上運動，如圖5所示，本發明將其改為切向回形進入。此改動將氣流方向由原來的豎直向上運動改變為順時針旋轉向上運動，避免進入填料前的一股射流突然轉入較大管道中，其速度較大、能量較高的顆粒不經過填料而出去。避免產生邊界層分離，引起渦流，減小了氣體的緩沖力，進而減小湍動。延長了氣體在床體內的停留時間，有利于液滴和液膜對粉塵的捕集過程。同時，氣流方向的改變增大了塵粒與液滴之間的相對速度，使塵粒受到的慣性碰撞作用增大，提高了除塵效率。
[0020]向水中加入發泡劑，配置成質量濃度為0.01%?0.1%的發泡劑溶液，溶液的表面張力顯著降低，經過液體分布器的發泡劑溶液受到離心力的作用分散到旋轉的填料上，形成大量的泡沫粒子群，具有更大的總面積和總體積，更小的表面張力，幾乎可以捕集所有與其相遇的粉塵，尤其對細顆粒物具有更強的凝聚能力，可以顯著降低液氣比和轉速，提高旋轉填料床對細顆粒物的脫除效率。
[0021]為了提高發泡劑的泡沫發生量，對旋轉填料床的填料進行了改進，通過實驗對比，發現鮑爾環型填料的發泡量大于絲網填料，且塑料材質的填料更加輕便，旋轉填料床的氣相壓降也減小至200Pa，而鮑爾環型填料的空隙率遠大于絲網填料，降低了處理高濃度含塵氣體時填料堵塞的可能，通過進一步對其表面進行壓紋處理，使之糙化，以此提高填料的真實面積，在通入液體后，使潤濕面積增大，提高了其捕獲顆粒的能力，有助于泡沫的產生，降低設備壓降的同時解決了處理高濃度含塵氣體時填料堵塞的問題。
[0022]利用所述超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置脫除氣體中細顆粒物的方法，具體步驟如下:含塵氣體從含塵氣源3經渦街流量計2后，沿回形切向進入超重力旋轉填料床I中，儲液槽5中的反應液由液栗4輸送至超重力旋轉床I，氣液兩相在填料層1.4接觸反應，完成脫除氣體中的細顆粒物，反應后的液體從液體出口 1.3排出，經過U型液封裝置6后進入到儲液槽5中循環使用;脫除細顆粒物的氣體經氣體出口 1.5排出超重力旋轉填料床I;所述儲液槽5中的反應液為質量濃度為0.01-0.1%的發泡劑溶液，所述通入超重力旋轉填料床I的氣體氣速為10?20m/s。
[0023]所述超重力旋轉填料床的轉速為400-600r/min，超重力旋轉填料床的氣相壓降為150-200Pa，超重力旋轉填料床中的液氣比為0.2-0.4L/m3。所述儲液槽中的發泡劑溶液為水中加入十二烷基硫酸鈉、span系列或tween系列的表面活性劑和潤濕劑，配置成質量分數為0.01%~0.1%的發泡劑溶液。
[0024]實施例1:某煉鋼廠高爐尾氣的粉塵濃度約為10g/m3，以此為含塵氣體進行中試實驗，處理氣量為500m3/h，氣速為10m/s，適宜液量為0.3m3/h，超重力旋轉填料床內的塑料鮑爾環填料的外徑為16mm，超重力旋轉填料床的轉速為600r/min，超重力旋轉填料床中的液氣比為0.2L/m3，超重力旋轉填料床的氣相壓降為150 Pa，水中加入十二烷基硫酸鈉配制成質量濃度為0.05%的發泡劑溶液，所測得的總除塵效率為98.7%，其中，PM2.5的脫除率為96%，PM1.ο的脫除率為89%。
[0025]實施例2:在某生產硝酸磷肥的生產線中，會排放20萬m3/h的含有復合化肥粉塵的氣體，粉塵顆粒細，濃度約4g/m3 ο以此為含塵氣體進行中試實驗，處理氣量為800m3/h，氣速為15m/s，適宜液量為0.3m3/h，超重力旋轉填料床內的塑料鮑爾環填料的外徑為35mm，超重力旋轉填料床的轉速為500r/min，超重力旋轉填料床中的液氣比為0.3L/m3，超重力旋轉填料床的氣相壓降為180 Pa，水中加入span系列的表面活性劑配制成質量濃度為0.01%的發泡劑溶液，所測得的總除塵效率為9 9.5 %，其中，P M 2.5的脫除率為9 7 %，P M!.ο的脫除率為88.5%ο
[0026]實施例3:使用2000目的滑石粉模擬濃度為15g/m3的含塵氣體，處理氣量為600m3/h，通入超重力旋轉填料床的氣速為20m/s，適宜液量為0.15m3/h，超重力旋轉填料床內的塑料鮑爾環填料的外徑為50mm，超重力旋轉填料床的轉速為400r/min，超重力旋轉填料床中的液氣比為0.4L/m3，超重力旋轉填料床的氣相壓降為200 Pa，水中加入tween系列的潤濕劑配制成質量濃度為0.1%的發泡劑溶液，所測得的總除塵效率為99.7%，其中，PM2.5的脫除率為98% ,PM1.ο的脫除率為90%。
