專利名稱：：用于除塵和氣體凈化的靜電再循環(huán)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具有靜電加強(qiáng)再循環(huán)的旋風(fēng)器系統(tǒng)，適合于氣體除塵和凈化裝置。本發(fā)明還涉及對應(yīng)于這種系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
：旋風(fēng)器和再循環(huán)旋風(fēng)器是用于許多行業(yè)的除塵器，它具有兩個不同的目的在釋放到大氣中之前，從由生產(chǎn)過程釋放的氣流中去除微粒(以控制空氣污染或回收產(chǎn)物)，或者通過適當(dāng)反應(yīng)劑(吸收劑)的干注入，用作氣體凈化的反應(yīng)器，在這后一種情況，通常隨后是使用袋濾器，以回收反應(yīng)產(chǎn)物和多余的吸收劑。工業(yè)用旋風(fēng)器具有不同的類型，但是使用最多的旋風(fēng)器是所謂的逆流式。理論上，增大進(jìn)氣速度，可提高旋流效率，但是實際上，存在速度極限，超過該速度極限，收集效率降低。這是由于跳躍現(xiàn)象(Licht，1980)，這種現(xiàn)象類似于沙丘由于過大的風(fēng)而發(fā)生的滾沙現(xiàn)象。為了減少乃至消除滾沙現(xiàn)象，有人提出利用氣體和未捕獲微粒的局部再循環(huán)(參看專利PT102392、W00141934、US6733554、CA2394651和EP1272278)。這些系統(tǒng)使用再循環(huán)旋風(fēng)器進(jìn)行除塵和氣體凈化，它們由逆流式旋風(fēng)器(收集器)和直流再循環(huán)旋風(fēng)器(集中器)組成，其串聯(lián)布置且進(jìn)行再循環(huán)，其特征為收集器位于集中器的上游，再循環(huán)回路使部分被處理氣體再循環(huán)，從集中器回到收集器，再循環(huán)通過文丘里管、吹風(fēng)機(jī)或排出器進(jìn)行(圖1)。這些采用上述工作原理的系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于不同行業(yè)(Salcedo和Pinho，2002、2003;Salcedo和SousaMendes，2003;Salcedo等人，2004)，且能去除所有約IO微米以上的微粒。這些系統(tǒng)的總效率由下式給出n_I其中，n。d和n。。n分別是收集器和集中器的效率。因此，事實證明，通過再循環(huán)，特別是使用在直流旋風(fēng)器(集中器)的上游具有逆流式旋風(fēng)器(收集器)的系統(tǒng)，可提高旋風(fēng)器或多重旋風(fēng)器(幾個旋風(fēng)器并聯(lián))的效率。電濾器自上世紀(jì)初以來(White,1963)，存在一種除塵器稱為靜電除塵器(通常稱ESP)，其利用與高壓電源連接的導(dǎo)線的放電所產(chǎn)生的電力，所述電力一般是直流電，對稱地位于一筒體(管式ESP)的軸線上，或位于平行極板(平行極板式ESP)的中間距離上。筒體和平行極板接地，產(chǎn)生的電場導(dǎo)致微粒帶電，大多數(shù)微粒獲得與放電導(dǎo)線極性相同的電荷。因此，這些微粒在整個靜電除塵期間的路徑中為筒體或其極性與放電導(dǎo)線相反的集電板所吸引，在那里被俘獲，然后由氣動錘或振動裝置、乃至由適當(dāng)?shù)南礈煲撼?Oglesby和Nichols,1978;Parker，1997)，落在集塵箱中，隨后從集塵箱清除掉。因此，一個ESP需要-—個小曲率的放電電極(以獲得10-20千伏的適當(dāng)電壓的氣體電離，取決于廢氣的溫度和成分)，其與設(shè)備的其余部分電絕緣，且連接于一個高壓電源，一般為高達(dá)70千伏的直流電；-—個大曲率的收集電極(圓柱體或平行極板)，其接地，因而與放電電極形成大的電位差；-—個洗滌、振動或錘擊收集電極、以通過重力去除沉積灰塵的系統(tǒng)；-—個收集和從ESP箱清除灰塵的集塵箱系統(tǒng)。如果是具有圓柱形或相似的幾何形狀的管式ESP(例如具有六邊形橫截面)，那么，灰塵通常用適當(dāng)?shù)囊后w進(jìn)行滌除而從器壁上去除，以除去氣流中夾帶的微粒，因此，這些ESP總是豎直的，廢氣在底部進(jìn)入，在頂部排出(White,1963;Oglesby和Nichols,1978;Parker,1997)。如果是平行極板式ESP，使用洗滌液去除微粒不大常見，但是，極板也始終是豎直的?！獋€管式ESP如果要順利工作，按照傳統(tǒng)方式，即作為一個微粒收集裝置，必須同時具備以下條件1.必須有一個適當(dāng)?shù)母邏褐绷麟娫矗瑢嶋H上相應(yīng)于使用約60-70千伏的低電壓(Parker,1997);2.放電電極必須具有小曲率半徑，其就圓柱形導(dǎo)線而言，相當(dāng)于使用1-3毫米直徑的圓柱形導(dǎo)線。實際上，使用2-3毫米的導(dǎo)線(Parker,1997)。放電導(dǎo)線的直徑越小，氣體的電暈放電起始電壓越低(White,1963;Parker，1997)，但是，收集電極附近的電場將減小，從而在某種程度上降低收集效率；3.收集電極必須具有大曲率半徑，其實際上相當(dāng)于使用豎直布置的圓柱形或六邊形腔室，氣體在底部進(jìn)入，在頂部排出；4.在放電電極和收集電極之間必須有恰當(dāng)?shù)目障?，以產(chǎn)生高強(qiáng)度電場("5X105伏/米)和微粒朝收集電極的高遷移速度(對于0.1-10微米的粒徑，"0.1-1米/秒；Parker,1997)，在管式ESP中使用150-250毫米的常見空隙；5.必須有足夠的停留時間(收集電極的大長度，或者，待處理廢氣的低氣體速度)，在實際當(dāng)中，約為1.5-2.5米/秒的平均氣體速度；6.必須有去除器壁上沉積微粒的某些輔助方法，即通過振動、錘擊或洗滌器壁去除沉積的微粒，微粒必須收集在圓柱形ESP的基部；7.微粒必須具有適當(dāng)?shù)碾娦阅埽貏e是其電阻率(收集電極上積塵層的電荷去除速率的一種測量)，它既不能太低(<106歐姆，米)，以避免極快速的放電和廢氣中夾帶微粒，又不能太高(>109歐姆米)，以避免積塵層中形成很大的電場(White,1963;Salcedo，1981)，因為這兩種現(xiàn)象都將降低收集效率。