本發(fā)明屬于煙氣除塵處理領(lǐng)域，涉及組合型超細(xì)顆粒凝并箱。

背景技術(shù)：

近年來，我國大中城市霧霾天氣越來越多，嚴(yán)重影響了城市居民的健康工作和生活，其中城市環(huán)境中PM_2.5(主要為PM_0.4-1.0)含量過高是導(dǎo)致霧霾天氣的主要原因。因此，如何控制PM_2.5產(chǎn)生，并減少其存在，成為亟待解決的問題。

中國專利CN101664623A公開了涉及用于工業(yè)煙塵治理的微細(xì)粒子除塵器。具體是通過對現(xiàn)有二級過濾方式的電袋復(fù)合除塵器改進(jìn)，在濾袋除塵機(jī)構(gòu)的出口與引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口之間設(shè)有湍流渦旋機(jī)構(gòu)，該湍流渦旋機(jī)構(gòu)包括湍流渦旋室、煙塵入口管和煙塵出口管。湍流渦旋室為橫截面為倒等腰梯形的斗狀，其底部連接著灰斗室。經(jīng)過第二級處理的含有較細(xì)顆粒物的煙塵進(jìn)入煙塵入口管，經(jīng)過導(dǎo)風(fēng)板，使氣流發(fā)生向下偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入湍流渦旋室，較細(xì)顆粒物與湍流渦旋室內(nèi)壁產(chǎn)生擴(kuò)散和碰撞促使微細(xì)粒子沉淀，使微細(xì)顆粒物從煙塵中分離出來。但該處理工藝中單獨用湍流渦旋室進(jìn)行細(xì)顆粒物的物化凝并，凝并效率并不高。

中國專利CN 102423599 A公開了一種一體化脫除工業(yè)排放超細(xì)和微量污染物的電袋復(fù)合凈化裝置和凈化方法。采用沿氣流方向依次設(shè)置有吸附劑預(yù)噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細(xì)顆粒凝并裝置、吸附劑噴入裝置和布袋除塵裝置的結(jié)構(gòu)形式，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、運行成本低、檢修和運行維護(hù)方便、在脫除常量粉塵污染物的同時高效脫除超細(xì)和微量污染物的一體化電袋復(fù)合凈化裝置和凈化方法。超細(xì)顆粒凝并裝置由正高壓放電電極等組成。超細(xì)顆粒凝并裝置沒有具體的構(gòu)造，且除荷電外沒有形成良好的凝并條件。中國專利CN 103007670 A控制細(xì)微顆粒，協(xié)同脫汞的電袋復(fù)合除塵器，涉及工業(yè)除塵器。電袋復(fù)合除塵器設(shè)有電袋過渡區(qū)，電袋過渡區(qū)設(shè)于電場區(qū)和袋式除塵區(qū)之間；灰斗設(shè)于殼體的底部，凈氣室設(shè)于袋式除塵區(qū)頂部，出口煙道設(shè)于凈氣室頂部并與凈氣室連通；吸附劑噴入裝置和吸附劑容器設(shè)于電袋過渡區(qū)的頂部，吸附劑容器的出料口與吸附劑噴入裝置的進(jìn)料口連接。可以使吸咐劑與煙氣充分混合，吸咐劑分布更均勻，吸咐劑脫汞效果更好。電袋過渡區(qū)設(shè)有至少2組陽極板和放電極，陽極板和放電極構(gòu)成電場通道。

以上工藝設(shè)備，方法復(fù)雜、控制運行難、設(shè)備投資和運行費用高。

因而，針對凝并效率不高、工藝設(shè)備復(fù)雜等問題，很有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)強(qiáng)化凝并的超細(xì)顆粒凝并箱。在傳統(tǒng)的除塵器的基礎(chǔ)上，增設(shè)凝并處理裝置，使超細(xì)顆粒物通過物理方法或物化方法凝并成較大顆粒，從而在后續(xù)除塵器內(nèi)順利脫除，是現(xiàn)在除塵技術(shù)發(fā)展的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種針對性強(qiáng)、適應(yīng)面廣、構(gòu)造優(yōu)化、可靠性好的強(qiáng)化凝并的超細(xì)顆粒凝并箱。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

