[发明专利]一种纳微颗粒高效捕集方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及颗粒除尘技术领域，具体地说，本发明涉及一种纳微颗粒高效捕集的方法以及实现该方法的装置。

背景技术

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，本发明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。该发明使颗粒凝聚后，通过惯性分离的方法将粉尘从气流中分离。发明内容中提到，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。该发明装置结构较复杂，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很好好，对于纳微颗粒的捕集效果较差。

发明内容

本发明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方法以及实现该方法的装置。