[发明专利]纳米团簇‑等离子体雾霾微尘脱除方法及其装置

权利要求书

1.纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法，其特征在于，采用缩放喷管和静电集尘法结合，使过热水蒸气和含雾霾微尘颗粒的气体组成的混合气体通过缩放喷管进行等熵膨胀达到过饱和状态，水分子主动以雾霾微尘颗粒为凝结核心，在颗粒表面凝结形成纳米团簇，经过等离子体场团簇荷电脱除雾霾微尘颗粒。

2.如权利要求1所述的纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法，其特征在于，步骤为：

第一步，含雾霾微尘颗粒的气体和饱和水进入加热器加热，使加热器出口处水蒸气达到当地温度的过热蒸汽状态；

第二步，过热水蒸气和含雾霾微尘颗粒的气体组成的混合气体进入缩放喷管做近似等熵膨胀，在缩放喷管中膨胀使混合气体温度和压力迅速下降，压力降至0.09MPa以下，使水蒸气达到过饱和状态；

第三步，混合气体在膨胀管中进一步膨胀，使水蒸气保持过饱和状态，此时水蒸气分子以微尘颗粒为凝结核心，形成纳米团簇，形成纳米团簇；

第四步，含有纳米团簇的气体通过等离子体发生管中荷电偏转，同时溶解吸收等离子体放电产生的气体污染物，通过污水收集极收集排出；

第五步，通过等离子体发生管后的气体进入冷凝器，将气体中多余的水蒸气凝结成液态水回收或排出，并调节空气中的湿度。

3.如权利要求2所述的纳米团簇—等离子体雾霾微尘脱除方法，其特征在于，水蒸气通量和气体通量的质量比为1%~5%。

4.应用于权利要求1-3任一所述的纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法方法中的装置，其特征在于，所述的装置由加热器、缩放喷管、膨胀管、等离子体发生器和冷凝器串联组成，所述的等离子体发生器主体为等离子体发生管，等离子发生管的上面设有电极，下面设有污水收集极。

5.如权利要求4所述的应用于纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法中的装置，其特征在于，所述的缩放喷管入口和喉部面积比大于5:1，喉部和出口面积比为1:1.2~2。

6.如权利要求4所述的应用于纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法中的装置，其特征在于，所述的加热器包括PTC加热器、电加热器、燃气热水器中的任一种。

7.如权利要求4所述的应用于纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法中的装置，其特征在于，所述的加热器、缩放喷管、膨胀管、等离子体发生管和冷凝器通过金属管或石英玻璃管连接并密封。

8.如权利要求4所述的应用于纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法中的装置，其特征在于，所述的冷凝器为水冷或者半导体制冷冷凝器。

9.如权利要求4所述的应用于纳米团簇-等离子体雾霾微尘脱除方法中的装置，其特征在于，所述的膨胀管为方形管道，通道截面积略大于缩放喷管出口截面积但是要小于出口截面积的2倍。