組合型超細(xì)顆粒凝并箱，整個凝并箱呈箱式，適于安裝在電—袋除塵器之間；凝并箱由進(jìn)氣口、出氣口、凝并區(qū)和灰斗組成；進(jìn)氣口為電除塵器之后的通道，煙氣由電除塵器而來；凝并區(qū)中設(shè)置有2~4組橫條，橫條橫置于凝并區(qū)中，橫條的斷面形狀為角形和圓形，并依次交替組合；出氣口位于凝并區(qū)下部，灰斗上方，設(shè)置成過流通道，經(jīng)凝并之后的煙氣進(jìn)入袋式除塵器進(jìn)行處理；灰斗設(shè)置于凝并區(qū)下方，與電—袋除塵器的其它灰斗平齊。

進(jìn)一步地，凝并區(qū)中設(shè)置的每組橫條上下排列，橫條的角形開口角度為70~120度；橫條的高度為10~25cm；交替間隔設(shè)置的斷面形狀為圓形的橫條，圓形的直徑為10~25cm；角形和圓形的高度要一致；相鄰兩只橫條之間的間距取橫條高度的1.0~2.0倍；相鄰兩組橫條之間的間距取橫條斷面長度的1.0~2.0倍，相鄰兩組橫條之間錯位設(shè)置。

進(jìn)一步地，在凝并區(qū)的入口處，設(shè)置篩孔板，讓氣流通過；篩孔板后豎向設(shè)置一組噴嘴，噴嘴通過管道與氣泵相連，可將活性炭等吸附劑通過引導(dǎo)管經(jīng)噴嘴噴入凝并區(qū)。

進(jìn)一步地，在凝并區(qū)內(nèi)設(shè)置一組噴嘴，由配液泵將凝并促進(jìn)劑和水充分混合，混合后的凝并促進(jìn)劑溶液經(jīng)霧化后,通過引導(dǎo)管接入噴嘴，噴入凝并區(qū)，形成霧云。

凝并箱工作原理：經(jīng)過電除塵器處理的煙氣然后進(jìn)入凝聚區(qū)，這時煙氣中以超細(xì)顆粒物居多，通過“湍流凝并”作用下碰撞凝聚，超細(xì)顆粒變成大顆粒，即為粒子粗大化；接著進(jìn)入到后續(xù)袋式除塵器內(nèi)部，粗大化的粒子便于除塵器收塵，這樣便減少了超細(xì)顆粒的排放。

“湍流凝并”是指通過特殊的構(gòu)造，造成煙氣氣流的變化，形成接近湍流的狀態(tài)。凝并的主要影響因素是顆粒大小、顆粒的凝聚性能與碰撞幾率。湍流大大增加了煙氣中顆粒的碰撞幾率。由于凝并器的特殊構(gòu)造，使得凝并器內(nèi)分部氣流交匯處成為湍流凝并主要發(fā)生區(qū)域?；瘜W(xué)凝并的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過湍流凝并，強(qiáng)化了整體的凝并效果。篩孔板起到整流和均布?xì)饬鞯淖饔?。氣流通過圓形橫條時，呈流線型，在形成湍流凝并的同時減小了壓力降。

化學(xué)凝并原理：噴入的凝并促進(jìn)劑在霧化器作用下經(jīng)破碎后形成有一定擴(kuò)散角度、且表面具有較高粘附活性的霧云，霧云吸附于飛灰顆粒表面，在顆粒之間產(chǎn)生液橋，在布袋除塵器前的煙道里，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為固橋，促進(jìn)顆粒凝并，使細(xì)小顆粒形成較大的聚團(tuán)，以及細(xì)小顆粒被粗顆粒吸附。

本發(fā)明采用的活性炭吸附劑噴射裝置，是在顆粒凝并前噴入粉末狀活性炭，通過活性炭吸附劑的吸附作用來除去煙氣中的汞。在煙氣中噴入活性炭吸附劑是最有效除汞的方法之一。吸附劑為具有一定含碳量的粉煤灰經(jīng)改性活化后形成的多孔狀、比表面積豐富的顆粒物，同時具有物理和化學(xué)吸附功能，其平均粒徑在20μm左右，比表面積>55m²/g，飛灰含碳量在6％~7％左右。

有益效果：本發(fā)明提供的裝置和現(xiàn)有裝置相比具有以下優(yōu)點。

（1）通過本發(fā)明所提供的特殊構(gòu)造，多種凝并協(xié)同作用，提高了凝并效率，PM_2.5占煙塵中顆粒的數(shù)量濃度較凝并前下降40%~60%，質(zhì)量濃度較凝并前下降5~15%。

（2）本發(fā)明所提供的凝并箱顯著減少PM_2.5的排放。本發(fā)明主要通過在袋式除塵器前對超細(xì)顆粒物進(jìn)行凝并，使之能夠在袋式除塵器的作用下加以脫除，本發(fā)明提供的裝置可以提高電—袋除塵器對超細(xì)顆粒物的脫除效率，減少超細(xì)煙塵的排放?？梢栽谕鹊某龎m器的工作狀態(tài)和收集方式的條件下，煙塵中PM_2.5去除率提高40％~60%。

