本發(fā)明涉及一種用于含有污染物的廢氣，特別是煙霧的凈化的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，對(duì)包含污染物的氣體進(jìn)行處理的需求不斷地被更多地感受到，污染物例如是來自于燃燒設(shè)施的煙霧或是來自工業(yè)過程的包含有機(jī)和無機(jī)污染物(例如顆粒以及重金屬)的廢水。
從經(jīng)濟(jì)及環(huán)境角度來看，去除包含在上述廢氣中的CO2的排放也同樣重要。
出于顯而易見的環(huán)境原因，這樣一種污染物應(yīng)當(dāng)在將氣體排放至大氣之前即被處理掉。
在主要包含有機(jī)污染物的氣體的情況下，凈化過程通常是通過燃燒方式來執(zhí)行。
更為具體地，該氣體被引入燃燒室，燃燒室包含有由燃料保持適當(dāng)燃燒的火焰，并且在其中發(fā)生廢棄物的氧化。
然而，這種已知的氣體凈化方法具有一些缺陷，特別是受限于燃料的大量消耗，在排放的煙霧中存在有部分氧化成分，花費(fèi)較長時(shí)間以使方法產(chǎn)生效果，以及在負(fù)載可變的情況下缺乏靈活性。
相反，在待凈化氣體中含有諸如灰塵、金屬、特別是重金屬和/或顆粒等的無機(jī)性質(zhì)的特定污染物的情況下，凈化通常是采用包括選擇性過濾器、洗滌系統(tǒng)以及電子過濾器的設(shè)備完成的。另一個(gè)缺陷則在于對(duì)這些電子過濾器以及他們的廢棄物的清潔和處置。
另外需要強(qiáng)調(diào)的是，這樣一種過濾器的有效性隨著使用而逐漸降低，直至不得不對(duì)其進(jìn)行清潔或是完全替換后而將它們處理至垃圾場(chǎng)。
然而，這種類型的設(shè)備具有大的整體尺寸并且需要高額的投資以及運(yùn)行及維護(hù)成本。
專利文件JP 2000037638、US 2730195、US 4222748、EP 0532841、GB 556939描述了氣體凈化方法，該方法構(gòu)想了一種第一水分配操作，接著為氣體處理階段，在其中分子被靜電充電并在隨后通過一種靜電過濾器而被捕獲，在此之后，氣體進(jìn)行第二水分配處理操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主旨在于提供一種用于凈化含有污染物的氣體的方法及設(shè)備，其可以有效去除包含在處理氣體中的有機(jī)和無機(jī)污染物。
在這一目的內(nèi)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于凈化含污染物的氣體的方法及設(shè)備，相比于當(dāng)前所使用的已知類型的方法或設(shè)備，具有低廉的投資、運(yùn)行及維護(hù)成本。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于凈化含污染物的氣體的方法及設(shè)備，其可以在使用起來簡(jiǎn)單、合理、容易、高效的范圍內(nèi)并且以可負(fù)擔(dān)的解決方案克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
以上所述的目的可以由具有權(quán)利要求1所述特征的本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)。
以上所述的目的可以由具有權(quán)利要求7所述特征的本發(fā)明設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
從對(duì)用于凈化含污染物的氣體的設(shè)備的優(yōu)選的，而并非限定的實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，該實(shí)施例通過附圖中的指示性的而非限制性的示例示出，在附圖中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的縱向剖視圖。
具體實(shí)施方式
具體參考該附圖，附圖標(biāo)記1總體上指代一種用于凈化含有污染物的氣體的設(shè)備。