還有逆流式旋風(fēng)器(無任何再循環(huán)系統(tǒng))，其直接通電(Lim等人，2001;Shrimpton和Crane，2001;Lim等人，2004)，逆流式旋風(fēng)器本身具有電場，其目的是提高其收集效率(在等式[l]中，其為n=nMl)。這后一構(gòu)思的例子在專利US6355178B1中述及。特別是，該專利的圖4和5及相應(yīng)的說明書示出用于氣體除塵的逆流式旋風(fēng)器，其中，一緩沖區(qū)域分開上部區(qū)域與底部區(qū)域。差動電壓施加到這兩個區(qū)域，其目的是使上部區(qū)域的微粒帶電，在下部區(qū)域器壁上捕獲它們。根據(jù)該專利的圖11和15所示的兩個不同的變型，在旋風(fēng)收集器(逆流式旋風(fēng)分離裝置)的上游配有一個微粒預(yù)先帶電器，全部廢氣通過其中。此外，目的是在逆流式旋風(fēng)器的器壁上捕獲微粒。在一個特定布置(示于所述專利的圖13)中，渦旋管的上部部分用于使進(jìn)入旋風(fēng)器的微粒預(yù)先帶電；在另一布置(示于所述專利的圖12)中，預(yù)先帶電器是縱向插入到輸入管中的一放電電極。此外，目的是在逆流式旋風(fēng)器的器壁上捕獲微粒。最后，在第三種布置(示于所述專利的圖14)中，放電電極(一導(dǎo)線)位于旋風(fēng)器縱軸上。上述實施例和裝置通常意味著使用輔助裝置使旋風(fēng)器振動(用機(jī)械、氣動或電裝置)，可選地，輔以使用聲波或超聲波振動裝置，在兩種情況下，使微粒從旋風(fēng)器器壁上去除。這些輔助裝置的例子示于所述專利的圖16和17。除了必須借助于這些輔助振動裝置的缺陷之外，因為微粒在旋風(fēng)器的器壁上被捕獲，所以事實上，采用專利US6355178中圖13和14所示的實施例，微粒加電裝置的效果應(yīng)該很小，因為對于旋風(fēng)器的通常尺寸而言，加電裝置沒有足夠的長度以確保有效的微粒帶電。在上述第三種配置的情況下，放電導(dǎo)線的裸露部分不能太接近旋風(fēng)器的底部，因為在放電導(dǎo)線和旋風(fēng)器壁之間將產(chǎn)生電弧。為了加大微粒帶電，增加放電元件的長度(或高度)，將相應(yīng)地使旋風(fēng)器增大到非常累贅的尺寸，或?qū)е乱粋€遠(yuǎn)非高效旋風(fēng)器的幾何結(jié)構(gòu)，從而實質(zhì)上效率很低。此外，無人將這種裝置應(yīng)用于解決工業(yè)除塵問題(不僅僅在實驗室規(guī)?；蛟囼炓?guī)模上)。聚結(jié)器專利US4718923涉及靜電聚結(jié)器，其用于使廢氣中的灰粒增大粒徑(通過促進(jìn)粒間的聚結(jié)作用)，使之隨后用離心裝置、例如旋風(fēng)器予以去除。在采用并聯(lián)的靜電管聚結(jié)器的配置中，全部氣流首先通過靜電聚結(jié)器，然后(還有全部氣體流率)，通過離心收集器、例如并聯(lián)的旋風(fēng)器(可選地為逆流式)。旋風(fēng)器并聯(lián)布置，與聚結(jié)管一致，位于其下游。聚結(jié)管為雙極，每個聚結(jié)管具有一個放電電極，其縱向定位，具有橫向極板，連接于負(fù)極性，與具有正極性的管本身電絕緣。兩電極之間形成大的電位差。雖然構(gòu)成該裝置操作基礎(chǔ)的物理原理未在文獻(xiàn)中述及，但是，首先由于在某一時期微粒沉積在管壁上，然后由于通過某種振動或等效的機(jī)械作用釋放聚結(jié)微粒，因此可發(fā)生微粒聚結(jié)作用。無論如何，尺寸增大的粒間聚結(jié)作用是所需的效果，如所述專利的附圖所示。因為離心收集器對于分離較大的微粒(較大的塊)更為有效，所以這種裝置的基本目的是在使微粒經(jīng)過離心收集器之前，通過聚結(jié)作用增大微粒的尺寸。進(jìn)入離心收集器(例如逆流式旋風(fēng)器)的全部氣流預(yù)先由位于收集器上游的沉積電極處理。脫離離心收集器的凈化氣體全部排出，不經(jīng)任何隨后的局部再循環(huán)或完全再循環(huán)。相同的原理應(yīng)用于專利US5458850述及的裝置的工作和設(shè)計。專利US6004375也涉及微粒聚結(jié)器。沒有再循環(huán)。在其它的聚結(jié)器中，問題在于聚結(jié)微粒如何增大其尺寸，以便以后更容易捕獲。還為了根據(jù)聚結(jié)微粒的集中度及其結(jié)構(gòu)，以及根據(jù)所獲得的聚結(jié)微粒的尺寸，控制聚結(jié)微粒的特性。裝置為雙極，電極是與氣流呈徑向布置的成對的相對的針狀體。在存在反向帶電微粒的不完全結(jié)合的情況，應(yīng)防止這種微?？赡苎厮鰪较蚍较蚱?。擦洗器公知的特定擦洗裝置使用反應(yīng)粉末的干注入，但是，與用作相同目的的反應(yīng)器的旋風(fēng)器(Fonseca等人，2001)相比，投資和生產(chǎn)成本高(Carminati等人，1986;He即，1996)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供高效的氣體-固體分離方法及裝置，與文獻(xiàn)W00141934中述及的裝置相比，效率大為提高，對于去除直徑小于10微米的微粒，尤其如此。還一個目的是為了使這種裝置可有效地用于ESP所特有的微粒電阻率范圍之外的微粒，即用歐姆*米表示的區(qū)間[106，109]之外的微粒，并且結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)，成本低，與ESP相比尤其如此，不需要ESP中存在的從收集器器壁去除微粒的裝置。另一個目的是使生產(chǎn)成本相同于乃至低于W00141934中述及的再循環(huán)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。另一個目的是對于相似的收集效率，投資費(fèi)用(生產(chǎn)和組裝)低于現(xiàn)有技術(shù)的投資費(fèi)用，本發(fā)明的裝置可用于高溫氣體的干法凈化和/或處理，且體積適合典型的工業(yè)應(yīng)用，與W00141934中述及的裝置的尺寸相當(dāng)，與管式ESP相反，如果工業(yè)場地的布局有局限性，不會失去使集中器的布局從垂直改變到水平的可能性。本發(fā)明還有一個目的，就是尤其在要從氣流除去的微粒的容許電阻率范圍內(nèi)，提供應(yīng)用廣泛的高效除塵方法。本發(fā)明的另一個目的是酸干氣體凈化且從廢氣去除微粒，且有效地從柴油機(jī)的廢氣中去除微粒。