種。所述覆膜硅砂的制備方法可以按照本領(lǐng)域公知的方法得到，例如，可以參考 CN1083752A的覆膜砂制備工藝所用的方法。所述覆膜硅砂的顆粒大小只要分別滿足原砂層 2、第一過濾支撐層3、第二過濾支撐層4和多孔性蓋板5的孔徑要求即可。硅砂的圓球度越好，越能夠保證硅砂直徑的孔隙較小、且均勻，從而進(jìn)一步提高均勻透氣的效果，因此，本實(shí)用新型所述硅砂的圓球度可以為0. 5-0. 95，優(yōu)選為0. 7-0. 95。其中，“圓球度”指顆粒棱角的相對(duì)銳度或曲率的量度，也可以指顆粒接近球形的程度；圓球度的測(cè)定方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可采用圖版法進(jìn)行測(cè)定。為了達(dá)到本實(shí)用新型所要求的圓球度要求， 可以采用對(duì)硅砂進(jìn)行球磨等本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的控制方法來滿足硅砂圓球度的需要。本實(shí)用新型制備第一過濾支撐層3、第二過濾支撐層4和多孔性蓋板5的粘結(jié)劑可以相同或不同，各自可以為本領(lǐng)域常用的各種疏水性耐高溫粘結(jié)劑，這里所說的耐高溫是指耐300°C以下優(yōu)選170-300°C的高溫，優(yōu)選各自選自由環(huán)氧樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、水玻璃、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚胺脂樹脂、硅酸鹽水泥和硅樹脂組成的組。 本實(shí)用新型通過創(chuàng)造性地使用不同粒徑的砂子來制備原砂層2、第一過濾支撐層 3、選擇性包括的第二過濾支撐層4和多孔性蓋板5，使得以砂子作為過濾材料的氣體除塵裝置成為可能，由此使得本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置既符合環(huán)保的要求，而且原料來源豐富，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從而生產(chǎn)成本較低，適于工業(yè)擴(kuò)大利用。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置的制備方法簡(jiǎn)單，只需將第一過濾支撐層3和第二過濾支撐層4固定在殼體1內(nèi)，使第二過濾支撐層4和殼體1形成承載空間，在第二過濾支撐層4上自然堆積原砂以形成原砂層2，最后在原砂層2上覆蓋多孔性蓋板5即可。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置在使用時(shí)使氣體依次通過第一過濾支撐層、第二過濾支撐層、原砂層和多孔性蓋板。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置可以用于各種需要除去氣體中的固體顆粒的場(chǎng)合，例如可以用于電廠或煉鋼廠的煙氣除塵。當(dāng)本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置用于電廠或煉鋼廠的煙氣除塵時(shí)，可以將本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置置于電廠或煉鋼廠的現(xiàn)有的煙 的頂部和/或內(nèi)部，只要使含塵氣體在外排前依次通過本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置的第一過濾支撐層、原砂層和選擇性包括的第二過濾支撐層和透氣性蓋板層即可。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。實(shí)施例以下的實(shí)施例將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但并不因此限制本實(shí)用新型。在下述實(shí)施例中，用電子顯微鏡測(cè)定第一過濾支撐層3、第二過濾支撐層4、原砂層2和多孔性蓋板5的孔徑；并采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的排水法測(cè)定第一過濾支撐層 3、第二過濾支撐層4、原砂層2和多孔性蓋板5的孔隙率，例如先測(cè)量層/板的長(zhǎng)度、寬度、 厚度，計(jì)算出其總體積V;將層/板緩慢放入盛滿水的容器(記錄水的體積)中，測(cè)量溢出水的重量，根據(jù)水的密度(P lg/cm3)計(jì)算溢出的水的體積V2，即層/板所用砂子或砂子和粘結(jié)劑所占的體積；根據(jù)V-V2計(jì)算氣體通道的體積VI，并根據(jù)層/板孔隙率=(VI/V) X 100%計(jì)算層/板孔隙率。采用“鍋爐煙塵測(cè)定方法，呼和鐵路局中心衛(wèi)生防疫站勞動(dòng)衛(wèi)生科，呼和鐵路局中心衛(wèi)生防疫站檢驗(yàn)科，包頭鐵路分局衛(wèi)生防疫站勞動(dòng)衛(wèi)生組，1994-2010中國(guó)學(xué)術(shù)期刊， 77-98頁(yè)”中第二部分“除塵效率的計(jì)算”所述的方法測(cè)定氣體除塵裝置的煙塵清除效率。在以下實(shí)施例中，石英砂購(gòu)自永登藍(lán)天石英砂有限公司。疏水性樹脂、固化劑和粘結(jié)劑的廠家和牌號(hào)如下液體聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂山東圣泉化工股份有限公司，PF5415 ；聚酰胺固化劑福清王牌精細(xì)化工有限公司，Kingcure540W60 ；環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑山東圣泉化工股份有限公司，E-44。實(shí)施例1該實(shí)施例用來說明本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置及其制備方法和應(yīng)用。分別將100 重量份的粒徑為 38μπι(400 目)、80μπι(180 目)、500μπι(32 目)、 1000 μ m (16目)、4000 μ m (5目)和6700 μ m(3目)，圓球度均為0. 85的石英砂顆粒加熱至 50°C，之后，加入液體聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂6重量份，充分?jǐn)嚢?，再加入聚酰胺固化?重量份，攪拌均勻，使得環(huán)氧樹脂在石英砂顆粒表面覆膜，然后，冷卻至室溫，破碎、 篩分后得到疏水顆粒，分別記為覆膜硅砂A、覆膜硅砂B、覆膜硅砂C、覆膜硅砂D、覆膜硅砂 E和覆膜硅砂F。