本發(fā)明屬于煙氣除塵處理領域，涉及一種交匯式變速超細顆粒凝并箱。

背景技術：

近年來，我國大中城市霧霾天氣越來越多，嚴重影響了城市居民的健康工作和生活，其中城市環(huán)境中PM_2.5(主要為PM_0.4-1.0)含量過高是導致霧霾天氣的主要原因。因此，如何控制PM_2.5產生，并減少其存在，成為亟待解決的問題。

中國專利CN101664623A公開了涉及用于工業(yè)煙塵治理的微細粒子除塵器。具體是通過對現有二級過濾方式的電袋復合除塵器改進，在濾袋除塵機構的出口與引風機的進口之間設有湍流渦旋機構，該湍流渦旋機構包括湍流渦旋室、煙塵入口管和煙塵出口管。湍流渦旋室為橫截面為倒等腰梯形的斗狀，其底部連接著灰斗室。經過第二級處理的含有較細顆粒物的煙塵進入煙塵入口管，經過導風板，使氣流發(fā)生向下偏轉，進入湍流渦旋室，較細顆粒物與湍流渦旋室內壁產生擴散和碰撞促使微細粒子沉淀，使微細顆粒物從煙塵中分離出來。但該處理工藝中單獨用湍流渦旋室進行細顆粒物的物化凝并，凝并效率并不高。

中國專利CN 102423599 A公開了一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法。采用沿氣流方向依次設置有吸附劑預噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細顆粒凝并裝置、吸附劑噴入裝置和布袋除塵裝置的結構形式，提供了一種結構緊湊、運行成本低、檢修和運行維護方便、在脫除常量粉塵污染物的同時高效脫除超細和微量污染物的一體化電袋復合凈化裝置和凈化方法。超細顆粒凝并裝置由正高壓放電電極等組成。超細顆粒凝并裝置沒有具體的構造，且除荷電外沒有形成良好的凝并條件。中國專利CN 103007670 A控制細微顆粒，協同脫汞的電袋復合除塵器，涉及工業(yè)除塵器。電袋復合除塵器設有電袋過渡區(qū)，電袋過渡區(qū)設于電場區(qū)和袋式除塵區(qū)之間；灰斗設于殼體的底部，凈氣室設于袋式除塵區(qū)頂部，出口煙道設于凈氣室頂部并與凈氣室連通；吸附劑噴入裝置和吸附劑容器設于電袋過渡區(qū)的頂部，吸附劑容器的出料口與吸附劑噴入裝置的進料口連接?？梢允刮绖┡c煙氣充分混合，吸咐劑分布更均勻，吸咐劑脫汞效果更好。電袋過渡區(qū)設有至少2組陽極板和放電極，陽極板和放電極構成電場通道。

以上工藝設備，方法復雜、控制運行難、設備投資和運行費用高。

因而，針對凝并效率不高、工藝設備復雜等問題，很有必要在現有技術的基礎上，研究開發(fā)強化凝并的超細顆粒凝并箱。在傳統(tǒng)的除塵器的基礎上，增設凝并處理裝置，使超細顆粒物通過物理方法或物化方法凝并成較大顆粒，從而在后續(xù)除塵器內順利脫除，是現在除塵技術發(fā)展的趨勢。

技術實現要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現有技術的不足，提出一種針對性強、適應面廣、構造優(yōu)化、可靠性好的強化凝并的超細顆粒凝并箱。

技術方案：為了實現本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下的技術方案。

一種交匯式變速超細顆粒凝并箱，整個凝并箱呈箱式，適于安裝在電—袋除塵器之間；凝并箱由進氣口、出氣口、凝并區(qū)和灰斗組成；進氣口為電除塵器之后的通道，煙氣由電除塵器而來；凝并區(qū)設置有波浪形隔板，粉塵顆粒在波浪形隔板之間的通道中進行強化凝并；出氣口位于凝并區(qū)下部，灰斗上方，設置成過流通道，經凝并之后的煙氣進入袋式除塵器進行處理；灰斗設置于凝并區(qū)下方，與電—袋除塵器的其它灰斗平齊。

進一步地，凝并區(qū)中設置的波浪形隔板水平布置；相鄰的兩塊波浪形隔板波形變化相對應設置，形成了過流斷面變化的通道；相鄰的兩塊波浪形隔板之間相通，有交匯段，交匯段間隔設置；波浪形隔板高度為10~15cm；相鄰的兩塊波浪形隔板之間的間距取30~40cm。

進一步地，在凝并區(qū)的入口處，豎向設置一組噴嘴，噴嘴通過管道與氣泵相連，可將活性炭等吸附劑通過引導管經噴嘴噴入凝并區(qū)。

進一步地，在凝并區(qū)的入口處，豎向設置一組噴嘴，由配液泵將凝并促進劑和水充分混合，混合后的凝并促進劑溶液經霧化后,通過引導管接入噴嘴，噴入凝并區(qū)，形成霧云。

凝并箱工作原理：經過電除塵器處理的煙氣然后進入凝聚區(qū)，這時煙氣中以超細顆粒物居多，通過“湍流凝并”作用下碰撞凝聚，超細顆粒變成大顆粒，即為粒子粗大化；接著進入到后續(xù)袋式除塵器內部，粗大化的粒子便于除塵器收塵，這樣便減少了超細顆粒的排放。

