一种烟气粉尘捕捉装置及其捕捉方法与流程

本发明涉及环保领域，具体涉及一种烟气粉尘捕捉装置及其捕捉方法。

背景技术：

目前，锅炉烟气和工业尾气的排放日益增加，而大部分烟气和尾气均含有大量烟尘，需经除尘设备除尘后再排放。现有的除尘技术大多未达到超净排放要求，而具有较高除尘效果的除尘设备所需成本太高；由于现有技术的除尘效果较差，因此总有部分粉尘随烟气排放到大气中，污染环境。

其排除的烟气与温度较低的环境空气接触，烟气降温，在此过程中烟气中所含水蒸气过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，从而使“烟羽”呈现出白色或灰色的“湿烟羽”。同时当湿烟气排放时，“烟羽”的抬升高度会有所降低，扩散效果相对较差，污染物在烟囱附近的落地浓度会增加，加重灰霾现象。

目前，我国的锅炉烟气除尘大部分采用电除尘除雾装置或旋风式钢质除尘器，然而其拆卸清洗不方便，影响使用，不仅影响了除尘效果，还降低了使用的便捷性，而且使用寿命短，维护成本高。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的烟气粉尘捕捉装置结构简单、更换便捷，便于推广与应用；同时极大地提高了吸尘除尘效果，使烟尘排放达到超低排放标准，并且投资成本低，施工方便。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种烟气粉尘捕捉装置，其包括设置在筒体内的喷淋器和至少一层用于形成水膜的捕捉器；捕捉器包括呈镂空状的捕捉球，捕捉球为亲水材料。

进一步地，捕捉球由两个呈镂空状的半球组合而成，且半球上设置有若干个呈半扇形的叶片，两个半球的叶片相交错；捕捉球的中部边沿处设有一用于组合加固两个半球的加固环，捕捉球的外表面设置有若干个旋风翅片。

进一步地，捕捉球夹设在上、下多孔压板内，上、下多孔压板为亲水材料。

进一步地，捕捉器还包括两端分别与上、下多孔压板连接的固定板，固定板为亲水材料；固定板上设置有若干个用于容纳捕捉球的孔体。

进一步地，捕捉球静置在孔体内。

进一步地，喷淋器为两个，且分别位于捕捉器的上方与下方。

进一步地，喷淋器的喷头为间隔分布的雾化喷头和/或高压喷头。

进一步地，固定板的边缘环设有一不锈钢环，捕捉器通过支撑格栅固定在筒体内。

还涉及一种烟气粉尘捕捉方法，其采用的技术方案包括如下步骤：

a.启动雾化喷淋，直至捕捉器上形成初始水膜；

b.通入烟气，并利用捕捉球旋流烟气；

c.利用形成的初始水膜吸附烟气粉尘，形成水滴并滴落；

d.聚集滴落的水滴，得到粉尘污水。

进一步地，间隔设定时间对捕捉器进行冲洗。

本发明的有益效果为：该烟气粉尘捕捉装置及其捕捉方法结构简单、新颖，所需成本较低，并且更换便捷；其采用水膜吸附法进行烟气除尘，简单、有效，具有较高的除尘效率。其捕捉球采用亲水材料，镂空设计，增加旋风翅片，有效地提高了吸尘、除尘面积，提高了吸尘除尘效果；同时配合上、下多孔压板和固定板的有效设计，进一步提高了烟气粉尘的吸附效率。同时捕捉球静置在孔体内，提高了其使用寿命，降低维修和使用成本。该烟气粉尘捕捉装置可达到超净排放的成本较低，施工方便，便于推广与应用。

附图说明

图1示意性的给出了烟气粉尘捕捉装置的烟气粉尘处理结构框图。

图2示意性的给出了烟气粉尘捕捉装置的捕捉器的结构示意图。

图3示意性的给出了烟气粉尘捕捉装置的捕捉球的结构示意图。

图4示意性的给出了烟气粉尘捕捉装置的上多孔压板或下多孔压板的结构示意图。

图5示意性的给出了烟气粉尘捕捉装置的固定板的结构示意图。

其中：1、筒体；2、喷淋器；3、捕捉器；4、捕捉球；5、叶片；6、上多孔压板；7、下多孔压板；8、固定板；9、孔体；10、不锈钢环；11、支撑格栅；12、加固环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一种实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

为简单起见，以下内容省略了该技术领域技术人员所公知的技术常识。

如图1～图5，该烟气粉尘捕捉装置包括设置在筒体1内的喷淋器2和至少一层用于形成水膜的捕捉器3；捕捉器3包括呈镂空状的捕捉球4，捕捉球4为亲水材料。在具体实施中，可先开启喷淋器2，由于捕捉器3的材料为亲水材料，具有亲水性，会在捕捉器3上形成初始水膜。当烟气经过捕捉器3时，烟气中的水蒸气和粉尘与水膜接触，接着被水膜吸附，进而形成更厚的水膜直至形成水滴脱落。