設(shè)備1包括中空腔體2，其限定了具有用于待凈化氣體的進(jìn)氣口4以及用于凈化后氣體的出氣口5的凈化室3。
優(yōu)選地，腔體具有大體上圓形的截面，并且進(jìn)氣和出氣口4、5設(shè)置于其軸向端點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備1包括第一分配裝置6，其用于在凈化室3的第一部分3a內(nèi)分配霧化水以去除待凈化氣體中的有機(jī)和/或無機(jī)化合物。通過第一分配裝置6被霧化的水包括氘，以便于提高水自身的導(dǎo)電率。
更為具體地，第一分配裝置6包括多個(gè)噴嘴，其布置在對(duì)第一部分3a進(jìn)行限定的腔體2的內(nèi)壁上的多個(gè)噴嘴。
從圖1所示的實(shí)施例中可以看出，第一分配裝置6包括沿著腔體2的縱向延伸(例如，沿著布置在第一部分3a的相對(duì)側(cè)的多個(gè)行)的彼此分離的多個(gè)噴嘴。
適當(dāng)?shù)?，噴?的方向可調(diào)節(jié)，并且它們通過這樣一種方式被配置以在凈化室內(nèi)部產(chǎn)生湍流并且在第一部分3a內(nèi)部獲得大體均勻的霧化。
待凈化氣體通過進(jìn)氣口4在大體上軸向的方向上被引入腔體2，并且從噴嘴6流出的霧化水能夠在凈化室3內(nèi)攔截在其流動(dòng)方向的交叉方向上引入的氣體，如箭頭14所示。
便利地，設(shè)備1包括布置在進(jìn)氣口4附近的至少一個(gè)軸流風(fēng)扇7并且能夠?qū)崿F(xiàn)在中空腔體2中的氣體的吸入的真空。
通過噴嘴6注入的水為室溫，優(yōu)選地不低于10℃，并且以允許第一部分3a的水的完全霧化且不會(huì)阻礙腔體2內(nèi)的氣體的正常外流的壓力(約為30/40bar)進(jìn)行供給。
優(yōu)選地，由噴嘴6霧化的水包含比例的M.P.C.D.(分子潛在鏈粉碎機(jī))，其包括從組：碳酸鈉、偏硅酸鈉、乙氧基化醇和水性染料中選擇的至少一個(gè)，并且能夠促進(jìn)分子分解且有利于有機(jī)和/或無機(jī)部分沉淀在腔體2的底部。
隨著氣體流經(jīng)第一部分3a而被去除的有機(jī)和/或無機(jī)部分在腔體2的底部被收集，其中提供有第一開口8，以允許有機(jī)和/或無機(jī)部分自身可以隨著由噴嘴6分配的霧化水的冷凝之后而形成的沖刷水流而流出。
設(shè)備1還包括位于凈化室3的第二部分3b的氣體處理裝置，并且其被布置在相對(duì)于氣體流動(dòng)的方向的第一分配裝置6的下游。
根據(jù)本發(fā)明，處理裝置包括用于放電形成9的裝置，其能夠使得出自第一部分3a的氣體電離并得到等離子狀態(tài)，因此使得包含在氣體自身的有機(jī)化合物發(fā)生分子解離，即CO2和其他長鏈分子的分解。
例如，CO2通過以下反應(yīng)分解：
CO2→CO+0.5O2
隨著這樣的分解，分子保持在“非平衡”狀態(tài)。
形成裝置9包括至少一對(duì)極性相反的電極10，以及用于對(duì)該電極10對(duì)提供電位差的裝置(圖中未示出)。在其間發(fā)生上述放電的電極10接收具有25000V至30000V之間的電壓和0.1A至1.5A之間的電流強(qiáng)度的脈沖直流電。
在第二部分3b施加的放電因此能夠使得無機(jī)化合物的分子分解并且不會(huì)對(duì)相關(guān)的分子進(jìn)行靜電充電。
優(yōu)選地，電極10為具有金屬籠的網(wǎng)狀類型。
在圖1所示的實(shí)施例中，第二部分3b具有大體圓柱形狀，并且電極10被布置在該第二部分3b的相對(duì)的內(nèi)壁上。
電極10的數(shù)量根據(jù)待處理氣體的流量(m3/h)進(jìn)行適當(dāng)選擇。
每一對(duì)電極10之間的距離也是根據(jù)組成待處理氣體的元素選擇的，并且可在小于或等于20mm的情況下進(jìn)行任選。
相對(duì)于待處理氣體的流動(dòng)方向，在電極10的下游，在霧化水的第二分配裝置11被布置在凈化室的第三部分3c的內(nèi)部。
第二分配裝置11能夠進(jìn)一步從出自第二部分3b的氣體中去除由電離引起的分解后剩余的分子殘余。
