[发明专利]针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法与装置

权利要求书

1.一种针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法，其特征在于：在密闭、氧气含量低于5%条件下，将碳热还原炉烟气通入荷电区，在荷电区设有阴电极，并以高温电加热电滤耦合组件作为阳电极，兼具集尘极的作用，在交流或脉冲高压电压作用下，荷电区会对烟气中的颗粒物进行荷电，荷电颗粒物在电场力及微孔物理阻力的作用下实现对颗粒物的有效去除，同时高温电加热电滤耦合组件能在电流作用下产生高温，对烟气进行加热，防止碳热还原炉烟气冷凝，有效地解决了碳热还原炉烟气中组分冷凝对管道的堵塞现象；

完成上述方法的装置包括一个以上的除尘单元、鼓风机（5）、绝缘支座（12）、高压电源（13），其中除尘单元包括绝缘外壳（3）、出气通道（6）、绝缘固定支架（7）、高温电加热电滤耦合组件（9）、阴电极（11）、喷头（10），绝缘固定支架（7）固定在绝缘外壳（3）顶部的固定板（4）下方，一个以上的高温电加热电滤耦合组件（9）固定在绝缘固定支架（7）下方，2个以上的阴电极（11）固定在绝缘固定支架（7）上并位于高温电加热电滤耦合组件周围，喷头（10）固定在固定板（4）下并位于高温电加热电滤耦合组件（9）的上方，固定板（4）与绝缘固定支架（7）之间设置有出气通道（6），除尘单元之间的出气通道（6）贯通并在尾端设置有出气口（8），绝缘外壳（3）下部一侧开有进气口（2），灰斗（1）固定在绝缘外壳（3）底部，高压电源（13）分别与高温电加热电滤耦合组件（9）、阴电极（11）连通，除尘单元固定在绝缘支座（12）上，鼓风机（5）通过管道与喷头（10）连通；

所述高温电加热电滤耦合组件是由纵筋和支撑环纵横叠交焊接而成的中空圆柱形笼体，中空圆柱形笼体外套装有滤布层，纵筋和支撑环均是由耐高温、耐腐蚀、具有良好电发热性能的材料制得；高温电加热电滤耦合组件的加热温度为200~800℃；

所述滤布为普通滤布、电滤布、金属滤布、加电后发热的滤布或表面附有催化材料的滤布；滤布材料为铝合金、玻璃纤维、聚四氟乙烯、碳纤维、碳化硅、金属钼、不锈钢、镍铬合金、铁铬铝合金、氧化锆、二硅化钼中的一种，加电后发热的滤布产生的温度为100~500℃；

烟气入口流速为5m/s~23m/s，氧含量低于5%，当选用交流高压电压作用时，交流放电电压为10kV~300kV；当选用脉冲高压电压作用时，放电电压为10kV~200kV；烟气入口气体温度为100℃~300℃。

2.根据权利要求1所述的针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法，其特征在于：耐高温、耐腐蚀、具有良好电发热性能的材料为碳化硅、碳纤维、不锈钢、金属钼、镍铬合金、铁铬铝合金、氧化锆、二硅化钼中的一种。

3.根据权利要求1所述的针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法，其特征在于：阴电极为针状电极、双区柱状电极、中心骨刺状电极、线状电极、双区半骨刺电极、锥形栅状电极中的一种，电极材料为碳化硅、碳纤维、不锈钢、纯钼中的一种。

4.根据权利要求1所述的针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法，其特征在于：高温电加热电滤耦合组件是由纵筋和支撑环纵横叠交焊接而成的带有微孔的中空圆柱形笼体或者带有微孔的中空圆柱体，其上的微孔孔径为1~100μm。

5.根据权利要求1所述的针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法，其特征在于：灰斗为漏斗状。

6.根据权利要求1所述的针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法，其特征在于：清灰时所鼓入的气体为N₂。