该烟气粉尘捕捉装置结构简单、新颖，所需成本较低；并更换便捷，便于推广与应用；且捕捉器3包括呈镂空状的捕捉球4，其镂空装状设计，既保证了烟气的通过，又增加了水膜的形成面积；其呈球状的结构设计，烟气粉尘需经过镂空状的球内，球内整体呈包裹式环状，有效地增加了水膜与烟气粉尘的接触面积，增加吸尘、除尘面积，提高吸尘除尘效果。

在具体实施中，通过对捕捉球4的多面空心设计，使其具有生产能力大，阻力小，操作弹性大等特点；同时重量轻、强度高、自由空间大、风阻小、比表面积大，具备优秀的烟气粉尘吸附能力。

该烟气粉尘捕捉装置的捕捉球4由两个呈镂空状的半球组合而成，且半球上设置有若干个呈半扇形的叶片5，两个半球的叶片5相交错；其中，每个半球上可设置6～12个半扇形叶片5，其叶片5多，阻力小，同时能够提高比表面积，可以充分实现气液交换。

该烟气粉尘捕捉装置的捕捉球4的中部边沿处设有一加固环12，用于组合加固两个半球；在具体实施中，可在两个半球的中部边沿设置加固环12，再将两个半球组合在一起，形成整个捕捉球4；也可先将两个半球拼接在一起，再采用加固环12将两个半球固定成一个捕捉球4。在此，应该说明的是，两个半球的组合方式可采用焊接、螺钉连接或其它可固定的连接方式，在此不做限制。

在实际操作中，可将半扇形的叶片5设置在组成上半球和下半球的球瓣上，也可将半扇形的叶片5均匀间隔设置在加固环12上；同时组成上半球和下半球的球瓣互相交错，且沿中心轴呈放射形布置。

具体地，该烟气粉尘捕捉装置的捕捉器3可以设置为一层或间隔设置的多层级，以达到更好的吸尘、除尘效果。在此应该说明的是，其捕捉器3级数层级的改变均属于本发明保护范围内，因此在此不对捕捉器3具体地级数层级做出限制。

在实际操作中，喷淋器2可设置为一个雾化喷淋器，并位于捕捉器3的下方；在通入烟气之间，首先开启雾化喷淋，既使捕捉器3上形成初始水膜，又冷却了筒体1内的空气，降温冷凝。喷淋器2也可设置为一个位于捕捉器3上方的喷淋装置，且不限定于雾化喷淋，可采用其它的喷淋方式，只要喷淋时，捕捉器3能够形成初始水膜即可。

同时也可优选喷淋器2为两个，且分别位于捕捉器3的上方与下方，位于捕捉器3上方的喷淋器2用于清洗喷水，且间隙投入；位于捕捉器3下方的喷淋器2用于冷却空气，降温冷凝。进一步，设置喷淋器2的喷头为间隔分布的雾化喷头和/或高压喷头。

在具体实施中，可令位于捕捉器3下方的喷淋器2的喷头为雾化喷头，将其设置为雾化喷淋器，进行工作预先处理。令位于捕捉器3上方的喷淋器2的喷头为高压喷头，将其设置为高压喷淋器2，间隔一段时间，开启位于捕捉器3上方的喷淋器2，高压喷头喷出清水冲击在捕捉器3表面上，可将附着在捕捉器3表面上粉尘清除干净，提高吸尘除尘效果。

该烟气粉尘捕捉装置的捕捉球4的外表面设置有若干个旋风翅片，在具体实施中，旋风翅片的设置用于旋流烟气粉尘，通入烟气粉尘，当烟气粉尘经过捕捉球4时，在旋风翅片的作用下，对烟气粉尘进行旋流，旋流烟气中的水蒸气和粉尘在惯性下与水膜充分接触，进而被水膜吸附。该烟气粉尘捕捉装置对烟气粉尘进行旋流吸附，使得烟气粉尘能够被充分全面的吸附，有效地提高了吸附的效率。

该烟气粉尘捕捉装置的捕捉球4夹设在上、下多孔压板6、7内；其中，上、下多孔压板6、7上的孔可为圆孔或正多边形孔，具体形状不作限制，上多孔压板6和下多孔压板7为亲水材料。在具体实施中，通过对上、下多孔压板6、7的设置既对捕捉球4进行了限定，又可形成若干个吸尘、除尘单元，在上多孔压板6和下多孔压板7上形成初始水膜，进一步对烟气粉尘进行吸附，提高吸尘除尘效率；在实际操作中，上多孔压板6和下多孔压板7的孔径小于捕捉球4的尺寸。