更為具體地，第二分配裝置11包括多個(gè)噴嘴，布置在對(duì)第三部分3c進(jìn)行限定的腔體2的內(nèi)壁上。
同樣地，在此情況下，噴嘴11的方向可以被調(diào)節(jié)，且它們通過這樣一種方式配置以在凈化室內(nèi)部產(chǎn)生湍流并且在第三部分3c內(nèi)部獲得大體均勻的霧化。
噴嘴11能夠以室溫在第三部分3c內(nèi)引入霧化水，以便于進(jìn)一步去除仍在懸浮的分子，以避免重新生成原始分子或其他長鏈分子，如呋喃或二噁英。
如同第一分配裝置6，噴嘴11同樣沿著彼此相向和相對(duì)的多行布置。
優(yōu)選地，來自噴嘴11的霧化水包含比例的M.P.C.D.，同樣在此情況下，其能夠促進(jìn)包含在長鏈分子中的有機(jī)和/或無機(jī)部分的沉淀，并且有利于僅具有高氧氣及臭氧含量的水汽的流出。
沉淀的有機(jī)和/或無機(jī)部分在腔體2的底部被收集，并且與由噴嘴11冷凝的沖刷水一起通過第二開口12流出，該第二開口12位于第二及第三部分3b和3c之間并與第一開口8連通。
有利地，設(shè)備1還包括至少一個(gè)過濾元件13，過濾元件13布置在第二分配裝置11的下游，并且能夠捕獲在氣體流經(jīng)第三部分3c后仍然殘留在該氣體中的任何固體顆粒。
在如圖1所示的實(shí)施例中，過濾元件13布置在出氣口5。
更為具體地，過濾元件13為機(jī)械式，并且包括一層或多層纖維結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地為碳纖維。
設(shè)備1還可以包括軸流風(fēng)扇，圖中未示出，其能夠促進(jìn)氣體通過凈化室3流出。
本發(fā)明的操作如下。
待凈化氣體在凈化室3內(nèi)部被饋送通過進(jìn)氣口4并且軸流風(fēng)扇沿著方向14引導(dǎo)氣體流出。
待凈化氣體接著到達(dá)第一部分3a，其中對(duì)包括氘的霧化水的第一分配操作通過噴嘴6發(fā)生。
如前所述，由噴嘴6分配的霧化水優(yōu)選為室溫，使得包含在待凈化氣體中的有機(jī)和/或無機(jī)化合物被去除，其在第一部分3a的底部收集，并從這里被移除。
接著，氣體到達(dá)凈化室3的第二部分3b，其中由于電極10之間所產(chǎn)生的放電的影響，在向電極施加電勢(shì)差之后，氣體自身發(fā)生電離，到達(dá)等離子狀態(tài)。
通過氣體高濕度含量及高導(dǎo)電率的影響，由于在第一部分3a執(zhí)行的沖刷以及由于在由噴嘴6分配的水中具有氘，該電路在電極10之間閉合，從而產(chǎn)生了一系列的高壓放電。該放電由此導(dǎo)致諸如二氧化碳和其他長鏈分子等的有機(jī)化合物產(chǎn)生了分子分解。
隨著在第二部分3b發(fā)生的電離，分解的分子保持在“非平衡”狀態(tài)。
在第二部分3b的下游，接著進(jìn)行霧化水的第二分配操作，大體上按照與上述的第一分配操作相同的步驟，以便于進(jìn)一步去除仍存在的懸浮分子并且防止原始分子或其他長鏈分子的重新形成。
該第二“沖洗”使得仍包含在氣體中的有機(jī)和/或無機(jī)化合物被進(jìn)一步去除，這些化合物沉淀并且凈化室3的底部收集。
已經(jīng)沉淀的有機(jī)和/或無機(jī)部分，均隨著霧化水的第一和第二分配操作，通過開口8和12被輸送至回收通道。
優(yōu)選地，出自第三部分3c的氣體還經(jīng)歷了一個(gè)能夠捕獲仍殘留在氣體中的任何雜質(zhì)的機(jī)械過濾的階段。
更為具體地，氣體通過設(shè)置在出氣口5處的過濾元件13。
因此，從出氣口5出來的氣體由氧氣、水蒸氣和臭氧組成。
本發(fā)明所描述的技術(shù)方案是如何實(shí)現(xiàn)所要達(dá)到的技術(shù)目的的已在實(shí)踐中被證實(shí)，并且特別需要強(qiáng)調(diào)的事實(shí)是形成本發(fā)明的主題的方法和設(shè)備允許以簡(jiǎn)單實(shí)用的方式凈化污染的氣體，例如來自于燃燒過程的那些氣體或是工業(yè)生產(chǎn)過程中的包含有機(jī)和無機(jī)污染物的廢水，還允許去除CO2。