其它目的將從說明書和權(quán)利要求書中體現(xiàn)。聚結(jié)器的原理是增大粒徑，提高微粒分離器(尤其是離心除塵器)隨后的集塵能力，ESP(乃至帶電逆流式旋風(fēng)器)的原理是分離氣流中的微粒，在非常帶電的裝置上予以捕獲，與聚結(jié)器和ESP相反，本發(fā)明提出的裝置類似于專利W00141934的裝置，但是其中，集中器設(shè)計成靜電再循環(huán)裝置。事實證明，雖然裝置的主要部件與現(xiàn)有技術(shù)中的裝置基本上相同，即一個逆流式旋風(fēng)器(收集器)布置在一個直流旋風(fēng)器(集中器)的上游，但靜電再循環(huán)顯著地增大等式中的項n。。n，將顯著地提高總效率n，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單獨的機(jī)械再循環(huán)的總效率，靜電再循環(huán)的目的既不是在再循環(huán)裝置(直流集中器)中捕獲微粒，也不是促進(jìn)粒間的聚結(jié)作用，而是使再循環(huán)氣流中的微粒返回到逆流式旋風(fēng)器(唯一的收集器)。這種對直流旋風(fēng)器(集中器)的增加，使之變成靜電再循環(huán)裝置，示意地示于圖2。雖然在該示意圖上，靜電再循環(huán)裝置和常規(guī)的圓柱形ESP之間存在明顯的相似性，但是，這種相似性完全是錯覺。實際上，再循環(huán)裝置用作ESP完全達(dá)不到預(yù)期目的，因為器壁上的微粒捕獲量最少，或者一點也沒有，而在ESP中，微粒捕獲量應(yīng)該最大。采用靜電再循環(huán)，唯一的目的是從位于再循環(huán)裝置的軸線上的排出通道清除微粒，使之接近再循環(huán)裝置的器壁(不在器壁上被捕獲)，因此集中在切向出口，切向出口是到逆流式旋風(fēng)器(收集器)的回路。這樣，在再循環(huán)裝置(集中器)中提供一個直流電電場，可提高再循環(huán)效率，只要放電電極和收集電極用于防止再循環(huán)裝置作為ESP工作，即防止或使微粒在器壁上的沉積最小化。總之，可以說，如果將本發(fā)明的靜電再循環(huán)裝置用作ESP，則廢氣至逆流式旋風(fēng)器(收集器)的(局部)再循環(huán)基本上無效。此外，裝置將具有與上述ESP有關(guān)的缺陷，S卩，需要豎直布置(管式ESP)，需要配置復(fù)雜的去除微粒的輔助裝置，根據(jù)微粒的電阻率(通常限于較小的范圍)，易捕獲微粒的類型有局限性。另一方面，出于上述動機(jī)，如同專利US6355178，直接在收集器的旋風(fēng)器上使用任何電場是有缺陷的。根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)新方法，可獲得由旋風(fēng)器組成的除塵器，其比現(xiàn)有市場上存在的那些更為有效，投資和經(jīng)營成本相似，且尺寸有限，可在很高的溫度下使用，或者用于干法氣體凈化，符合所有嚴(yán)格的法定排放限制。本發(fā)明的主要目的是采用再循環(huán)提高旋風(fēng)器系統(tǒng)的收集效率，利用電力集中在再循環(huán)裝置器壁附近從逆流式旋風(fēng)器(收集器)排出的微粒，同時使微粒在器壁上的沉積最小化。微粒集中的氣流從再循環(huán)裝置切向排出，再循環(huán)氣體部分("20至30%)被引回到收集器的旋風(fēng)器。本發(fā)明還提出一種提高氣_固分離效率的方法，以及提高從工業(yè)廢氣進(jìn)行干法氣體凈化的效率的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，廢氣進(jìn)入逆流式旋風(fēng)器(收集器)，旋風(fēng)器捕獲一部分進(jìn)入的微粒，然后，廢氣流向一個直流旋風(fēng)集中器(再循環(huán)裝置)，其具有一個中央通道，用于排出凈化氣體，氣流中剩余的部分微粒進(jìn)行集中和再循環(huán)，部分回流到收集旋風(fēng)器。這種方法的特征在于，進(jìn)入集中器的微粒通過機(jī)械(慣性)力和電力的組合而離開(偏離)中央排出通道，電力是微粒穿過電離的高壓電場的結(jié)果，所述偏離致使流向逆流式旋風(fēng)器的部分氣流中的微粒集中，而不沉積在集中器壁上，其中部分微粒在旋風(fēng)器中被收集。因此，增加再循環(huán)回到逆流式旋風(fēng)器(收集器)中的微粒部分，就會提高效率。這樣，通過在再循環(huán)裝置(集中器)中加入電力，通過增加n,而增加等式[i]中的n，電力的作用加到W00141934描述裝置的集中器中唯一存在的機(jī)械力上。但是，如果不是使用再循環(huán)裝置(集中器)，而是使用ESP，那么，微粒會在這種ESP上捕獲，這樣，返回到逆流式旋風(fēng)器的微粒部分會接近零。這意味著系統(tǒng)不再根據(jù)等式[1]起作用，而總效率將與ESP非常近似，無需具有一個逆流式旋風(fēng)器和再循環(huán)回路。因此，將會有很多與ESP相關(guān)的缺陷。因此，事實證明，根據(jù)本發(fā)明，使用除塵和干法氣體凈化的再循環(huán)旋風(fēng)器即可達(dá)到所述目的，所述再循環(huán)旋風(fēng)器包括一個逆流式收集旋風(fēng)器和一個直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置)，帶有一個中央通道用于排出凈化氣體，其中，這些旋風(fēng)器串聯(lián)布置且采用再循環(huán)，收集器布置在集中器的上游，并且具有部分氣流得到處理的再循環(huán)線路，從集中器回到收集器；其特征在于，在再循環(huán)裝置中，具有施加高壓的電裝置，產(chǎn)生一個電離場，賦予穿過集中器朝器壁運(yùn)動的微粒一個凈速度分量，不會促使它們在該器壁上的沉積。根據(jù)本發(fā)明，施加高壓的電裝置由一個或多個放電電極構(gòu)成，放電電極沿集中器(再循環(huán)裝置)的縱軸定位，穿過再循環(huán)裝置的器壁，并通過已知方法與之電絕緣，器壁本身接地，以在該器壁和放電電極之間產(chǎn)生高的電壓差。施加于放電導(dǎo)線的電壓、放電電極的直徑以及放電電極和集中器器壁之間的距離(其取決于集中器的標(biāo)稱直徑(D2))進(jìn)行組合，使得器壁處的電流密度小于0.1毫安/平方米。放電電極可呈導(dǎo)線的形狀。