该烟气粉尘捕捉装置的捕捉器3还包括两端分别与上、下多孔压板6、7连接的固定板8，通过固定板8进一步对捕捉球4进行定位，且固定板8为亲水材料，也可形成初始水膜，进而对烟气粉尘进行吸附，进一步提高烟气粉尘吸附效率。固定板8的边缘环设有一不锈钢环10，通过不锈钢环10与筒体1进行固定。

该烟气粉尘捕捉装置的固定板8上设置有若干个孔体9，用于容纳捕捉球4；其中孔体9可设置为圆形或多边形，具体形状不作限制，可容纳捕捉球4即可。在具体实施中，捕捉球4静置在孔体9内，提高了其使用寿命，降低维修和使用成本。

该烟气粉尘捕捉装置的捕捉器3通过支撑格栅11固定在筒体1内，拆卸更换便捷；在具体实施中，捕捉器3固定在筒体1内的方式不限为通过支撑格栅11固定的方式，也可选用其它可拆卸固定的方式；具体可根据实际情况或技术工人的安装喜好设定。

如图1所示，图1示意性的给出了一种设置有两喷淋器2的烟气粉尘捕捉装置的烟气粉尘处理结构框图。在实际操作中，首先打开位于捕捉器3下方的喷淋器2，开启雾化喷淋，又或可同时打开位于捕捉器3上方的喷淋器2。此时，由于捕捉球4、上多孔压板、下多孔压板6、7和固定板8烟气接触面的亲水性，会在捕捉球4、上多孔压板、下多孔压板6、7和固定板8的表面上形成初始水膜。

接着，从筒体1的侧壁下方通入烟气粉尘，烟气进入筒体1后，首先经过下多孔压板7进行预吸附，接着经过捕捉球4与固定板8；此时，烟气在捕捉球4的作用下开始旋流，旋流烟气中的水蒸气和粉尘在惯性下与水膜充分接触，进而被水膜吸附。雾化水滴和粉尘继续附着在捕捉球4、上多孔压板、下多孔压板6、7和固定板8的表面，进而形成更厚的水膜直至形成水滴脱落。

紧接着，水滴会冷凝进口烟气中的水蒸汽，形成更大的水滴滴落。且由于烟尘的亲水性，滴落的水滴在下降过程中会进一步吸附烟尘。水滴最终滴落在筒体1的底部，在具体实施中，筒体1的底部可设置为倒梯形或其它便于聚集水滴的形状；最后若干滴水滴聚集成粉尘污水，便于后续进行污水的沉降分离。

在该烟气粉尘捕捉装置进行烟气粉尘的吸附处理工作时，可间隔一段时间，开启位于捕捉器3上方的喷淋器2，高压喷头喷出清水冲击在捕捉器3表面上，可将附着在捕捉器3表面上粉尘清除干净，提高吸尘除尘效果。

本发明还涉及一种烟气粉尘捕捉方法，其采用的技术方案包括如下步骤：

a.启动雾化喷淋，直至捕捉器3上形成初始水膜；

b.通入烟气，并利用捕捉球4旋流烟气；

c.利用形成的初始水膜吸附烟气粉尘，形成水滴并滴落；

d.聚集滴落的水滴，得到粉尘污水。

具体步骤表现为：开启雾化喷淋，使得捕捉球4、上多孔压板、下多孔压板6、7和固定板8的表面上形成初始水膜。接着，通入烟气粉尘，烟气粉尘首先经过下多孔压板7进行预吸附，接着经过捕捉球4与固定板8；此时，烟气在捕捉球4的作用下开始旋流，旋流烟气中的水蒸气和粉尘在惯性下与水膜充分接触，进而被水膜吸附。

雾化水滴和粉尘继续附着在捕捉球4、上多孔压板、下多孔压板6、7和固定板8的表面，进而形成更厚的水膜直至形成水滴脱落。紧接着，水滴会冷凝进口烟气中的水蒸汽，形成更大的水滴滴落。且由于烟尘的亲水性，滴落的水滴在下降过程中会进一步吸附烟尘，最后若干滴水滴聚集成粉尘污水。

具体地，需间隔设定时间对捕捉器3进行冲洗；在进行烟气粉尘的吸附处理时，间隔设定时间，开启位于捕捉器3上方的喷淋器2，高压喷头喷出清水冲击在捕捉器3表面上，可将附着在捕捉器3表面上粉尘清除干净，提高吸尘除尘效果。

对所公开的实施例的上述说明，是本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将使显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。