【主權項】
1.一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置，包括設有氣體進出口和液體進出口的超重力旋轉填料床(I )，超重力旋轉填料床(I)的氣體進口( 1.1)通過渦街流量計(2)連接含塵氣源(3 )，液體進口( 1.2 )通過液栗(4 )連接儲液槽(5 )，液體出口( 1.3 )通過U型液封裝置(6 )連接儲液槽(5)，其特征在于:所述超重力旋轉填料床(I)的氣體進口( 1.1)切向設置于超重力旋轉填料床(I)殼體外部，氣體進口( 1.1)處安設回形導流進口板(7)，超重力旋轉填料床(I)內設有填料層(1.4)，填料層(1.4)的填料為塑料鮑爾環填料。2.根據權利要求1所述的一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置，其特征在于:所述回形導流進口板(7)為擋板沿氣體進口(1.1)交替穿插安設，回形導流進口板(7)長度為氣體進口(1.1)管道直徑的三分之一，回形導流進口板(7)的寬度為回形導流進口板(7)長度的二分之一。3.根據權利要求1所述的一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置，其特征在于:所述塑料鮑爾環填料表面設有糙面壓紋，塑料鮑爾環填料的外徑為16-50mm。4.根據權利要求1所述的一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置，其特征在于:所述超重力旋轉填料床(I)為錯流旋轉填料床。5.利用權利要求1-3所述的一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置脫除氣體中細顆粒物的方法，其特征在于:具體步驟如下:含塵氣體從含塵氣源(3)經渦街流量計(2)后，沿回形切向進入超重力旋轉填料床(I)中，儲液槽(5)中的反應液由液栗(4)輸送至超重力旋轉床(I)，氣液兩相在填料層(1.4)接觸反應，完成脫除氣體中的細顆粒物，反應后的液體從液體出口(1.3)排出，經過U型液封裝置(6)后進入到儲液槽(5)中循環使用;脫除細顆粒物的氣體經氣體出口( 1.5)排出超重力旋轉填料床(I);所述儲液槽(5)中的反應液為質量濃度為0.01-0.1%的發泡劑溶液，所述通入超重力旋轉填料床(I)的氣體氣速為10?20m/s。6.根據權利要求4所述的利用一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置脫除氣體中細顆粒物的方法，其特征在于:所述超重力旋轉填料床的轉速為400-600r/min，超重力旋轉填料床的氣相壓降為150-200Pa，超重力旋轉填料床中的液氣比為0.2-0.4L/m3。7.根據權利要求4所述的利用一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置脫除氣體中細顆粒物的方法，其特征在于:所述儲液槽中的發泡劑溶液為水中加入十二烷基硫酸鈉、span系列或tween系列的表面活性劑和潤濕劑，配置成質量分數為0.01%?0.1%的發泡劑溶液。
【專利摘要】本發明屬超重力除塵技術領域，為解決現有超重力除塵方法對細顆粒物的脫除率較低；能耗高，不穩定；處理高濃度含塵氣體時易造成填料堵塞，無法連續運行等問題，提供了一種超重力脫除氣體中細顆粒物的裝置和方法。超重力旋轉填料床的氣體進口通過渦街流量計連接含塵氣源，液體進口通過液泵連接儲液槽，液體出口通過U型液封裝置連接儲液槽，氣體進口切向設置于超重力旋轉填料床殼體外部，氣體進口處安設回形導流進口板，超重力旋轉填料床內設有填料層，填料為塑料鮑爾環填料。總除塵效率高達99.6%，分級效率也顯著提高，更適合脫除氣體中的細顆粒物。經濟成本降低。運行更穩定，能耗低，適合工業應用；不堵塞，可連續運行；設備重量輕，方便運輸。
【IPC分類】B01D47/14, B01D50/00
【公開號】CN105642062
【申請號】
【發明人】劉有智, 祁貴生, 焦緯洲, 張巧玲, 羅瑩, 袁志國, 申紅艷, 高璟, 栗秀萍, 郭強
【申請人】中北大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月3日