[发明专利]声波强化过滤除尘及光催化脱硫脱硝装置

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染治理技术，尤其涉及一种声波强化过滤除尘及光催化脱硫脱硝装置。

背景技术

近年来，随着经济的发展重工业在我国国民经济中所占的比例越来越大，与此同时也产生了大量的工业粉尘、SO₂和NOx，其中工业粉尘中化学成分多变，不仅会对机体造成一定程度的损害，若有毒的金属粉尘、非金属粉尘或大量的无毒粉尘进入人体后，将引起中毒或者死亡；而SO₂、NOx是引起酸雨的成因之一，容易引起人体肺气肿和细胞组织缺氧。

目前工业上常采用静电除尘、布袋除尘、电袋复合除尘的技术来捕捉烟气中的粉尘颗粒，因静电除尘器与其它除尘设备相比，具有能耗少、除尘效率高、耐高温等优势，所以静电除尘在工业上应用最为广泛。但静电除尘也具有除尘效果受飞灰性质影响、对超细颗粒的捕捉有限、一次性投资高且占地面积大等不足。对SO₂的脱除，一般采用湿式石灰石-石膏法、烟气循环流化床法、海水脱硫等技术，以湿式石灰石-石膏法为主；对NO_x的脱除，一般采用脱硝装置如选择性催化还原（SCR）或选择性非催化还原（SNCR）的方式，其中以选择性催化还原为主，但该技术存在催化剂毒化等问题。这种分级治理方式占地面积大、投资费用高，上世纪80年代人们已开始研究除尘脱硫脱硝一体化技术，现普遍采用滤芯表面预涂化学催化剂的手段。如专利公告号CN 104492189 B涉及的除尘脱硝一体化装置，除尘和脱硝同时进行容易出现飞灰活性位通道、抑制催化剂降低催化效率等问题；专利公告号CN 102614779 B涉及的除尘脱硝一体化的装置主要分为内外筒，粉尘被阻截在外筒壁上，NO_x在内筒的化学催化剂下完成脱硝，虽然避免了粉尘堵塞的问题，但依然存在催化剂毒化、使用寿命短、催化效率低等弊端。

光催化技术是一种高效、安全的新型环境净化技术，被誉为“当今世界最为理想的环境净化技术”。将光催化材料涂覆在控制烟尘排放的滤芯的背尘面，可实现光催化滤芯在迎尘侧过滤除尘、背尘侧光催化脱硫脱硝的同步进行。但光催化技术仍然存在催化效率低的缺点。低频声波的波长较长，波振动能量在空气中衰减缓慢，早在17世纪人们已经发现低频声场对化学反应具有促进作用，与光催化剂共同使用时，声波可以助推气体分子按声场频率振动，加速分子与光生电子、自由基之间的碰撞，提高光催化效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供声波强化过滤除尘及光催化脱硫脱硝装置

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

声波强化过滤除尘及光催化脱硫脱硝装置，包括中空的箱体、位于箱体内部的滤芯，所述箱体侧壁分别开有出气口和进气口，箱体内还设有位于滤芯背尘侧的声源和光源，所述滤芯内设有光催化涂层。

所述滤芯的过滤部分包括网格状的骨架，网孔，所述光催化涂层涂覆于骨架的外表面。

所述滤芯为一端开口一端封闭的筒型结构，所述筒型结构的侧壁为滤芯的过滤部分，所述声源及光源均设置于滤芯筒型结构的内腔中。

所述箱体内部还设有用于固定滤芯的多孔板，所述多孔板与箱体过盈配合,所述多孔板有一个或多个内孔，一个或多个滤芯分别插入每一个内孔，多孔板内孔与滤芯密封配合所述多孔板上装有支架，支架从滤芯筒型结构的外部伸入滤芯的内腔，所述声源及光源安装在支架上。

所述滤芯设置为一个或多个，每个声源及光源为一组，每个滤芯中包括两组以上的声源及光源。

所述光催化涂层厚度为0.01-10µm。

每组声源及光源中，光源位于声源下方5~20cm位置，光源迎向声源的部分为球形。

所述声源产生声波的频率为10~40Hz，光源产生的光波长为190~400nm。

所述声源为喇叭状。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明除尘与脱硫脱硝一体装置，在光催化滤芯的迎尘侧过滤除尘、同时在背尘侧光催化脱硫脱硝，避免了化学催化存在的催化剂毒化问题，克服了飞灰堵塞活性位通道引起的催化效率降低，并且节省了占地面积、减少了初期投资、且后期维护简单；

（2）该装置选用低频声波辅助光催化，增强了光催化效率，进而提高了脱硫脱硝的反应效率。

（3）低频声波场促使滤芯迎尘侧尘饼及时脱落，缓解了滤芯的清灰工作，有利于装置的稳定高效运行。

附图说明

下面结合附图和实施案例对本发明做进一步的说明。