[发明专利]一种基于水汽荷电相变的除尘预处理装置及方法

权利要求书

1.一种基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，包括除尘预处理塔，所述除尘预处理塔的底部设有气流进口(5)，其顶部设有气流出口(1)，所述气流进出口的中心线与除尘预处理塔的中心线重合；其特征在于，在所述气流进口(5)与气流出口(1)之间、除尘预处理塔的内部由下至上分为异相水汽凝结室(3)和颗粒聚并区(2)，所述异相水汽凝结室(3)通过中间绝缘挡板(14)分为正电水汽凝结室和负电水汽凝结室；所述除尘预处理塔的外部左右两侧分别设有水蒸汽荷电系统(4)，所述水蒸汽荷电系统(4)包括高压电源(7)、蒸汽产生装置(8)、水蒸汽荷电腔及蒸汽喷嘴(13)，所述高压电源(7)和蒸汽产生装置(8)分别与水蒸汽荷电腔连接，所述水蒸汽荷电腔分别通过蒸汽喷嘴(13)与正负电水汽凝结室连接。

2.根据权利要求1所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述水蒸汽荷电腔的腔内设有放电电极(11)和接地电极(12)，所述放电电极(11)为芒刺电极，且与所述水蒸汽荷电腔绝缘，所述接地电极(12)与所述水蒸汽荷电腔、蒸汽喷嘴(13)均绝缘；所述放电电极(11)通过导线与高压电源(7)连接，所述接地电极(12)通过导线接地或连接在除尘预处理塔的外部。

3.根据权利要求1所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述高压电源(7)提供的电压控制在起晕电压以上。

4.根据权利要求1所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述蒸汽喷嘴(13)的中线垂直于除尘预处理塔的中心线，所述蒸汽喷嘴(13)具有流线型结构。

5.根据权利要求1所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述蒸汽产生装置(8)通过水蒸汽输入管(10)与水蒸汽荷电腔连接。

6.根据权利要求5所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述水蒸汽输入管(10)上还设有流量计(9)。

7.根据权利要求1所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述正负电水汽凝结室与除尘预处理塔内壁之间设有绝缘挡板(14)。

8.根据权利要求1所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置，其特征在于，所述除尘预处理塔的底部还设有液体排出口(6)。

9.一种基于水汽荷电相变的除尘预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)构建如权利要求1～8任一项所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理装置；

(S2)将含尘气体从气流进口(5)输入除尘预处理塔，同时开启两侧的水蒸汽荷电系统(4)，分别提供正、负高压电进行水蒸汽的荷电，将带正电和负电的水蒸汽分别通过蒸汽喷嘴(13)输入正电水汽凝结室和负电水汽凝结室，带不同电荷的水蒸汽与含尘气体中的细颗粒碰撞，细颗粒长大为带有不同电荷的含尘液滴；

(S3)带有不同电荷的含尘液滴随气体进入颗粒聚并区(2)，含尘液滴在不同电荷之间的库仑吸力作用下，进一步聚并，形成更大的含尘液滴。

10.根据权利要求9所述的基于水汽荷电相变的除尘预处理方法，其特征在于，所述水蒸汽的温度为343～373K，所述水蒸汽与含尘气体的气流比为0.1～0.3。