[发明专利]一种纳米粉尘吸收处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废气净化处理领域，是一种纳米粒子吸收处理装置及吸收方法,能有效去除气体中含有的纳米粉尘。

背景技术

现如今，由于工业技术的发展与需要，人们致力于寻找一些新材料来解决一些已有材料在物理、化学性质等方面的不足，在这之中，纳米材料应运而生。

随着对纳米材料研究与应用的深入，纳米颗粒对人体、环境的影响进入人们的视野。研究发现粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致材料的声、光、电、磁、热等性能就会发生显著变化，它将变得更轻、更强，且拥有更大的比表面积，这引起了许多国内外学者对其安全性的担忧。

中国纳米科学中心的刘颖、陈春英曾在《科学通报》上发表了《纳米材料的安全性研究及其评价》一文。文中讲到，虽对于纳米粒子有无毒性，学术界仍存在争议。但是毋庸置疑，纳米粒子能穿透皮肤到达肺泡，甚至逃脱巨噬细胞的追杀，随血液抵达全身各处。

纳米粒子的吸收处理方法多是在现有的粉尘除尘技术基础上进行改进，以满足其处理要求，这些方法主要有：静电除尘、过滤法、湿式除尘、磁分离、声波除尘等等。其中：

静电除尘是利用粉尘粒子的荷电性来吸附气体中颗粒。静电除尘的使用实例比较多，如中国专利CN104587780A。该专利提供了一种去除纳米级粉尘的设备及其除尘方法，其中主要是利用粒子的荷电性，在设备中采用两个变形的电极（板式正极与管式负极），以方便纳米粉尘在板式正极上附着。虽然该设备采用静电除尘，除尘效率较高，较易满足对纳米粉尘的处理要求。但其工作效率受粉尘比电阻的影响、工作时还需要高电压输入、设备检修较麻烦等等缺点，一方面使其的安装、试运及检修等步骤变得很麻烦，另一方面还增加了资金投入。

过滤法就是利用过滤的原理将空气与粉尘颗粒分离的方法，如中国专利CN102538070A，提供了纳米级除尘净化系统，其主要通过风机送风、回风与风机滤网组相配合来实现对纳米颗粒的吸收，但其过程对风机及滤网的要求较高，尤其是对滤网的选择，使得整个系统要想达到预设处理效率较为困难。

湿式除尘是利用洗涤液与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。其方法效率高，还能除去部分气态污染物。且除尘器造价低，占地面积小，操作维修方便，适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。因此湿式除尘法得以广泛应用于工业生产的空气污染控制与气体净化。中国专利CN101502735A就是采用湿式除尘法来进行对纳米粉尘的捕集，其装置设置了四个捕集过程且环环相扣，可是其中喷淋的设置并未达到充分喷淋各喷淋空间的效果。另外在该装置设置的气体透过捕集液的环节中，若是气流速度较快则很难发挥该过程的捕集作用，另外也加重了电动机的负担，增加了能量的投入。

考虑到上述一些除尘方法的优缺点，本发明在湿式除尘法的基础上对除尘方法进行了改良，具体来说，即就吸收液的选择和提高吸收液与气体的接触机率与接触面积等问题作出了改进。

发明内容

为了解决湿式除尘法中降低能量损耗与提高吸收液与气体的接触机率相矛盾的问题，以使湿式除尘法能尽可能在纳米粉尘的吸收处理中发挥其优势。本发明所采用的技术方案是：

一种纳米吸收处理装置及吸收方法，其中装置主要由多级S型连续吸收反应器，吸收液输送回用系统等组成。其中反应器主要由输气管路、导流板、喷淋管等构成；吸收液输送回用系统主要包括储液池、输液管路和电机。其中导流板在反应器内腔中水平相错分布，并且各导流板只在各自出口端留隙，以将反应器分隔成多个相对独立的喷淋吸收单元，相邻吸收单元内含尘气体流动方向相反；喷淋管设置在导流板下方，其每个由数根管子并列构成。各个管子下半弧面上需均匀密集打孔，使所述喷淋板的喷淋范围足以覆盖板下方空腔区域。打孔要注意相邻的管子上孔的分布应错开。各喷淋管与相应的导流板各成一级吸收单元,共同构成多级吸收单元。

纳米粉尘吸收处理装置及方法，具体流程为：

（1）吸收液输送回用过程：所述储液池通过输液管路向喷淋管持续输送吸收液，随后吸收液经由各喷淋管的喷淋进入反应器，并在反应器底部汇集，形成一定的水封，最终再在电机的作用下再次汇入储液池；