一种新型气液强化混合交换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型气液强化混合交换装置及方法，属于除尘净化、化工传热传质、气体吸收与净化技术领域，新型气液强化混合交换装置包括壳体件，包括强化接触腔，所述强化接触腔两端分别安装有混合腔和减速脱水腔，所述强化接触腔的内径小于混合腔和减速脱水腔的内径；混合件，安装在所述混合腔内；强化接触件，安装在所述强化接触腔内；减速脱水件，安装在所述减速脱水腔内；集流箱，安装在所述减速脱水腔外部并与其相连，用于收集废液。本发明专利技术通过多级处理配合，强化了气液交换效率，提升了粒径小于2.5μm微细粉尘的净化效率，对化工传热传质效率也有提升，对可溶性气体的吸收与净化效率也有提升效果。率也有提升效果。率也有提升效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型气液强化混合交换装置及方法


[0001]本专利技术涉及除尘净化、化工传热传质、气体吸收与净化
，具体是一种新型气液强化混合交换装置及方法。

技术介绍

[0002]除尘器广泛应用于日常生活及工业作业场所中，对于一些高浓度粉尘作业场所，除尘器更是必不可少。一些类似煤矿掘进、隧道爆破、矿业、建材加工等过程中粉尘浓度达500
‑
8000mg/m3不等，几乎是重度污染空气中粉尘浓度的500倍以上(空气的粉尘浓度大约在0.25
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4mg/m3)，严重影响工人的正常工作与健康。这些场所中，对作业人员危害最大的是粒度小于5μm的呼吸性粉尘，而呼吸性粉尘中，粒度小于2.5μm的微细粉尘是最难净化的一部分，这部分粉尘采用现有的除尘技术都较难达到较高的除尘效率或者经济性较低。
[0003]现有除尘器从用材来看主要分为两大类，干式除尘器和湿式除尘器。在能耗和体积相同时，湿式除尘器对空气的处理量和效率比干式除尘器高。对于干式除尘器主要包括滤袋、滤筒等类型，主要利用滤袋或滤筒形成的孔隙来阻挡粉尘的通过。对于湿式除尘器，它是利用液滴和粉尘的接触，将粉尘捕集于液滴的表面，在将液滴进行回收达到含尘气流与粉尘的分离，实现粉尘净化。
[0004]湿式除尘器有喷雾、泡沫、湿式洗涤器、旋流除尘器等多种形式，不同形式的除尘器原理不同，但关键核心是提高粉尘和除尘器的接触或混合，达到提高粉尘净化的目的。对于喷雾除尘，由于喷淋液滴离散度高、喷淋空间开放，除尘效率一般较低，不足60％，对于粒度小于2.5μm的微细粉尘净化难度更大。泡沫除尘通过增加表面液膜，增加了除尘效率，但仍然是离散状态，效率提升度有限。湿式洗涤器将粉尘局限于设备内部进行气、尘、液间的强化交换，效率显著提升，但是现有的洗涤器，针对最难去除的PM2.5而言，去除效率也不高，主要是因为PM2.5跟随气流的能力较强，容易从气液混合过程中形成的间隙空间逃逸，这是现有除尘器存在的最大技术瓶颈。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新型气液强化混合交换装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种新型气液强化混合交换装置，包括：
[0008]壳体件，包括强化接触腔，所述强化接触腔两端分别安装有混合腔和减速脱水腔，所述强化接触腔的内径小于混合腔和减速脱水腔的内径；
[0009]混合件，安装在所述混合腔内，用于向混合腔喷入雾化除尘液并使得含尘气流初步净化；
[0010]强化接触件，安装在所述强化接触腔内，用于使雾化除尘液和含尘气流加速并充分接触来净化PM2.5以下的微细粉尘；
[0011]减速脱水件，安装在所述减速脱水腔内，用于使雾化除尘液和含尘气流减速并将气液分流；
[0012]集流箱，安装在所述减速脱水腔外部并与其相连，用于收集废液。
[0013]作为本专利技术的进一步技术方案，所述混合件包括：
[0014]喷嘴，一端贯穿所述混合腔并延伸至内部，用于连接供给泵并向混合腔喷出雾化除尘液；
[0015]曲形通道叶轮，安装在所述喷嘴内侧，用于使气流在进行涡旋前进。
[0016]作为本专利技术的更进一步技术方案，所述喷嘴设置有多个，多个所述喷嘴均匀分布在混合腔上。
[0017]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述曲形通道叶轮包括：
[0018]薄片环，与所述混合腔固定连接；
[0019]圆柱体，外部通过多个曲形折流板与所述薄片环固定连接；
[0020]圆锥，固定安装在所述圆柱体靠近喷嘴的一端。
[0021]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述强化接触件包括：
[0022]电机，通过电机支架与所述强化接触腔相连；
[0023]轴流叶轮，固定安装在所述电机的输出端。
[0024]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述轴流叶轮包括：
[0025]中心盘，套设在所述电机输出端外部并与其固定连接；
[0026]多个斜流式板型叶片，均匀分布在所述中心盘外侧。
