專利名稱：常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，特別是指一種內(nèi)部溫度可保持
在常溫狀態(tài)下的靜電集塵裝置。
背景技術(shù)：
近年來深次微米微粒已廣泛的應(yīng)用在紡織、光電、醫(yī)藥、生化及環(huán)境相關(guān)產(chǎn)業(yè)上。 在制造深次微米相關(guān)產(chǎn)品的過程中，深次微米微粒會(huì)經(jīng)由許多途徑散布到空氣中，之后再 通過空氣的傳輸及分子擴(kuò)散進(jìn)入水中。許多相關(guān)研究指出納米微粒也會(huì)通過呼吸行為進(jìn)入 人體并沉降在呼吸道中，或是通過血液及淋巴液傳遞到人體各部器官中，對(duì)人體造成危害。
有鑒于此，如何有效的控制深次微米微粒為目前最重要的課題之一。 靜電集塵器為目前廣泛應(yīng)用的集塵設(shè)備之一，但是根據(jù)微粒的擴(kuò)散及電場(chǎng)充電機(jī) 制與電力移動(dòng)性的理論關(guān)系，可發(fā)現(xiàn)電移動(dòng)性在0. 1 i！ m 1 i！ m的范圍最低而呈現(xiàn)一個(gè)U 形的收集效率曲線。因此如何提高靜電集塵器對(duì)深次微米微粒的收集效率，仍有待進(jìn)一步 的研究。
目前在工業(yè)界較為廣用的干式靜電集塵器，相較于其它傳統(tǒng)的集塵設(shè)備，干式靜
電集塵器的壓損較低，所需消耗的電力較少，且操作簡(jiǎn)單。但是近年來的研究發(fā)現(xiàn)，干式靜
電集塵器的收集板上所堆積的粉塵餅會(huì)形成絕緣層，降低電場(chǎng)強(qiáng)度并減少收集效率，因此
在使用一段時(shí)間過后，需將收集板上的粉塵餅震落。在敲擊粉塵餅的過程中，會(huì)增加粉塵再
揚(yáng)起的機(jī)率，而產(chǎn)生一些細(xì)微粒(PM2.5)的二次污染。此外，當(dāng)高電阻系數(shù)的粉塵附著于
收集板上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生背電暈的現(xiàn)象，降低集塵效率。為了改善干式靜電集塵器在使用上的缺
點(diǎn)，國外已有許多學(xué)者設(shè)計(jì)開發(fā)濕式靜電集塵器，解決了在敲打收集板過程中所產(chǎn)生的粉
塵再揚(yáng)起問題，因此對(duì)于次微米微粒的去除效率也較干式靜電集塵器高。 已知濕式靜電集塵器，如美國第5， 395， 430號(hào)專利案所揭露，其包括有殼體、靜電
集塵單元、電源供應(yīng)單元以及干凈流體供應(yīng)單元，靜電集塵單元包括多個(gè)靜電集塵件設(shè)于
殼體，且每一靜電集塵件具有收集管以及放電電極，電源供應(yīng)單元分別與靜電集塵單元的
收集管以及放電電極電性連接，使二者之間形成一電場(chǎng)，而干凈流體供應(yīng)單元用以容納洗
滌液，并通過一導(dǎo)管將洗滌液輸送至靜電集塵件上方，使洗滌液通過重力而沿著收集館內(nèi)
側(cè)壁面向下流動(dòng)，同時(shí)于收集管的內(nèi)側(cè)壁面形成水膜。 但濕式靜電集塵器仍有其缺點(diǎn)，如洗滌液通常無法均勻地在收集管的壁面形成水 膜，部分壁面仍維持干燥，造成附著于干燥壁面上的微粒無法被清除，另外，此設(shè)計(jì)對(duì)深次 微米的微粒收集效果不佳。不適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚頃?huì)造成收集管表面產(chǎn)生槽道現(xiàn)象，降低洗塵 效率。對(duì)粘著性粉塵，如油煙微粒的收集效率低。收集管及放電電極之間缺乏屏蔽，兩者容 易經(jīng)由該洗滌液而形成短路或火花，甚至導(dǎo)致工安意外。 另外，不論干式及濕式集塵器均有放電電極易有粉塵附著使電暈強(qiáng)度下降，造成 空氣離子量降低微粒充電不足，使得微粒收集效果不佳的缺點(diǎn)。對(duì)于深次微米微粒處理方 面，如果廢氣溫度不夠高時(shí)，則須額外耗費(fèi)能源來加溫使水氣化，以促成小微粒的凝結(jié)成長(zhǎng)使處理效率提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，改 善常溫下深次微米微粒及粘稠性微粒收集效率不佳的問題。