通過增重法，計(jì)算出，以具有聚合物包覆層的硅砂為基準(zhǔn)，聚合物包覆層的含量均為7重量％。將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂A 50重量份和覆膜硅砂B 50重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第一混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. 2m的圓柱形模具中，得到第一混合物層(用于形成第一過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為12mm;將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂B 25重量份和覆膜硅砂C 75重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第二混合物，并將該第二混合物鋪設(shè)在上述第一混合物層上，得到第二混合物層(用于形成第二過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為55mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述兩層混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、 20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層，其中，第一過濾支撐層的厚度為10mm，孔徑為10-20 μ m，孔隙率為30% ；第二過濾支撐層的厚度為 50mm,孔徑為80-150 μ m,孔隙率為40%。將制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層采用鉚接的方式結(jié)合在一圓柱形鋼殼的一端的內(nèi)部，鋼殼的內(nèi)徑與上述一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層的直徑相同，鋼殼的高度為600mm，從而鋼殼的第二過濾支撐層上部形成承載空間。將上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 220重量份和覆膜硅砂E 100重量份的混合物)自然堆積于第二過濾支撐層上形成原砂層，原砂層的厚度為350mm，孔徑為350 μ m_550 μ m。
將100重量份的上述覆膜硅砂D和8重量份粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂混合，得到第三混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1.2m的圓柱形模具中，得到第三混合物層(用于形成多孔性蓋板)，鋪設(shè)厚度為35mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述混合物層壓制30秒，使之成型，并在 80°C、20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到多孔性蓋板，多孔性蓋板的厚度為30mm，孔徑為 1000-1200 μ m，孔隙率為 45%。將制得的多孔性蓋板覆蓋在原砂層上，從而制成本實(shí)用新型的氣體除塵裝置，覆蓋后原砂層的厚度為300mm，孔徑為300 μ m-500 μ m。將來自熱電廠鍋爐的含塵氣體(含塵量150mg/Nm3，含塵量的計(jì)算以粒徑大于 0. 1 μ m的煙塵計(jì)，下同)從下至上依次通過上述氣體除塵裝置的第一過濾支撐層、第二過濾支撐層、原砂層和多孔性蓋板，根據(jù)上述方法計(jì)算得到氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通(通過氣體除塵裝置前的氣體壓力Pl與通過氣體除塵裝置后的氣體壓力P2之差除以通過氣體除塵裝置前的氣體壓力Pl所得的氣體壓降P小于10%定義為暢通，氣體壓降P大于10%定義為堵塞，下同)。實(shí)施例2 該實(shí)施例用來說明本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置及其制備方法和應(yīng)用。硅砂覆膜的方法同實(shí)施例1。將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂B 30重量份和覆膜硅砂C 70重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第一混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. 2m的圓柱形模具中，得到第一混合物層(用于形成第一過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為1.2mm;將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂D 20重量份和覆膜硅砂F 80重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第二混合物，并將該第二混合物鋪設(shè)在上述第一混合物層上，得到第二混合物層(用于形成第二過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為120mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述兩層混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、 20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層，其中，第一過濾支撐層的厚度為1mm，孔徑為80-100 μ m，孔隙率為10% ；第二過濾支撐層的厚度為 100mm，孔徑為 1200-1500 μ m，孔隙率為 25%。將制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層采用鉚接的方式結(jié)合在一圓柱形鋼殼的一端的內(nèi)部，鋼殼的內(nèi)徑與上述一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層的直徑相同，鋼殼的高度為600mm，從而鋼殼的第二過濾支撐層上部形成承載空間。