即使本發(fā)明的主要目的是使未捕獲的微粒循環(huán)回到逆流式旋風(fēng)器(收集器)，人們也希望由于靠近再循環(huán)裝置器壁的較大的微粒集中，可能有必要甚至有益的是使較少的氣體部分(20至30%，而用于純機(jī)械再循環(huán)的是30_40%)再循環(huán)，因此，生產(chǎn)費(fèi)用將較低，因為電力僅作用于微粒而不作用于氣體。事實上，使50000立方米/小時的氣流的30-40%進(jìn)行再循環(huán)，需要約18-25千瓦的循環(huán)風(fēng)機(jī)功率，使同樣的氣流的20%再循環(huán)，僅需12千瓦，這已包括了通過電離場建立靜電再循環(huán)所需的電力。電力的節(jié)約高于35%，這是很可觀的。因此，看似矛盾的是，本發(fā)明在W00141934描述的純機(jī)械再循環(huán)系統(tǒng)中增加了高壓電氣部件，但總功率消耗實際上降低了。圖1是全機(jī)械的旋風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。圖2是本發(fā)明的裝置的示意圖。圖3是圖2系統(tǒng)的總效率(n)的圖表。圖4是圖1和2的集中器的分級效率圖(分別為曲線1和2)。圖5和6示出本發(fā)明(實線)的靜電集中器的不同的幾何結(jié)構(gòu)(源于電極間距)如何使之不同于常規(guī)的ESP(虛線)。圖7-8示出根據(jù)EP0972572的獨立高效旋風(fēng)器(0)、根據(jù)W00141934的純機(jī)械再循環(huán)的旋風(fēng)器(1)和本發(fā)明的旋風(fēng)器(2)之間的效率差異。圖9示出圖7-8所示裝置的不同的分割粒徑。圖10示出本發(fā)明裝置(2)的捕獲效率的平均增量。圖11-13示出在試驗規(guī)模的實驗中針對三種不同類型微粒的效率提高。圖14示出獨立逆流式旋風(fēng)器(0)、純機(jī)械再循環(huán)旋風(fēng)裝置(1)和本發(fā)明裝置(2)之間的捕獲空氣傳播細(xì)菌的比較結(jié)果。具體實施例方式圖1是采用純機(jī)械再循環(huán)的旋風(fēng)器系統(tǒng)的示意圖，如同現(xiàn)有技術(shù)中描述的，其由一個稱為收集器Col的逆流式旋風(fēng)器、一個位于下游的稱為集中器Con的直流旋風(fēng)器以及一個具有吹風(fēng)機(jī)、文丘里管或排出器的再循環(huán)系統(tǒng)組成。圖2是本發(fā)明裝置的示意圖，其包括一個逆流式旋風(fēng)器、一個直流旋風(fēng)器以及一個再循環(huán)系統(tǒng)，逆流式旋風(fēng)器稱為收集器Col，直流旋風(fēng)器稱為集中器或靜電再循環(huán)裝置Con，位于下游，由一個高壓直流電源AT加電，再循環(huán)系統(tǒng)可以是一個吹風(fēng)機(jī)、文丘里管或排出器。該圖僅用作說明，是非限制性的，其示出含塵氣體的進(jìn)入GS、捕獲的微粒的排出P以及凈化氣體的排出GL。事實證明，本發(fā)明和如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中再循環(huán)(純機(jī)械再循環(huán))旋風(fēng)器的主要區(qū)別在于集中器的帶電。但是，施加于放電電極的電壓AT、放電電極的直徑及其與集中器器壁之間的距離都組合在一起，以產(chǎn)生低于約O.l毫安/平方米的電流密度，使該裝置具有完全不同于常規(guī)ESP的特征。本發(fā)明的原理示于圖3和4。圖3示出圖2系統(tǒng)的總效率n，系統(tǒng)的效率始終大于單獨的收集器nMl的效率，提高集中器的效率n。。n將提高系統(tǒng)效率n。9圖4示出圖1和2所示集中器的取決于微粒尺寸[直徑小]的分級效率(分別為曲線i和2)，示出靜電再循環(huán)效率n比純機(jī)械再循環(huán)效率n大很多，而微細(xì)顆粒在器壁上的微粒沉積n可忽略不計(曲線3)。該圖是通過模擬生成的，使用在進(jìn)行機(jī)械再循環(huán)的全尺寸設(shè)備上試驗獲得的結(jié)果，且運(yùn)用適當(dāng)?shù)睦碚?Salcedo，1981)對靜電再循環(huán)進(jìn)行外推法。由圖4證實，使用本發(fā)明的靜電式集中器(這里也稱為靜電再循環(huán)裝置)，對于微細(xì)顆粒，器壁上的微粒沉積很少(曲線3)，其多為從收集旋風(fēng)器漏出而進(jìn)入集中器，回到逆流旋風(fēng)器的再循環(huán)效率顯著提高，靜電再循環(huán)效率(曲線2)比純機(jī)械再循環(huán)效率(曲線1)大得多，特別是對于亞微米微粒，從而增大等式[1]中的項n。。n。圖3示出在總效率n中增大項n。。n的有利效果。即使使用一個在示意圖中(圖2)明顯類似ESP的裝置-靜電再循環(huán)裝置，所提出的靜電再循環(huán)的構(gòu)思與常規(guī)的ESP具有相當(dāng)大的不同，這些不同由圖4中的曲線3體現(xiàn)。其它的不同點在于1.管式ESP是豎直的，因此器壁上捕獲的微?？赏ㄟ^基部去除。所提出的再循環(huán)裝置可定向在任何位置，包括水平位置，因為不是用作微粒收集器。2.管式ESP具有一個用于振動、錘擊或洗滌器壁、以去除沉積微粒的系統(tǒng)。這不是所提出的集中器的情況，因為它不需要任何灰層去除裝置。3.管式ESP具有集塵箱，收集從器壁去除的微粒。所提出的集中器不需要任何集塵箱，因為它不是一個收集器(這項任務(wù)留給位于集中器上游的逆流式旋風(fēng)器)。4.管式ESP以強(qiáng)電場(>5乂105伏/米)工作，因此，電流密度高(>1毫安/平方米)，導(dǎo)致微粒朝向收集電極的大遷移速率w(對于0.1-10微米的粒徑，"0.1-1米/秒)和大收集效率(>95%)。對于約60-70千伏的最高施加電壓，使電極隔開約200毫米的距離(典型地為150-250毫米；Parker，1997)，即可達(dá)到上述結(jié)果。這不是所提出的再循環(huán)裝置的情況，在再循環(huán)裝置中，電極之間隔開的距離很大("450-600毫米)。最大的外加電壓約50千伏，所產(chǎn)生的電場低(<2X105伏/米)，具有低電流密度(<0.1毫安/平方米)，導(dǎo)致微粒朝器壁的低遷移速率(對于0.1-10微米的粒徑，"0.01-0.05米/秒)，并且器壁上的微粒沉積很少(理想地，再循環(huán)裝置器壁上的微粒沉積應(yīng)為零)。