“湍流凝并”是指通過特殊的構造，造成煙氣氣流的變化，形成接近湍流的狀態(tài)。凝并的主要影響因素是顆粒大小、顆粒的凝聚性能與碰撞幾率。湍流大大增加了煙氣中顆粒的碰撞幾率。由于凝并器的特殊構造，波浪形隔板之間構成了過流斷面不斷變化的通道，使得過境氣流的流速不斷的變化。而其中的顆粒由于與煙氣密度不同而不能完全隨氣流的流速變化而變化，尤其是較大的顆粒存在慣性，對于速度變化的反應比超細顆粒要延遲。因此在波形通道中過流時，在分部氣流流速變化處，大顆粒和超細顆粒之間存在著明顯的速度梯度。這個速度梯度能加大顆粒碰撞幾率，顯著增強凝并效果。凝并器內分部氣流流速變化處成為湍流凝并主要發(fā)生區(qū)域。相鄰的兩塊波浪形隔板之間有相通交匯段，使得具有不同速度的大小顆粒不局限于本來的通道中，而與上下通道交匯，進一步加大顆粒碰撞幾率，進一步體現了速度梯度導致的湍流凝并。

化學凝并原理：噴入的凝并促進劑在霧化器作用下經破碎后形成有一定擴散角度、且表面具有較高粘附活性的霧云，霧云吸附于飛灰顆粒表面，在顆粒之間產生液橋，在布袋除塵器前的煙道里，進而轉化為固橋，促進顆粒凝并，使細小顆粒形成較大的聚團，以及細小顆粒被粗顆粒吸附。

本發(fā)明采用的活性炭吸附劑噴射裝置，是在顆粒凝并前噴入粉末狀活性炭，通過活性炭吸附劑的吸附作用來除去煙氣中的汞。在煙氣中噴入活性炭吸附劑是最有效除汞的方法之一。吸附劑為具有一定含碳量的粉煤灰經改性活化后形成的多孔狀、比表面積豐富的顆粒物，同時具有物理和化學吸附功能，其平均粒徑在20μm左右，比表面積>55m²/g，飛灰含碳量在6％~7％左右。

有益效果：本發(fā)明提供的裝置和現有裝置相比具有以下優(yōu)點。

（1）通過本發(fā)明所提供的特殊構造，提高了凝并效率，PM_2.5占煙塵中顆粒的數量濃度較凝并前下降40%~60%，質量濃度較凝并前下降5~15%。

（2）本發(fā)明所提供的凝并箱顯著減少PM_2.5的排放。本發(fā)明主要通過在袋式除塵器前對超細顆粒物進行凝并，使之能夠在袋式除塵器的作用下加以脫除，本發(fā)明提供的裝置可以提高電—袋除塵器對超細顆粒物的脫除效率，減少超細煙塵的排放?？梢栽谕鹊某龎m器的工作狀態(tài)和收集方式的條件下，煙塵中PM_2.5去除率提高40％~60%。

（3）本發(fā)明所提供的凝并箱的各部分，分區(qū)合理，功能兼容匹配。

（4）本發(fā)明所提供的凝并箱為電—袋除塵器的減容創(chuàng)造了條件。

（5）本發(fā)明所提供的凝并箱減少了投資，簡化了運行，阻力損失小，壓力降低，減少了能耗，運行成本低。

（6）本發(fā)明所提供的凝并箱安裝方便，適應面廣，適于各種袋式除塵器之前預處理，也提高了電—袋除塵器對各種不同工業(yè)煙塵的適應性。

（7）本發(fā)明所提供的凝并箱為電除塵器的改造提供了新的思路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種交匯式變速超細顆粒凝并箱構造示意圖。

在圖1中：1:電除塵器, 2:袋式除塵器,3: 凝并箱,4: 進氣口,5:凝并區(qū)，6：出氣口，7：灰斗，8: 波浪形隔板，9:引導管，10: 噴嘴，11：擋板，A: 分部氣流流速變化處，B、C、D:過流通道不同斷面處，E: 分部氣流交匯處。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。

實施例1

某工業(yè)煙塵廢氣，處理量為80000m³/h采用本發(fā)明提供的凝并箱。整個凝并箱呈箱式，適于安裝在電—袋除塵器之間；凝并箱由進氣口、出氣口、凝并區(qū)和灰斗組成；進氣口為電除塵器之后的通道，煙氣由電除塵器而來；凝并區(qū)設置有波浪形隔板，粉塵顆粒在波浪形隔板之間的通道中進行強化凝并；出氣口位于凝并區(qū)下部，灰斗上方，設置成過流通道，經凝并之后的煙氣進入袋式除塵器進行處理；灰斗設置于凝并區(qū)下方，與電—袋除塵器的其它灰斗平齊。

凝并區(qū)中設置的波浪形隔板水平布置；相鄰的兩塊波浪形隔板之間不相通，且波形變化相對應，形成了過流斷面變化的通道；波浪形隔板高度為10cm；相鄰的兩塊波浪形隔板之間的間距取30cm。在圖1中，分部氣流過流流速V_D>V_C>V_B，A為分部氣流流速變化處，E為分部氣流交匯處，也都是速度梯度導致的湍流凝并主要發(fā)生的區(qū)域。

在凝并區(qū)的入口處，豎向設置一組噴嘴，由配液泵將凝并促進劑和水充分混合，混合后的凝并促進劑溶液經霧化后，通過引導管接入噴嘴，噴入凝并區(qū)，形成霧云。凝并促進劑占水的質量百分比為1.5%；凝并促進劑溶液流量占煙氣流量體積百分比為0.1%。經袋式除塵處理后的煙氣，通過引風機將凈化后達到排放標準的煙氣從排氣筒排出。

采用該裝置處理使超細煙塵凝并成較大粒徑的顆粒，并通過袋式除塵器加以脫除。采用本發(fā)明提供的凝并箱，進行強化凝并，后接袋式除塵器，整個工藝總除塵效率99.98%以上，煙氣含塵排放濃度小于20mg/Nm³， PM_2.5去除率提高60%。