將上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 50重量份和覆膜硅砂E 100重量份的混合物)自然堆積于第二過濾支撐層上形成原砂層，原砂層的厚度為550mm，孔徑為650 μ m_850 μ m。 將100重量份的上述覆膜硅砂(覆膜硅砂D 20重量份和覆膜硅砂F 80重量份的混合物)和8重量份粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂混合，得到第三混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1.2m的圓柱形模具中，得到第三混合物層(用于形成多孔性蓋板)，鋪設(shè)厚度為120mm;在25°C、5兆帕壓力下將上述混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到多孔性蓋板，多孔性蓋板的厚度為100mm，孔徑為1200-1500 μ m，孔隙率為25%。將制得的多孔性蓋板覆蓋在原砂層上，從而制成本實(shí)用新型的氣體除塵裝置，覆蓋后原砂層的厚度為500mm，孔徑為600 μ m-800 μ m。將來自熱電廠鍋爐的含塵氣體(含塵量150mg/Nm3)從下至上依次通過上述氣體除塵裝置的第一過濾支撐層、第二過濾支撐層、原砂層和多孔性蓋板，根據(jù)上述方法計(jì)算得到氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例3該實(shí)施例用來說明本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置及其制備方法和應(yīng)用。硅砂覆膜的方法同實(shí)施例1。將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂A 35重量份和覆膜硅砂C 65重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第一混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. 2m的圓柱形模具中，得到第一混合物層(用于形成第一過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為23mm ； 將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂D 50重量份和覆膜硅砂E 50重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第二混合物，并將該第二混合物鋪設(shè)在上述第一混合物層上，得到第二混合物層(用于形成第二過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為12mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述兩層混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、 20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層，其中，第一過濾支撐層的厚度為20mm，孔徑為40-60 μ m，孔隙率為20% ；第二過濾支撐層的厚度為 IOmm,孔徑為500-800 μ m,孔隙率為50%。將制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層采用鉚接的方式結(jié)合在一圓柱形鋼殼的一端的內(nèi)部，鋼殼的內(nèi)徑與上述一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層的直徑相同，鋼殼的高度為600mm，從而鋼殼的第二過濾支撐層上部形成承載空間。將上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 100重量份和覆膜硅砂D 150重量份的混合物)自然堆積于第二過濾支撐層上形成原砂層，原砂層的厚度為55mm，孔徑為120μπι-320μπι。將100重量份的上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 70重量份和覆膜硅砂E 30重量份的混合物)和8重量份粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂混合，得到第三混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1.2m的圓柱形模具中，得到第三混合物層(用于形成多孔性蓋板)，鋪設(shè)厚度為7mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到多孔性蓋板，多孔性蓋板的厚度為5mm，孔徑為300-500 μ m,孔隙率為40%。將制得的多孔性蓋板覆蓋在原砂層上，從而制成本實(shí)用新型的氣體除塵裝置，覆蓋后原砂層的厚度為50mm，孔徑為100 μ m-300 μ m。將來自熱電廠鍋爐的含塵氣體(含塵量150mg/Nm3)從下至上依次通過上述氣體除塵裝置的第一過濾支撐層、第二過濾支撐層、原砂層和多孔性蓋板，根據(jù)上述方法計(jì)算得到氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例4該實(shí)施例用來說明本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置及其制備方法和應(yīng)用。硅砂覆膜的方法同實(shí)施例1。將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂B 50重量份和覆膜硅砂C 50重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第一混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. 2m的圓柱形模具中，得到第一混合物層(用于形成第一過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為6mm ；將100重量份上述覆膜硅砂E和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第二混合物， 并將該第二混合物鋪設(shè)在上述第一混合物層上，得到第二混合物層(用于形成第二過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為85mm;在25°C、5兆帕壓力下將上述兩層混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、 20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層，其中，第一過濾支撐層的厚度為5mm，孔徑為60-80 μ m，孔隙率為30% ；第二過濾支撐層的厚度為 80mm，孔徑為800-1200 μ m，孔隙率為35%。