5.如果靜電再循環(huán)裝置的靜電分量工作不正常，機(jī)械再循環(huán)仍然工作。反之，ESP中電場失效則完全危害這些裝置的效率及其作為微粒去除器的使用。下面的表I概括了這些不同點。表I管式ESP(Parker，1997)與本發(fā)明的靜電再循環(huán)裝置之間的顯著不同10<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><10(**)-對于生物燃料鍋爐(廢木)排出的顆粒尺寸分布圖5示出，對于靜電式集中器，如果施加電壓超過200千伏，那么，對于一個大的微粒直徑小范圍，微粒朝器壁的遷移速度w的數(shù)值僅接近于由ESP得到的數(shù)值。圖6示出，對于靜電式集中器，如果施加電壓超過200千伏，則器壁上取決于尺寸[直徑小]的微粒滯留效率n(在本發(fā)明中應(yīng)最小化)的數(shù)值僅接近由ESP得到的數(shù)值。圖5和6中，虛線表示ESP的典型值(Parker,1997)，連續(xù)曲線表示當(dāng)以50千伏工作時本發(fā)明的裝置，中斷的曲線表示需要施加(模擬)到本發(fā)明裝置的電壓，其約為200千伏，以便分別在微粒遷移速度和器壁上的微粒收集效率方面，使其表現(xiàn)接近常規(guī)的ESP。圖5和6示出，要獲得ESP的典型的遷移速度w和收集效率n(Parker,1997)，需要使本發(fā)明提出的再循環(huán)裝置工作在大約200至300千伏。由于成本和安全原因，這種極端電壓從未用于ESP。另一方面，本發(fā)明的裝置(其中再循環(huán)裝置被加電)和現(xiàn)有技術(shù)中的電收集器(反向逆流式旋風(fēng)器)之間的不同示于下面的表II，其示出旋風(fēng)器直徑和相應(yīng)容積，需要一個放電電線長度，在渦旋管的下端和錐體的起點之間測得，為2.7米，視為用于工業(yè)應(yīng)用的本發(fā)明的靜電式集中器(再循環(huán)裝置)中的一個典型值，且考慮一個具有0.6米的標(biāo)稱直徑(D2)和1.13立方米的相應(yīng)容積的靜電式集中器。表II具有2.7米放電導(dǎo)線的三種類型的旋風(fēng)器的標(biāo)稱直徑和容積<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>當(dāng)從低效率旋風(fēng)器改變到高效率和很高效率的旋風(fēng)器時，保持靜電效應(yīng)所需的容積急劇增加。在逆流式旋風(fēng)器中，純機(jī)械捕獲和機(jī)械-電混合捕獲之間的結(jié)合在工業(yè)上不實用，因為旋風(fēng)器必須巨大，或者機(jī)械效率低，從而使之類似于純ESP。如前所述，本發(fā)明的集中器(靜電再循環(huán)裝置)在其長度上由一個電極或放電電極系統(tǒng)部分地或完全地穿過，所述電極或放電電極系統(tǒng)連接于一個高壓電源，且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電絕緣。放電僅發(fā)生在集中器(再循環(huán)裝置)，其器壁以及逆流式收集旋風(fēng)器和連接管路應(yīng)適當(dāng)接地。三個部件的連接如下待處理或凈化的氣體進(jìn)入逆流式旋風(fēng)器，一部分微粒在此被捕獲。逃脫收集的微粒與全部氣流一起進(jìn)入集中旋風(fēng)器(靜電再循環(huán)裝置)，一小部分氣體與大部分的未收集微粒一起通過吹風(fēng)機(jī)、文丘里管或排出器再循環(huán)回到逆流式旋風(fēng)器。與純機(jī)械再循環(huán)不同，通過在集中器中施加電離電場，所述大部分的未收集微粒被更有效地集中。集中器應(yīng)工作在一個施加的電壓，該電壓允許放電電極與其壁之間有一定的電流，但是微粒在再循環(huán)裝置壁上的沉積應(yīng)最小化。對于約0.l毫安/平方米或以下的電流密度，可達(dá)到這種效果。為了更好地理解這些現(xiàn)象，所提出的系統(tǒng)使用基于Mothes和Loffler的有限擴(kuò)散理論(1988)的計算機(jī)程序來建立模型，對于逆流式旋風(fēng)器中的微粒捕獲的模擬，該有限擴(kuò)散理論是現(xiàn)有的最好的理論(在診斷級別)。因為該模型需要關(guān)于微粒渦流彌散系數(shù)的知識，使用適當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)來獲得(Salcedo和Coelho，1999)。圖4示出，對于工業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)，在與全機(jī)械再循環(huán)裝置比較時，所提出系統(tǒng)的預(yù)測分級效率曲線(效率取決于微粒尺寸)，兩者涉及相同的氣體流率和微粒，對于大多數(shù)較小的微粒，得到再循環(huán)效率的顯著提高。這使得系統(tǒng)總效率大為提高。例如，使用圖4的數(shù)據(jù)，僅采用機(jī)械再循環(huán)，總效率n預(yù)計約為83.2%，而采用靜電再循環(huán)，應(yīng)為約94.7%，就是說，導(dǎo)致68%的排放降低。因為再循環(huán)裝置中的靜電效應(yīng)受益于長的微粒帶電時間，最好使系統(tǒng)以低的氣體速度工作，這樣，與全機(jī)械再循環(huán)系統(tǒng)相比，總的壓降和生產(chǎn)費(fèi)用降低。使用文丘里管進(jìn)行再循環(huán)，只要氣體流率不太高，就允許在很高的溫度下使用系統(tǒng)。對于較高的氣體流率，可使用適當(dāng)?shù)呐懦銎骰虼渭夛L(fēng)機(jī)。這些系統(tǒng)也可用于酸性氣體的經(jīng)濟(jì)地干法凈化，因為它們將使部分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w產(chǎn)物的固體反應(yīng)物部分地再循環(huán)回到逆流式旋風(fēng)器。廢氣的除塵和/或氣態(tài)組分的干法凈化，特別是對于酸性氣體、例如氯化氫、氟化氫、二氧化硫和氧化氮，是通過使這種氣流穿過具有串聯(lián)旋風(fēng)器的一個旋風(fēng)器系統(tǒng)，其中，收集器在加電集中器之前，并且有一個從集中器回到收集器的再循環(huán)回路，在干法氣體凈化的情況下，在收集器的上游，或者在循環(huán)風(fēng)機(jī)、文丘里管或排出器的上游，有適當(dāng)?shù)墓腆w吸附劑(例如以細(xì)分割的形式)的注入(圖中未示出)。