[0027]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述减速脱水件包括：
[0028]法兰遮挡环，固定安装在所述减速脱水腔内，用于阻挡强化接触腔产生的废液；
[0029]气流脱水结构，安装在所述法兰遮挡环外侧并与减速脱水腔固定连接，用于对通过的气流进行折流脱水。
[0030]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述气流脱水结构包括：
[0031]折流环，与所述减速脱水腔内壁固定连接；
[0032]多个折流板，固定安装在所述折流环内，所述折流板的截面为折线形。
[0033]一种新型气液强化混合交换方法，所述方法使用如上述所述的新型气液强化混合交换装置，所述方法包括以下步骤：
[0034]I级混合：将含尘气体送入混合腔，喷嘴喷出雾化除尘液，与含尘气体在混合腔接触，除尘液扩散到整个曲形折流板所在区域，除尘液随气流到达曲形折流板后，进入曲形通道叶轮，气流在曲形叶轮通道里面涡旋前进，在通道内壁形成液膜，部分大颗粒粉尘粘附在液膜上，累积后掉落，粉尘得到初步处理；
[0035]II级强化接触：经I级混合后的气流进入强化接触腔后，由于面积的减小，气流的速度得到提高，在轴流叶轮的高速旋转作用下，气液尘发生强制接触，部分粉尘附着于斜流式板型叶片上，在电机驱动轴流叶轮的高速旋转作用下落入腔体底部，完成对PM2.5以下的微细粉尘进行净化，废液流入集流箱；
[0036]III级减速脱水：经II级强化接触后的气流进入减速脱水腔后，由于面积的增大，气流速度降低，气流经法兰遮挡环后进入气流脱水结构，由于气流速度的降低，气流在通道内进行折流脱水降尘处理；最后经过除尘和脱水后的干净气流通过出气口排出，废液流入
集流箱。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过设置混合腔、强化接触腔和减速脱水腔，并设置相应的混合件、强化接触件和减速脱水件配合，通过多级处理配合，从而强化了气液交换效率，提升了粒径小于2.5μm微细粉尘的净化效率，对化工传热传质效率也有提升，对可溶性气体的吸收与净化效率也有提升效果。
附图说明
[0038]图1为新型气液强化混合交换装置的结构示意图；
[0039]图2为图1中A
‑
A处的剖视图；
[0040]图3为新型气液强化混合交换装置的爆炸图；
[0041]图4为新型气液强化混合交换装置的主视图；
[0042]图5为图4中B
‑
B处的剖视图。
[0043]图中：1
‑
壳体件、11
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强化接触腔、12
‑
混合腔、13
‑
减速脱水腔、14
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喷嘴、15
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气流出口、2
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集流箱、3
‑
曲形通道叶轮、4<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型气液强化混合交换装置，其特征在于，包括：壳体件，包括强化接触腔，所述强化接触腔两端分别安装有混合腔和减速脱水腔，所述强化接触腔的内径小于混合腔和减速脱水腔的内径；混合件，安装在所述混合腔内，用于向混合腔喷入雾化除尘液并使得含尘气流初步净化；强化接触件，安装在所述强化接触腔内，用于使雾化除尘液和含尘气流加速并充分接触来净化PM2.5以下的微细粉尘；减速脱水件，安装在所述减速脱水腔内，用于使雾化除尘液和含尘气流减速并将气液分流；集流箱，安装在所述减速脱水腔外部并与其相连，用于收集废液。2.根据权利要求1所述的新型气液强化混合交换装置，其特征在于，所述混合件包括：喷嘴，一端贯穿所述混合腔并延伸至内部，用于连接供给泵并向混合腔喷出雾化除尘液；曲形通道叶轮，安装在所述喷嘴内侧，用于使气流在进行涡旋前进。3.根据权利要求2所述的新型气液强化混合交换装置，其特征在于，所述喷嘴设置有多个，多个所述喷嘴均匀分布在混合腔上。4.根据权利要求2所述的新型气液强化混合交换装置，其特征在于，所述曲形通道叶轮包括：薄片环，与所述混合腔固定连接；圆柱体，外部通过多个曲形折流板与所述薄片环固定连接；圆锥，固定安装在所述圆柱体靠近喷嘴的一端。5.根据权利要求1所述的新型气液强化混合交换装置，其特征在于，所述强化接触件包括：电机，通过电机支架与所述强化接触腔相连；轴流叶轮，固定安装在所述电机的输出端。6.根据权利要求5所述的新型气液强化混合交换装置，其特征在于，所述轴流叶轮包括：中心盘，套设在所述电机输出端外部并与其固定连接；多个斜流式板型叶片，均匀分布在所述中心盘外侧。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小川，张明瑞，常喜，魏涛，肖迪，方振昌，李致昊，白皓宇，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：