[发明专利]利用高速水雾流动力诱导作用的高效洗涤塔

说明书

本发明公开了一种利用高速水雾流动力诱导作用来捕集气体中的微粒的高效洗涤塔，采用高压水流产生的作用力，诱导分散在空气流中的微粒转移到水相流体中，微粒在水流动力作用下突破水流表面张力进入到液相流中，实现微粒(液、固)从气相空气到液相水的传质过程。本发明的高速水雾流诱导洗涤塔可以处理含极微细颗粒的空气流，可以高效处理含黏性成分(如油烟雾、漆雾等)的气体，塔内构件不怕粘污和堵塞，可以保证长期稳定运行，没有易损件，塔阻低且稳定。

技术领域

传统的气固湿法捕集技术(如水膜除尘器、喷雾除尘器等)捕集效率较低，特别是针对微细颗粒的捕集，为提高捕集微细颗粒的效率，通常通过提高气速、增加喷水量或采用填料来达到，带来的问题是高的动力和水消耗，对于高粘度的物质内部构件、填料表面容易粘污，导致效率降低以至快速失效，增加运行和维护成本。

本发明利用高速水雾产生的卷吸、碰撞作用将悬浮在空气流中微粒吸收出来，转移到水相中。

不会产生使用填料导致的堵塞、内部污染失效现象，可长期免维护高效运行。

本发明涉及采用高速、致密水雾流来分离分散在空气中的微粒，如尘粒、漆雾、烟雾等气溶胶微粒，防止微粒扩散对空气的污染，对微细颗粒捕集有高的捕集效率。

该系统包括塔体、喷嘴、泵、管道、控制阀等，采用高速雾化喷嘴，形成高速、连续、致密水雾流，对气流中夹带的颗粒进行拦截、卷吸、喷撞、捕集、凝聚等作用，使气流中的微粒转移到水滴中，最终通过水流运动、夹带、进入到水相中，使含微粒的空气流洁净排出。

本发明设备简单、运行维护成本低、适应各种含微粒浓度变化情况。

背景技术

粉尘通常指0.1～100μm直径的颗粒，烟尘中的最小颗粒粒径可以达到0.01μm，它们在空气中难以重力沉淀，这个粒径指的是空气动力学直径，其中粒径大于40μm的容易沉降下来，颗粒粒径为10～40μm的较易沉降，粒径为0.25～10μm的较难沉降，粒径小于0.25μm的能长时间悬浮在空中，正是由于微小颗粒在大气中的悬浮、积累形成了大面积的雾霾天气。

气固湿法捕集技术主要指利用液体(主要是水)生成的液滴、液膜、气泡来捕集气流中的微粒，使气流变洁净。

湿法捕尘的机理主要包括：惯性碰撞和拦截、重力沉降、布朗运动、离心分离、凝聚作用、扩散泳作用、热泳作用、冷凝作用等。

湿法捕集装置主要分三类；

①液膜形式捕尘如旋风水膜除尘器、管式水膜除尘器和填料塔湿式除尘器；

②液滴形式捕尘如文丘里除尘器、自激喷雾式除尘器和喷雾接触式除尘器；

③气泡形式捕尘如板式鼓泡塔。

常用的湿法捕集装置如喷雾塔、湿式旋风分离器等对微细颗粒捕集效率低，只能处理粒径大于10μm的含尘气体。通过提高气速和喷水量等如文丘里除尘器、旋风水膜除尘器等可以处理粒径大于0.1μm的含尘气体，但压力降高达9kPa，当压力降高达9kPa时，输送设备如风机运行和能耗都带来问题。

板式塔由于压力降过高，逐渐由填料塔取代了。

采用低表面积填料(如拉西环、鲍尔环、鞍环、湍球等)的填料塔，对于大粒径的颗粒可以达到较高的气固分离效率。采用高比表面积的填料(比表面＞1000m²/m³)可以分离粒径小于0.001μm的微粒(分子态)。

由于微细颗粒烟尘、漆雾等都含有黏性成份，且微细颗粒受表面张力、静电力影响较大，容易粘附在填料表面难以清除，因而高效填料塔对含尘颗粒的性能要求较高，容易发生表面污染和堵塞，带来高的运行维护成本。

发明内容