如前所述，本發(fā)明的系統(tǒng)的效率始終大于其再循環(huán)裝置不加電的現(xiàn)有技術(shù)裝置的效率(圖3和4)。下面給出的實例將確保效率的提高(圖7至9)。本發(fā)明的系統(tǒng)也可用于代替目前使用的用于酸性氣體干法凈化的反應(yīng)器(例如噴霧干燥器或文丘里反應(yīng)器)，由于有效的再循環(huán)回路，使得可以設(shè)計極其緊湊和高效率的裝置，既可用于酸性氣體去除，也可用于未反應(yīng)的吸附劑的使用。本發(fā)明的系統(tǒng)還具有以下的優(yōu)點-靜電再循環(huán)裝置可在任何方向上使用，甚至在水平方向；-不需要復(fù)雜的系統(tǒng)從壁上去除微粒，因為特別由于電極間的大間距，沉積實質(zhì)上被最小化，這是本發(fā)明裝置的一個特征；-再循環(huán)裝置中不需要集塵箱，因為收集器是逆流式旋風(fēng)器；-使用通常用于ESP的電壓電平，甚至更低；-不存在與低或高的灰塵電阻率相關(guān)的問題；_能夠通過吹風(fēng)機(jī)、文丘里管或排出器進(jìn)行再循環(huán)；-能夠從廢氣去除微粒和/或進(jìn)行酸性氣體的干法凈化；-通過使用文丘里管或排出器進(jìn)行再循環(huán)，能夠在很高的溫度下工作；-在再循環(huán)由文丘里管或排出器提供的情況下，沒有運(yùn)動部件；以及-在出現(xiàn)高壓故障(例如放電電極破裂)時，作為全機(jī)械再循環(huán)旋風(fēng)器系統(tǒng)進(jìn)行工作。實際實施例建立一個試驗規(guī)模的裝置，通過使用促使機(jī)械再循環(huán)的一個吹風(fēng)機(jī)和促使靜電再循環(huán)的一個高壓電源，來演示系統(tǒng)的靜電再循環(huán)的能力。圖7-8根據(jù)微粒直徑[直徑小]示出分別在試驗規(guī)模上獲得的獨立旋風(fēng)器的效率n(曲線o)、全機(jī)械再循環(huán)的效率n(曲線i)、以及靜電再循環(huán)的效率n(曲線2)，均在兩種極端條件下進(jìn)行旋風(fēng)器中極低的壓降(400帕)(圖7)和旋風(fēng)器中的典型壓降(1620帕)(圖8)。這些圖示出通過向旋風(fēng)器供給很細(xì)小氣載微粒(1.8至2.3微米的質(zhì)量中值)而得到的數(shù)據(jù)，其示出采用靜電再循環(huán)的系統(tǒng)的總效率(曲線2)始終顯著地大于采用全機(jī)械再循環(huán)的系統(tǒng)的效率，但是，尤其是對于旋風(fēng)器中的低壓降，即對應(yīng)于長滯留時間的低速度。換句話說，在全機(jī)械再循環(huán)不太有效的情況下，靜電再循環(huán)基本上都優(yōu)于全機(jī)械再循環(huán)。圖9示出旋風(fēng)器的分割粒徑d50，其取決于進(jìn)入旋風(fēng)器的平均氣流速度U，其示出三種情況實心圓點(曲線0)表示獨立收集旋風(fēng)器；空心圓點(曲線1)表示機(jī)械再循環(huán)；方塊(曲線2)表示附加的靜電再循環(huán)。該圖示出，對于相同的微粒，應(yīng)用機(jī)械再循環(huán)(1)或靜電再循環(huán)(2)時旋風(fēng)器的分割粒徑(旋風(fēng)器效率為50%的微粒直徑)的差異。顯然，靜電再循環(huán)更為有利，對于相同的氣體進(jìn)入旋風(fēng)器的速度，具有較小的分割粒徑。圖10示出應(yīng)用全機(jī)械再循環(huán)(曲線1)或靜電再循環(huán)(曲線2)時，在試驗規(guī)模上獲得的取決于微粒尺寸[直徑小]的微粒捕獲效率的平均增量An。該圖示出一系列運(yùn)行的平均效率增量，其在獨立收集旋風(fēng)器之上。再一次，靜電再循環(huán)(2)表明了超過全機(jī)械再循環(huán)(1)的顯著的效率提高。由燃燒廢木和軟木的鍋爐產(chǎn)生的工業(yè)飛灰進(jìn)行的實驗證實了由氣載微粒得到的結(jié)果。圖11示出對于廢氣的不同速度U，采用全機(jī)械再循環(huán)(空心圓點，l)和靜電再循環(huán)(實心圓點，2)處理具有6.2微米的中等容積直徑的磷酸二鈣微粒的效率n。圖12示出對于廢氣的不同速度U，采用全機(jī)械再循環(huán)(空心圓點，l)和靜電再循環(huán)(實心圓點，2)處理具有7.5微米的中等容積直徑的鐵礦石高爐微粒的效率n。圖13示出對于廢氣的不同速度U，采用全機(jī)械再循環(huán)(空心圓點，l)和靜電再循環(huán)(實心圓點，2)處理具有13.2微米的中等容積直徑的磷鈣土微粒的效率n。因此，事實證明，當(dāng)與逆流式旋風(fēng)器、或在收集器的上游或下游具有集中器的其它再循環(huán)系統(tǒng)相比，所提出的系統(tǒng)可顯著地減少微粒排放。采用收集器的效率很高的設(shè)計方案(即所述專利EP0972572中的設(shè)計方案)，使所提出的系統(tǒng)在效率方面與成本較高的設(shè)備(擦洗器、文丘里管、袋濾器和ESP)相比具有競爭力，即使是對于約0.5微米以下的微粒尺寸，還具有在很高溫度下工作的額外優(yōu)越性，并且通過適當(dāng)?shù)母晌絼┳⑷搿⑻貏e是粉末，可用于酸氣的干法凈化。使用簡單且低成本的技術(shù)，開發(fā)其效率顯著超過現(xiàn)有的旋風(fēng)器或再循環(huán)旋風(fēng)器系統(tǒng)的、主要用于直徑2-3微米以下的微粒尺寸的除塵器，在工業(yè)應(yīng)用上具有很大的潛力。多種工業(yè)(木材、金屬、水泥、化學(xué)、固體燃料鍋爐和生物燃料鍋爐)可受益于低成本的裝置，具有足夠的效率，以避免需要使用較昂貴的除塵器、例如袋濾器和ESP。同樣，汽車工業(yè)在力求凈化柴油機(jī)的排放方面可受益于這里所提出的裝置，其可在高溫下使用，且沒有任何運(yùn)動部件。所提出的系統(tǒng)也可用于代替目前使用的用于酸性氣體、如氯化氫(HC1)、氟化氫(HF)、二氧化硫(S02)和氧化氮(N0X)的干法凈化的反應(yīng)器，具有很大的優(yōu)越性，由于靜電再循環(huán)回路，可設(shè)計非常緊湊的裝置，且在去除酸性氣體方面，以及未耗盡吸附劑的再利用方面都具有高收集效率。