[实用新型]去除气溶胶中细颗粒物的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业废气及空气净化领域，具体涉及去除气溶胶，特别是含湿气溶胶中细颗粒物，特别是亚微米颗粒物的系统。

背景技术

气溶胶(aerosol)由固体或液体颗粒物分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体颗粒物，其大小为0.001～100μm(微米)，分散介质为气体。对于气溶胶，颗粒物的数目远比颗粒物的质量对其特性影响更大，所以通常按照单位体积内颗粒物的数目来计算其浓度，简称为数浓度。

天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟气，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的含固体粉尘的废气，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。

霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10km的空气普遍混浊现象，这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。一般情况下，当能见度在1～10km时可能既有干气溶胶的影响(即霾的影响)，也可能有水滴的贡献(即轻雾的贡献)，且不易区分，所以就被称为“雾-霾”现象。如果大气中没有气溶胶粒子作为云雾的凝结核(或冰核)，则无法形成雾，所以雾和霾的背后都与气溶胶粒子有关。

细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的固体颗粒物或液滴(简称PM2.5)。虽然PM2.5在大气成分中含量很少，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，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，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。

亚微米颗粒物是指环境空气中空气动力学当量直径小于或等于1μm的固体颗粒或液滴(简称PM1)。PM1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可以进入人的肺部，而PM1甚至可以进入人的血液。PM1在PM2.5中的质量占比不高，但数浓度比却接近90％。

工业生产中会产生大量的含湿气溶胶(相对湿度80％以上)，此类气溶胶中会含有一定量的微细粉尘、可凝结颗粒物、小液滴等细颗粒物。常规的湿式除尘器,多是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞或者利用水和粉尘的充分混合作用，或使颗粒增大或留于固定容器内达到水和粉尘分离效果，实际应用表明此类技术对于高湿度气溶胶中的粗颗粒物去除效果较佳，对其中的细颗粒物去除效果不佳，难于满足日益提高的环保要求。

当前去除废气中的细颗粒物的主要技术为袋式除尘技术与静电除尘技术，前者较后者效率更高。袋式除尘技术在高湿度气溶胶中应用时，易出现粉尘层吸水板结问题，影响正常清灰，不能连续运行。静电除尘技术中有一种湿电除尘技术，可用于处理高湿度气溶胶，近些年，一些企业开始应用湿式电除尘器对高湿度气溶胶进行除尘处理，按质量浓度计，可达到70％左右的去除效率，但受荷电机制限制，粒子粒径越小，荷电越困难，其对于含湿气溶胶中的亚微米粒子的去除效率并不高，按照数浓度计算的去除效率并不高，而且造价昂贵、运行成本高、设备腐蚀故障频发，难于普遍推广。

发明内容

本实用新型的目的是提供能有效去除气溶胶中细颗粒物，特别是亚微米颗粒的系统和方法。

根据本实用新型的一个方面，提供去除气溶胶中细颗粒物的方法，包括：使气溶胶通过细颗粒物捕获装置，所述细颗粒物捕获装置包括至少两个片状构件以及片状构件之间的干扰物，所述片状构件基本上相互平行且基本上平行于气溶胶的流动方向，相邻片状构件之间形成通道，以使得气溶胶在通道间形成湍流；并且使所述片状构件外表面上形成水膜；由此使得所述细颗粒物沉降到所述片状构件的外表面上，并通过水膜流动而被去除。

在一些实施方案中，相邻片状构件之间的间距与片状构件在气溶胶流动方向上的长度的比值小于4倍的湍流强度。在优选实施方案中，相邻片状构件之间的间距与片状构件在气溶胶流动方向上的长度的比值小于2倍的湍流强度。

在一些实施方案中，气溶胶的相对湿度在60％以上。在优选的实施方案中，气溶胶的相对湿度为饱和、近饱和或过饱和。

在一些实施方案中，所述片状构件外表面的温度比气溶胶的温度低2℃以上。在优选的实施方案中，所述片状构件外表面的温度比气溶胶的温度低5℃以上。在更优选的实施方案中，所述片状构件外表面的温度比气溶胶的温度低10℃以上。