（3）本發(fā)明所提供的凝并箱的各部分，分區(qū)合理，功能兼容匹配。

（4）本發(fā)明所提供的凝并箱為電—袋除塵器的減容創(chuàng)造了條件。

（5）本發(fā)明所提供的凝并器功能多樣，調(diào)節(jié)靈活，噴入活性炭等吸附劑加強(qiáng)除汞、砷等有毒重金屬，噴入化學(xué)高分子吸附劑即可強(qiáng)化凝并效果；與多種污染物控制的體系相比，在實現(xiàn)多功能的前提下，減少了投資，簡化了運行，阻力損失小，壓力降低，減少了能耗，運行成本低。

（6）本發(fā)明所提供的凝并箱安裝方便，適應(yīng)面廣，適于各種袋式除塵器之前預(yù)處理，也提高了電—袋除塵器對各種不同工業(yè)煙塵的適應(yīng)性。

（7）本發(fā)明所提供的凝并箱為電除塵器的改造提供了新的思路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的組合型超細(xì)顆粒凝并箱構(gòu)造示意圖。

圖2為本發(fā)明中超細(xì)顆粒凝并原理示意圖。

在圖1，2中：1:電除塵器, 2:袋式除塵器,3: 凝并箱,4: 進(jìn)氣口,5:凝并區(qū)，6：出氣口，7：灰斗，8: 角形橫條，9: 凝并前顆粒，10: 凝并后結(jié)大的顆粒，11：篩孔板，12：引導(dǎo)管Ⅰ，13:噴嘴，14：引導(dǎo)管Ⅱ，15：擋板，16：圓形橫條，A:湍流凝并主要發(fā)生區(qū)域。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。

實施例1

某工業(yè)煙塵廢氣，處理量為80000m³/h采用本發(fā)明提供的凝并箱。整個凝并箱呈箱式，適于安裝在電—袋除塵器之間；凝并箱由進(jìn)氣口、出氣口、凝并區(qū)和灰斗組成；進(jìn)氣口為電除塵器之后的通道，煙氣由電除塵器而來；凝并區(qū)中設(shè)置有4組橫條，橫條橫置于凝并區(qū)中，橫條的斷面形狀為角形和圓形，并依次交替組合；出氣口位于凝并區(qū)下部，灰斗上方，設(shè)置成過流通道，經(jīng)凝并之后的煙氣進(jìn)入袋式除塵器進(jìn)行處理；灰斗設(shè)置于凝并區(qū)下方，與電—袋除塵器的其它灰斗平齊。

凝并區(qū)中設(shè)置的每組橫條上下排列，橫條的角形開口角度為90度；橫條的高度為15cm；交替間隔設(shè)置的斷面形狀為圓形的橫條，圓形的直徑為15cm；相鄰兩只橫條之間的間距取橫條高度的1.5倍；相鄰兩組橫條之間的間距取橫條斷面長度的1.5倍，相鄰兩組橫條之間錯位設(shè)置。在圖2中，A為湍流凝并主要發(fā)生的區(qū)域。

在凝并區(qū)的入口處，設(shè)置篩孔板，讓氣流通過；篩孔板后豎向設(shè)置一組噴嘴，噴嘴通過管道與氣泵相連，可將活性炭等吸附劑通過引導(dǎo)管經(jīng)噴嘴噴入凝并區(qū)。

在凝并區(qū)內(nèi)設(shè)置一組噴嘴，由配液泵將凝并促進(jìn)劑和水充分混合，混合后的凝并促進(jìn)劑溶液經(jīng)霧化后，通過引導(dǎo)管接入噴嘴，噴入凝并區(qū)，形成霧云。凝并促進(jìn)劑占水的質(zhì)量百分比為1.5%；凝并促進(jìn)劑溶液流量占煙氣流量體積百分比為0.1%。經(jīng)袋式除塵處理后的煙氣，通過引風(fēng)機(jī)將凈化后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的煙氣從排氣筒排出。

采用該裝置處理使超細(xì)煙塵凝并成較大粒徑的顆粒，并通過袋式除塵器加以脫除。采用本發(fā)明提供的凝并箱，進(jìn)行強(qiáng)化凝并，后接袋式除塵器，整個工藝總除塵效率99.98%以上，煙氣含塵排放濃度小于20mg/Nm³， PM_2.5去除率提高60%。