最后，如圖14所示，本發(fā)明的裝置和方法在捕獲微粒方面如此有效，以致可用于例如捕獲空氣傳播的細(xì)菌。實際上，圖14非常示意地示出捕獲氣載細(xì)菌的比較結(jié)果，其基于在二日(d=2)和六日(d=6)后的菌落形成單元的計數(shù)，將根據(jù)本發(fā)明(2)的以50千伏工作的試驗性靜電再循環(huán)系統(tǒng)、全機(jī)械再循環(huán)系統(tǒng)(1)和獨立旋風(fēng)器(0)與進(jìn)入系統(tǒng)的新鮮空氣樣品進(jìn)行比較。附圖所示的菌落形成單元數(shù)由數(shù)值n給出，一個數(shù)是一個菌落形成單元。事實證明，具有大約90%的(細(xì)菌)捕獲效率，事實是-在2日的培養(yǎng)之后，有8個菌落進(jìn)入系統(tǒng)(新鮮空氣)，僅一個菌落排出(采用靜電再循環(huán))，結(jié)果是n=87.5%，以及-在6日的培養(yǎng)之后，多于50個菌落進(jìn)入系統(tǒng)，僅4個菌落排出，結(jié)果是n>92.0%，表明90%的(大約)平均效率值。本發(fā)明的另一個實施例未在圖中示出，其特征在于，與具有用于提供電離高電壓AT的電裝置的直流旋風(fēng)集中器(再循環(huán)裝置Con)并行，還具有其它的具有用于提供電離高電壓的電裝置的直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置)，限定一個平行的多靜電再循環(huán)裝置的布置，所有的再循環(huán)裝置由置于該布置上游的相同的逆流式旋風(fēng)器Col供給，且使微粒集中的各自氣流的一部分再循環(huán)回到該旋風(fēng)收集器。這種再循環(huán)裝置的平行布置降低了每個再循環(huán)裝置中的速度，提供了微粒的增加的滯留時間和增加的加電(圖11-13;實心圓2)。本發(fā)明的另一個實施例也未在圖中示出，其特征在于，與具有用于提供電離高電壓AT的電裝置的直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置Con)串聯(lián)，還有其它的具有用于提供電離高電壓的電裝置的直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置)，限定一個串聯(lián)的多靜電再循環(huán)裝置的布置，所有的再循環(huán)裝置由置于該布置上游的相同的逆流式旋風(fēng)器Col供給，每個集中器使微粒集中的氣流的一部分再循環(huán)回到該收集旋風(fēng)器。這種再循環(huán)裝置的串聯(lián)布置提供了微粒的增加的滯留時間和增加的加電(圖11-13;實心圓2)。在本文中，當(dāng)規(guī)定本發(fā)明涉及的范圍的極限值時，"大約"一詞的使用必須視為所述極限包括10%的變化，使得范圍變寬。[OH4]參考文獻(xiàn)1986年，第7屆世界清潔空氣大會會刊，Carminati，A.、A.Lancia、D.Pellegrini和G.Volpiccelli的《廢氣中氯化氫的噴霧干燥器吸收》。A.M.Fonseca、J.M.Or伎0和R.L.Salcedo的《低溫下旋風(fēng)反應(yīng)器中用固體石灰的氯化氫干洗》，2001年，工程化學(xué)研究，40，no.1,304-313。He即，B.M.的《用于焚化爐廢氣處理的干洗方法的持續(xù)發(fā)展》，1996年，過濾分離，第33巻。Licht，W.的《空氣污染控制工程-微粒收集基本計算》，1980年，MarcelDekker，紐約和巴塞爾。Lim，K.S.、K.W.Lee和M.R.Kuhlman的《影響電旋風(fēng)器的微粒收集效率的性能因數(shù)的實驗性研究》，2001年，懸浮微?？茖W(xué)和技術(shù)，35，969-977。Lim，K.S.，H.S.Kim和K.W.Lee的《常規(guī)旋風(fēng)器與有/無電場的雙旋風(fēng)器的性能比較》，2004年，懸浮微粒科學(xué)，35，103-116。Mothes，H.和F.Loffler的《旋風(fēng)分離器中微粒去除的預(yù)測》，1988年，國際化學(xué)工程，第28巻，231-240。Oglesby，S.Jr.和G.B.Nichols的《靜電沉積》，1978年，MarcelDekker公司。Parker，K.R.的《應(yīng)用靜電沉積》，1997年，BlackieAcademic&Professional。Salcedo，R.L.R.的《靜電沉積器中的化學(xué)分離》，1981年，加拿大蒙特利爾McGill大學(xué)，博士論文。Salcedo，R.L.和M.A.Coelho的《旋流中渦流擴(kuò)散系數(shù)_實驗方法》，1999年，Can.工Chem.Eng.，Agosto，609—616。Salcedo，R.L.和M.J.Pinho的《高效旋風(fēng)器及其工業(yè)應(yīng)用》，2002年，Ingeni咖，15第2巻，第69期，79-82。Salcedo，R.L.和M.J.Pinho的《數(shù)字優(yōu)化旋風(fēng)器的試驗和工業(yè)規(guī)模試驗研究》，2003年，工業(yè)工程化學(xué)研究，42，no.1,145-154。Salcedo,R.L.和M.deSousaMendes的《最佳微粒捕獲_工業(yè)應(yīng)用研究》，2003年，IndustriaeAmbiente，第2季度，第30期，18-22。Salcedo，R.L.R.、V.G.Chibante和I.S6ro的《數(shù)字優(yōu)化逆流式氣體旋風(fēng)器在實驗室、試驗和工業(yè)規(guī)模上的有效性》，2004年，Trans,oftheFilt.Soc.，4(3)，220-225。Shrimpton，J.S.和R.I.Crane的《小電旋風(fēng)器的性能》，2001年，化學(xué)工程技術(shù)，24(9)，951-955。White,H.J.的《工業(yè)靜電沉積》，1963年，國際靜電沉積協(xié)會，Addison-Wesley出版公司。權(quán)利要求用于除塵和干法氣體凈化的靜電再循環(huán)旋風(fēng)器，它包括一個逆流式收集旋風(fēng)器(Col)，其位于一個直流集中旋風(fēng)器(Con)的上游，后者具有一個中央通道，用于凈化氣體的排出(GL)，這些旋風(fēng)器串聯(lián)布置，并具有從集中器至收集器的循環(huán)線路，用于一部分的待處理氣體，其特征在于，在再循環(huán)裝置中，具有電裝置，用于施加高電壓(AT)，以形成一個電離電場，使再循環(huán)裝置內(nèi)的微粒帶電，使它們離開中央排出通道，但在再循環(huán)裝置的器壁上沒有任何明顯的微粒沉積。