[发明专利]一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置和方法

权利要求书

1.一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置，其特征在于包括一个竖直的烟气预处理塔；烟气预处理塔底端设有烟气进口，顶端设有烟气出口，烟气进口和烟气出口的中轴线与烟气预处理塔的中轴线相重合；烟气预处理塔内、烟气进口与烟气出口之间的区域由下至上分为水汽凝结区、荷电区和碰撞凝并区；水汽凝结区的底部设有蒸汽入口；荷电区通过中间绝缘隔层分为相对于烟气预处理塔中轴线左右对称的两个区域，两个区域的中间位置分别设有正放电极线和负放电极线，正、负极线的长度方向与塔体中心线垂直，正放电极线与绝缘隔层之间形成正荷电区，负放电极线与绝缘隔层之间形成负荷电区；碰撞凝并区设有静态混合器，静态混合器的输入端朝向荷电区，输出端朝向烟气出口。

2.根据权利要求1所述的一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置，其特征在于，所述蒸汽入口为1-3对，各蒸汽入口距离烟气预处理塔底部的高度相等且沿水汽凝结区外壁等间距分布，互为一对的蒸汽入口相对于烟气预处理塔中轴线中心对称。

3.根据权利要求2所述的一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置，其特征在于，所述蒸汽入口上接有蒸汽输入管，所述蒸汽输入管的长度方向垂直于烟气预处理塔中轴线。

4.根据权利要求1所述的一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置，其特征在于，所述烟气进口上接有一根竖直的进烟管，所述进烟管一端伸入烟气预处理塔内；进烟管伸入塔内一端端口的高度高于塔底的高度。

5.根据权利要求1所述的一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置，其特征在于，所述烟气预处理塔底端还设有液体排放阀门。

6.根据权利要求1所述的一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置，其特征在于，所述正、负放电极线与烟气预处理塔内壁之间设有绝缘隔层。

7.一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理方法，其特征在于，包括步骤：

(1)构建如权利要求1至6任意一项所述的基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理装置；

(2)将含有细颗粒的烟气从烟气进口输入烟气预处理塔，同时将水蒸气从蒸汽入口输入水汽凝结区并使水汽凝结区内的水蒸气达到过饱和状态；水汽凝结区内的水蒸气与烟气中含有的细颗粒碰撞后在颗粒表面形成一层水膜，使细颗粒长大为含尘液滴；

(3)步骤(2)形成的含尘液滴随着烟气进入荷电区并分为两部分；其中一部分进入正荷电区，成为表面荷正电荷的含尘液滴；另一部分进入负荷电区，成为表面荷负电荷的含尘液滴；

(4)荷有不同电荷的含尘液滴随烟气进入碰撞凝并区，并通过静态混合器进行混合碰撞；含尘液滴在不同电荷之间的库仑力和液滴之间的液桥力的作用下发生凝并，形成含多个细颗粒的液滴。

8.根据权利要求7所述的一种基于水汽相变耦合电聚并的除尘预处理方法，其特征在于，所述烟气的相对湿度范围为：70％-95％。