一种气体中雾滴和颗粒的净化分离装置的制作方法

本发明涉及烟气、天然气和页岩气净化设备领域，具体的是一种气体中雾滴和颗粒的净化分离装置。

背景技术：

随着我国环境污染加剧，雾霾天气越来越严重，给人们的生活和身体带来了日益严重的影响。国家出台了严厉政策限制污染物排放，特别对于燃煤电厂进行了超低排放的限制，灰尘含量不高于10mg/nm3、甚至5mg/nm3。现有技术种类繁多，现有的旋转分离装置中，气体和固体粉从左边进入，然后经叶片产生离心力，其中雾滴和颗粒被甩到边壁处而排到收集罐中，其中为稳涡棒，这样就可以作为一个尾部烟气净化装置，得到了应用。其缺点是：1、若不加尾部的高速旋转分离装置，分离效率不高，特别是低浓度效果不明显，细颗粒无法排除；2、若加尾部的高速旋转分离装置，能耗较高，而且使用范围较窄。

技术实现要素：

为了解决现有烟气净化设备净化效率低的问题，本发明提供了一种气体中雾滴和颗粒的净化分离装置，该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置能够方便快速的将捕获的雾滴和颗粒排出，所以分离效果更加明显。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气体中雾滴和颗粒的净化分离装置，包括前端分离器，该前端分离器含有外层壳体和内层壳体，外层壳体和内层壳体均为筒状，外层壳体套设于内层壳体外，外层壳体与内层壳体之间形成环形空腔，内层壳体的一端为气体进口端，内层壳体的另一端为气体出口端，内层壳体的气体进口端内设有能够将进入的直线气流转换为旋转气流的离心部件，在离心部件与内层壳体的气体出口端之间，内层壳体的侧壁设有多个连通所述环形空腔与内层壳体的内部的排出口。

本发明的有益效果是：

1、通过增加第二级分离，小雾滴和细颗粒也得到了分离，分离效果更明显；

2、第二级分离方式便于更换和维修；

3、分离装置可以水平、垂直向下和垂直向下布置，不受布置限制。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述气体中雾滴和颗粒的净化分离装置的总体结构示意图。

图2是外层壳体和内层壳体沿图1中a-a方向的剖视图。

图3是内层壳体的侧面展开图。

图4是图1中b方向的示意图。

图5是图1中c方向的示意图。

图6是尾部净化器的左视图。

图7是尾部净化器的俯视图。

图8是沿图1中e-e方向的剖视图。

1、气体进口端；2、离心部件；3、排出口；4、过滤网段；5、中心棒；6、外层壳体；7、尾部净化器外壳体；8、收集腔；9、内层壳体；10、尾部净化器中壳体；11、尾部内筒体；12、气体出口端；13、尾部净化器的出口端；14、小孔；15、凸起管；16、凹槽；17、细管；18、外挡板；19、内挡板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种气体中雾滴和颗粒的净化分离装置，该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置包括前端分离器和尾部净化器，该前端分离器含有外层壳体6和内层壳体9，外层壳体6和内层壳体9均为筒状，外层壳体6套设于内层壳体9外，外层壳体6与内层壳体9之间形成环形空腔，内层壳体9的一端为气体进口端1，内层壳体9的另一端为气体出口端12，内层壳体9的气体进口端1内设有能够将进入的直线气流转换为旋转气流的离心部件2，在离心部件2与内层壳体9的气体出口端12之间，内层壳体9的侧壁设有多个连通所述环形空腔与内层壳体9的内部的排出口3，如图1和图2所示。

使用使，含雾滴和颗粒的气体(如图1箭头d所示)通过气体进口端1进入，经离心部件2后，水平的气流转变为螺旋气流，气流中雾滴和颗粒被甩向并附着于内层壳体9的内表面，然后雾滴和颗粒再从排出口3中排出进入所述环形空腔(即收集腔8)，外层壳体6有管连接，含有雾滴和颗粒的液滴可以从收集腔8排到另一个分离设备内，净化后的气体从气体出口端12排出。由于该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置能够方便快速的将捕获的雾滴和颗粒排出，所以分离效果更加明显。

在本实施例中，外层壳体6的断面为正方形，内层壳体9的断面为圆形，外层壳体6的中心线与内层壳体9的中心线重合，内层壳体9呈水平状态或直立状态。当内层壳体9呈直立状态时，离心部件2可以位于内层壳体9的上部或下部，外层壳体6与内层壳体9之间形成环形空腔用于存储和排出雾滴和颗粒。外层壳体6为长方形壳体、外壳体截面为方形，应用于方形管道以便布置，比如电厂尾部烟道，主要为了收集从内壳体分离出来的雾滴和颗粒，方形外壳体底部和顶部有连接管以便大量方形管在方形烟道内排列。

在本实施例中，外层壳体6的两端与内层壳体9的两端通过环形挡板密封连接，即收集腔8为一个封闭的环形空腔，离心部件2为离心叶片，在离心部件2与内层壳体9的气体出口端12之间，内层壳体9内设有中心棒5，中心棒5的中心线与内层壳体9的中心线重合，中心棒5的一端与离心部件2连接。中心棒5在现有技术中也可以称为稳涡棒，起到稳定涡的作用，中心棒5需要内层壳体支撑，中心棒5与离心部件2相连。