將制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層采用鉚接的方式結(jié)合在一圓柱形鋼殼的一端的內(nèi)部，鋼殼的內(nèi)徑與上述一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層的直徑相同，鋼殼的高度為600mm，從而鋼殼的第二過濾支撐層上部形成承載空間。將上述覆膜硅砂(覆膜硅砂D 100重量份和覆膜硅砂E 50重量份的混合物)自然堆積于第二過濾支撐層上形成原砂層，原砂層的厚度為450mm，孔徑為450 μ m_650 μ m。將100重量份的上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 20重量份和覆膜硅砂D 80重量份的混合物)和8重量份粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂混合，得到第三混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. ail的圓柱形模具中，得到第三混合物層(用于形成多孔性蓋板)，鋪設(shè)厚度為85mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到多孔性蓋板，多孔性蓋板的厚度為80mm，孔徑為800-1000 μ m,孔隙率為40%。將制得的多孔性蓋板覆蓋在原砂層上，從而制成本實(shí)用新型的氣體除塵裝置，覆蓋后原砂層的厚度為400mm，孔徑為400 μ m-600 μ m。將來自熱電廠鍋爐的含塵氣體(含塵量150mg/Nm3)從下至上依次通過上述氣體除塵裝置的第一過濾支撐層、第二過濾支撐層、原砂層和多孔性蓋板，根據(jù)上述方法計(jì)算得到氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例5該實(shí)施例用來說明本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置及其制備方法和應(yīng)用。硅砂覆膜的方法同實(shí)施例1。將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂B 90重量份和覆膜硅砂C 10重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第一混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. 2m的圓柱形模具中，得到第一混合物層(用于形成第一過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為17mm;將100重量份上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 80重量份和覆膜硅砂E 20重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合，得到第二混合物，并將該第二混合物鋪設(shè)在上述第一混合物層上，得到第二混合物層(用于形成第二過濾支撐層)，鋪設(shè)厚度為35mm ；在25°C、5兆帕壓力下將上述兩層混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、 20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層，其中，第一過濾支撐層的厚度為15mm，孔徑為20-40 μ m，孔隙率為15% ；第二過濾支撐層的厚度為 30mm,孔徑為200-400 μ m,孔隙率為30%。將制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層采用鉚接的方式結(jié)合在一圓柱形鋼殼的一端的內(nèi)部，鋼殼的內(nèi)徑與上述一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層的直徑相同，鋼殼的高度為600mm，從而鋼殼的第二過濾支撐層上部形成承載空間。將上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 400重量份和覆膜硅砂E 100重量份的混合物)自然堆積于第二過濾支撐層上形成原砂層，原砂層的厚度為160mm，孔徑為220 μ m_420 μ m。將100重量份的上述覆膜硅砂(覆膜硅砂C 30重量份和覆膜硅砂E 70重量份的混合物)和8重量份粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂混合，得到第三混合物，并鋪設(shè)在內(nèi)徑為1. ail的圓柱形模具中，得到第三混合物層(用于形成多孔性蓋板)，鋪設(shè)厚度為17mm;在25°C、5兆帕壓力下將上述混合物層壓制30秒，使之成型，并在80°C、20-40%濕度下固化12小時(shí)，得到多孔性蓋板，多孔性蓋板的厚度為15mm，孔徑為600-800 μ m,孔隙率為40%。將制得的多孔性蓋板覆蓋在原砂層上，從而制成本實(shí)用新型的氣體除塵裝置，覆蓋后原砂層的厚度為150mm，孔徑為200 μ m-400 μ m。將來自熱電廠鍋爐的含塵氣體(含塵量150mg/Nm3)從下至上依次通過上述氣體
11除塵裝置的第一過濾支撐層、第二過濾支撐層、原砂層和多孔性蓋板，根據(jù)上述方法計(jì)算得到氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例6 采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過第一混合物為將100重量份上述覆膜硅砂 (覆膜硅砂C 60重量份和覆膜硅砂D 40重量份的混合物)和8重量份環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合得到，制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層中，第一過濾支撐層的孔徑為150μπι-200μπι，其余各項(xiàng)數(shù)值均與實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例7采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過將上述覆膜硅砂D 