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜電再循環(huán)旋風(fēng)器，其特征在于，用于施加高電壓(AT)的電裝置由放電電極組成，放電電極沿再循環(huán)裝置的縱軸布置，與再循環(huán)裝置的器壁電絕緣，器壁接地，以致在器壁和所述放電電極之間建立大的電位差，施加于放電電極的電壓、放電電極的形狀和直徑以及電極和集中器(Con)器壁之間的間距進(jìn)行組合，以產(chǎn)生低于約0.1毫安/平方米的電流密度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靜電再循環(huán)旋風(fēng)器，其特征在于，施加高電壓(AT)的裝置在再循環(huán)裝置(Con)中形成電離電場，平均值低于約2X10s伏/米。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的靜電再循環(huán)旋風(fēng)器，其特征在于，廢氣的再循環(huán)通過吹風(fēng)機(jī)、排出器或文丘里管進(jìn)行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電再循環(huán)旋風(fēng)器，其特征在于，與具有用于提供電離高電壓(AT)的電裝置的直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置Con)并行，還有其它的具有用于提供電離高電壓的電裝置的直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置)，限定一個平行的多靜電再循環(huán)裝置的布置，其中，所有的再循環(huán)裝置由置于該布置上游的相同的逆流式收集旋風(fēng)器(Col)供給，且使帶有集中微粒的各自氣流的一部分再循環(huán)回到所述收集旋風(fēng)器。6.氣流的除塵方法，其中，該氣流首先進(jìn)入一個逆流式旋風(fēng)收集器(Col)，該氣流的部分微粒在其中被捕獲(F)，然后，進(jìn)入一個直流集中旋風(fēng)器(再循環(huán)裝置Con)，其具有一個中央通道，用于排出凈化氣體(GL)，氣流中剩余的部分微粒被集中，且與部分氣體一起再循環(huán)回到所述收集旋風(fēng)器，其特征在于，再循環(huán)裝置(Con)中的微粒在機(jī)械(慣性)力和電力的聯(lián)合作用下離開中央排出通道，其中的后者由穿越高壓電離電場的微粒產(chǎn)生，從而使再循環(huán)回到旋風(fēng)收集器的氣體中的微粒集中，而微粒在集中器的壁上沒有任何明顯的沉積，部分的再循環(huán)微粒被捕獲。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，再循環(huán)裝置(Con)中的電場強(qiáng)度低于約0.1毫安/平方米。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，再循環(huán)裝置(Con)中的(平均)電流密度低于約2Xl()5伏/米。9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其特征在于，從集中器(Con)到收集器(Col)的再循環(huán)氣體的部分約為進(jìn)入收集器的全部氣體的20-30%。10.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的除塵和干法氣體凈化方法，其特征在于，在收集器(Col)的上游，或在再循環(huán)風(fēng)機(jī)、文丘里管或排出器的上游，具有固體吸附劑的注入，用于干法氣體凈化。11.用途，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的裝置和權(quán)利要求6所述的方法，用于酸性氣體的除塵和干法氣體凈化，所述酸性氣體包括氯化氫(HC1)、氟化氫(HF)、二氧化硫(S02)和氧化氮(N0X)。12.用途，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的裝置和權(quán)利要求6所述的方法，用于柴油發(fā)動機(jī)廢氣的除塵。13.用途，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的裝置和權(quán)利要求6所述的方法，用于從氣流捕獲細(xì)菌。全文摘要本發(fā)明涉及具有靜電加強(qiáng)再循環(huán)的旋風(fēng)器系統(tǒng)，包括一個具有直徑D1和含塵氣體(GS)入口的收集旋風(fēng)器(Col)，位于一個再循環(huán)裝置(Con)的上游，再循環(huán)裝置具有直徑D2和排出凈化氣體(GL)的中央通道，這些旋風(fēng)器串聯(lián)布置，并具有從集中器至收集器的再循環(huán)線路，使部分氣流再循環(huán)。該系統(tǒng)特征在于，在再循環(huán)裝置中，有施加高電壓(AT)的裝置，產(chǎn)生電離電場，驅(qū)使微粒離開中央排出通道，而在再循環(huán)裝置的器壁上沒有任何明顯的微粒沉積。再循環(huán)裝置中的電流密度低于0.1毫安/平方米，平均電場低于2×105伏/米。根據(jù)本發(fā)明的方法，在再循環(huán)裝置中，微粒由于機(jī)械力和電力的聯(lián)合作用而被驅(qū)離中央排出通道，后者由穿越電離場的微粒產(chǎn)生，使它們集中在再循環(huán)到收集旋風(fēng)器的氣流部分中，一部分微粒被捕獲(P)。本發(fā)明用于除塵和干法氣體凈化、特別用于酸性氣體，還用于捕獲細(xì)菌。文檔編號B04C9/00GK101720255SQ200880020497公開日2010年6月2日申請日期2008年4月30日優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日發(fā)明者羅穆阿爾多·路易斯·里韋拉·薩爾塞多申請人:羅穆阿爾多·路易斯·里韋拉·薩爾塞多