声波与相变耦合作用脱除细颗粒的装置和方法

摘要

声波与相变耦合作用脱除细颗粒的装置和方法，涉及除尘设备和方法。所述装置设有烟道、气体调节室、蒸汽质量流量控制器、声相变室、分离器；含尘气流进入调节室，调节室内设有蒸汽扩散式喷嘴并与蒸汽质量流量控制器连接；调节室出口与声相变室入口连接，在声相变室的同一侧面装有声源，声源依次连接功率放大器和信号发生器；声相变室的出口接分离器，分离器出口通过排放口由引风机将处理后的干净气流排出，分离器设有排灰口。基于声波与相变耦合作用，细颗粒在发生声波团聚的同时发生相变凝结长大，提高细颗粒物的团聚效率，降低声波团聚的声场强度，再采用常规除尘装置对团聚长大后的大颗粒做进一步脱除，在低声压级条件下高效脱除PM_2.5。

主权项

声波与相变耦合作用脱除细颗粒的方法，其特征在于所述方法采用声波与相变耦合作用脱除细颗粒装置，所述声波与相变耦合作用脱除细颗粒装置设有烟道、气体调节室、蒸汽质量流量控制器、声相变室、分离器；含尘气流经过烟道进入气体调节室，气体调节室内设有蒸汽扩散式喷嘴并与蒸汽质量流量控制器相连接；气体调节室的出口与声相变室的入口相连接，在声相变室的同一个侧面装有至少1个声源，声源依次连接功率放大器和信号发生器；声相变室的出口与分离器相连接，分离器的出口通过排放口由引风机将处理后的干净气流排出，分离器设有排灰口；所述方法包括以下步骤：1)烟气含湿量的调节，根据初始气流的温、湿度、处理流量及所需烟气过饱和度S计算出需要添加的蒸汽量，通过蒸汽质量流量控制器及扩散式蒸汽喷嘴添加蒸汽，蒸汽扩散式喷嘴安装在靠近气体调节室烟气入口处，并以逆流的方式将蒸汽喷入气流中，确保气体调节室出口气流的过饱和度S≥1；2)确定声源工作频率后，计算出在此工作频率下的声波波长，通过调节声源与声相变室连接的伸缩扩散管的长度使得声源与声相变室对侧的距离为波长的整数倍，以在声相变室内形成驻波声场；3)待处理的含尘气流通过烟道进入气体调节室调节气流的过饱和度S≥1，调节后的高湿气流进入声相变室，同时启动声源，根据处理烟气情况可同时开启一个或多个声源，在声相变室形成一个或多个驻波声场，使细颗粒在一个或多个声波场中发生相变团聚长大；控制含尘气流的流量，确保含尘气流在声相变室中的停留时间大于3s，在声相变室内高湿气流中的颗粒物同时发生相变凝结和声波团聚耦合长大作用，处理后的含尘气流进入分离器，长大后的颗粒物从气流中分离出来，干净气流经由排放口排出，分离下来的颗粒物由排灰口排出。