100重量份和覆膜硅砂F 350重量份混合均勻后自然堆積于第二過濾支撐層上形成原砂層，覆蓋多孔性蓋板后原砂層的孔徑為1200-1500 μ m，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例8采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過原砂自然堆積的厚度為35mm，覆蓋多孔性蓋板后原砂層的厚度為30mm，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例9采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過沒有第二過濾支撐層和多孔性蓋板，只有第一過濾支撐層和原砂層，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例10采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過沒有多孔性蓋板，只有第一過濾支撐層、第二過濾支撐層和原砂層，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。實(shí)施例11采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過沒有第二過濾支撐層，只有第一過濾支撐層、 原砂層和多孔性蓋板，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。對(duì)比例1采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過沒有第一過濾支撐層、第二過濾支撐層和多孔性蓋板，只有原砂層，原砂自然堆積在前文所述其他多孔性載體上形成原砂層，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后仍暢通。對(duì)比例2采用同實(shí)施例1相同的方法，只不過第一混合物的鋪設(shè)厚度為22mm，制得的一體結(jié)構(gòu)的第一過濾支撐層和第二過濾支撐層中，第一過濾支撐層的厚度為30mm，其余各項(xiàng)數(shù)值均同實(shí)施例1相同，測(cè)得制得的氣體除塵裝置的煙塵清除效率見表1。使用12個(gè)月后堵
O[0123]實(shí)施例1-11及對(duì)比例1-2的相關(guān)參數(shù)值及煙塵清除效率見表1。表權(quán)利要求1.一種氣體除塵裝置，其特征在于，該氣體除塵裝置包括殼體、位于該殼體內(nèi)的由原砂自然堆積而成的原砂層以及位于所述原砂層一端的第一過濾支撐層，所述原砂層和所述第一過濾支撐層透氣性連接，所述第一過濾支撐層的厚度為lrnm-20mm，所述第一過濾支撐層的孔徑小于所述原砂層的孔徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述第一過濾支撐層的孔徑為 5 μ m-150 μ m,所述原砂層的孔徑為80 μ m-1000 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述第一過濾支撐層的孔徑為 10 μ m-100 μ m，所述原砂層的孔徑為100 μ m-800 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述第一過濾支撐層的孔隙率為10-40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述原砂的平均粒徑為150 μ m-830 μ m，所述原砂層的厚度為50mm-500mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述氣體除塵裝置還包括第二過濾支撐層，所述第二過濾支撐層位于所述第一過濾支撐層和所述原砂層之間，所述第二過濾支撐層分別與所述第一過濾支撐層和所述原砂層透氣性連接，并且所述第二過濾支撐層的孔徑大于所述第一過濾支撐層的孔徑，所述第二過濾支撐層的孔隙率大于或等于所述第一過濾支撐層的孔隙率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述第二過濾支撐層和所述第一過濾支撐層為一體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述第二過濾支撐層的孔徑為 80μπι-1500μπι，孔隙率為 25-50% O
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述第二過濾支撐層的厚度為 IOmm-IOOmm0
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述氣體除塵裝置還包括位于所述原砂層另一端并與所述原砂層透氣性連接的多孔性蓋板，且所述多孔性蓋板的孔徑大于所述原砂層的孔徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體除塵裝置，其特征在于，所述多孔性蓋板的孔徑為 100μπι-1500μπι，厚度為 5mm-100mm，孔隙率為 25-45%。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種氣體除塵裝置，其特征在于，該氣體除塵裝置包括殼體、位于該殼體內(nèi)的由原砂自然堆積而成的原砂層以及位于所述原砂層一端的第一過濾支撐層，所述原砂層和所述第一過濾支撐層透氣性連接，所述第一過濾支撐層的厚度為1mm-20mm，所述第一過濾支撐層的孔徑小于所述原砂層的孔徑。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置煙塵清除效率高達(dá)95％；避免了原砂層的頻繁清理或更換，降低了設(shè)備運(yùn)行成本；成功地實(shí)現(xiàn)了將低成本且來源廣泛的砂子應(yīng)用于氣體除塵，并作為氣體除塵裝置的主要過濾材料。本實(shí)用新型提供的氣體除塵裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)煙塵減排環(huán)保領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B01D46/42GK202070265SQ20112012942
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者秦升益, 賈屹海 申請(qǐng)人:北京仁創(chuàng)科技集團(tuán)有限公司