在本实施例中，排出口3为缝隙结构，排出口3的长度方向与内层壳体9内旋转气流的方向相同，即排出口3的长度方向与内层壳体9内旋转气流的方向相同，以利用排出雾滴和颗粒，多个排出口3在内层壳体9的侧壁上呈规则整齐的行列排布，如图3所示。排出口3与内层壳体9的端面之间的倾角为0°到80°。

在本实施例中，该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置还包括尾部净化器，该尾部净化器含有从内向外依次套设的尾部内筒体11、尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7，沿尾部内筒体11的轴线方向，该尾部净化器的一端为入口端，该尾部净化器的另一端为出口端，该尾部净化器的入口端与内层壳体9的气体出口端12相对应，尾部内筒体11设有过滤网段4，尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7之间也设有过滤网段4，如图1、图4和图5所示。

在本实施例中，尾部内筒体11、尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7均为两端开放的筒状结构，尾部内筒体11的中心线、尾部净化器中壳体10的中心线和尾部净化器外壳体7的中心线重合，尾部内筒体11的中心线与内层壳体9的中心线重合，尾部内筒体11的两端、尾部净化器中壳体10的两端和尾部净化器外壳体7的两端对应平齐，如图1所示，尾部内筒体11与内层壳体9之间的距离为0mm～100mm，即所述前端分离器和尾部净化器之间的距离可调为0mm～100mm。

在本实施例中，内层壳体9的两端与外层壳体6的两端对应平齐，即内层壳体9的一端与外层壳体6的一端位于同一平面，内层壳体9的另一端与外层壳体6的另一端位于同一平面，如图1所示，尾部净化器外壳体7的断面为正方形，外层壳体6的断面尺寸与尾部净化器外壳体7的断面尺寸相同，外层壳体6与尾部净化器外壳体7能够匹配对接。

在本实施例中，尾部净化器中壳体10的断面和尾部净化器外壳体7的断面均为正方形，尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7相对应的侧壁相互平行，如图4所示，尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7形成回字形，尾部内筒体11的断面为圆形，内层壳体9的直径小于尾部净化器中壳体10的断面的边长，尾部内筒体11的直径为内层壳体9直径的20％～40％，同时尾部内筒体11的直径略大于中心棒5的外径。

在本实施例中，尾部内筒体11内的过滤网段4呈圆柱形，尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7之间的过滤网段4呈方筒状。如图1所示，沿尾部内筒体11的轴线方向，所述过滤网段4的左端与该尾部净化器的入口端平齐，过滤网段4的长度为该尾部净化器长度的2％～100％，即如过滤网段4的长度为该尾部净化器长度的20％时，过滤网段4的右侧为空壳，过滤网段4由网状结构构成，该网状结构的材质为耐腐蚀材料，如塑料或者316l钢等耐腐蚀材料，网状结构的网眼不能太密以免堵塞造成气体不流通，优选该网状结构的孔径(即网眼直径)为0.5cm～3cm，如2cm～3cm。如过滤网段4的作用在于使雾滴和颗粒粘覆于该网状结构的骨架表面汇聚或聚并成悬浊液，而不是简单的依靠孔眼尺寸阻挡雾滴和颗粒的通过，尾部内筒体11通过细管17与尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7之间环形空腔连通，以用于排出尾部内筒体11内雾滴和颗粒。

在本实施例中，空壳后部打孔，打孔在内外壳体之间的上部，打孔一般分为1到3层，每层数量为5到20个，中间部分打孔也在上部，一般为3到10个。具体的，如图1和图8所示，内层壳体9的中心线呈水平状态；尾部内筒体11内设有圆形的内挡板19，内挡板19的边缘与尾部内筒体11密封连接，内挡板19位于尾部内筒体11内的过滤网段4和该尾部净化器的出口端之间，内挡板19的中部以上设有沿径向从内向外设置的1层至3层小孔14，如图3层小孔14；每层小孔14均沿尾部内筒体11的周向排列，每层小孔14含有3个至10个小孔14。尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7之间设有回字形的外挡板18，外挡板18位于尾部净化器中壳体10与尾部净化器外壳体7之间的过滤网段4和该尾部净化器的出口端之间，外挡板18的边缘分别与尾部净化器中壳体10和尾部净化器外壳体7密封连接，外挡板18的中部以上设有沿径向从内向外设置的1层至3层小孔14，如图3层小孔14，每层小孔14均沿尾部内筒体11的周向排列，每层小孔14含有5个至25个小孔14。

另外，尾部净化器上部和一侧有凹槽16，下部和另一侧有凸管15，以便各方管连接，如图6和图7所示。

下面介绍该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置的工作过程：

含雾滴和颗粒的气体通过气体进口端1进入，经内壳体中的离心部件2，部分大雾滴和颗粒从排出口3中排出进入收集腔8，收集腔8外有管连接，液滴可以排到另一个分离设备内，剩余的小雾滴和颗粒经过尾部净化器分离，经过过滤网段4后再经过尾部净化器的出口端13排出，这种方式经燃煤电厂尾部烟气测试表明：最终出口液滴浓度低于2mg/nm³，颗粒浓度低于1mg/nm³，几乎很难测出浓度值，分离效果明显。

多个该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置可以呈行列排布于烟道内，该气体中雾滴和颗粒的净化分离装置能解决的技术问题有：1、含较细雾滴和颗粒以及低浓度气体分离效率低；2、分离到边壁处的液滴无法完全收集；3、分离器中心漩涡内的雾滴和颗粒无法捕集；4、只靠叶片旋转进行分离，方式简单，效果不明显，本技术利用旋风分离理论利用，通过改变设备结构，分级解决分离效率不高的问题。

所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。