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，用以凈 化一待處理廢氣。常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置包括核凝成長(zhǎng)腔、界面活性劑水溶液 以及靜電除塵腔。核凝成長(zhǎng)腔包括第一腔室、廢氣入口 、連接口以及噴霧器，廢氣入口由第 一腔室向外部延伸，而噴霧器設(shè)于第一腔室中。界面活性劑水溶液由噴霧器噴入第一腔室 中，靜電除塵腔包括第二腔室以及氣體出口 ，第二腔室與連接口連接，而氣體出口由第二腔 室向外部延伸。 應(yīng)注意的是，靜電除塵腔還包括潔凈水進(jìn)流通道以及廢水流出通道，潔凈水進(jìn)流 通道設(shè)于靜電除塵腔的上側(cè)，而廢水流出通道設(shè)于靜電除塵腔的底側(cè)。 應(yīng)注意的是，靜電除塵腔還包括潔凈水儲(chǔ)存槽以及廢水收集槽，潔凈水儲(chǔ)存槽與 潔凈水進(jìn)流通道連接，而廢水收集槽與廢水流出通道連接。 應(yīng)注意的是，潔凈水儲(chǔ)存槽還包括導(dǎo)角，導(dǎo)角位于潔凈水儲(chǔ)存槽與第二腔室連接 處。 應(yīng)注意的是，靜電除塵腔的兩側(cè)分別包括一接地導(dǎo)通的多孔性電極板，且該靜電 除塵腔內(nèi)設(shè)有一放電電極。 應(yīng)注意的是，多孔性電極板為一粗糙面。
應(yīng)注意的是，多孔性電極板為親水性表面。 應(yīng)注意的是，靜電除塵腔的另外兩側(cè)還分別包括一套管，套管外側(cè)包括螺紋結(jié)構(gòu)，
套管用以裝設(shè)放電電極，并且通過螺紋結(jié)構(gòu)與靜電除塵腔的腔壁固定。 應(yīng)注意的是，靜電除塵腔的腔壁包括裝設(shè)孔，裝設(shè)孔具有螺紋結(jié)構(gòu)以固定套管。 應(yīng)注意的是，套管與放電電極之間填入干凈空氣或氮?dú)狻?應(yīng)注意的是，常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置還包括超音波裝置，設(shè)于第一腔 室中。 應(yīng)注意的是，待處理廢氣沿一氣流方向通過靜電除塵腔的第二腔室，放電電極之 延伸方向與氣流方向垂直。 應(yīng)注意的是，界面活性劑水溶液是由界面活性劑與水混合而成，對(duì)于界面活性劑 而言，陰離子界活性劑、洋離子界面活性劑、兩性界面活性劑或其混合物皆可使用。陰離子 界面活性劑可舉例有十六烷基硫酸鈉(sodium dodecylsulphate)、月桂基硫酸鈉(sodium lauryl sulfate)等。陽離子界面活性劑可舉例有溴化十六烷基三甲銨(cetyltrimethyl ammonium bromide)、十六烷基石比啶氯(cetyltpyridinium chloride)等。兩性界面活性 劑可舉例有十二烷基胺基乙基肝胺酸(dodecyl aminoethyl glycine)、油酸酰胺(oleic acid amide)等。 應(yīng)注意的是，界面活性劑水溶液的濃度范圍為0. 0000001 0. 01M。 本發(fā)明利用多孔性電極板與放電電極連接形成微粒收集腔，可形成均勻水膜。另
外，利用套管的設(shè)計(jì)將電暈放電電極包覆在中央，并由套管吹入干凈空氣或氮?dú)鈱⒎烹婋姌O包覆，因此形成屏蔽，以避免火花及短路的問題，也可避免廢氣中的微粒附著于放電電極 上，延長(zhǎng)放電電極的使用壽命。再者，還利用界面活性劑水溶液的方式，使微粒在常溫下可 凝結(jié)成長(zhǎng)，同時(shí)使其輕微帶電，而凝結(jié)成長(zhǎng)后的微粒更易于充電而被集塵器所收集，可改善 常溫下深次微米微粒及粘稠性微粒收集效率不佳的問題。


圖1為本發(fā)明的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置示意圖； 圖2為本發(fā)明常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置的套管以及靜電集塵腔的腔壁 連接示意圖； 圖3為本發(fā)明常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置的靜電除塵腔以及放電電極的 俯視圖。主要組件符號(hào)說明
10 常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置 11 核凝成長(zhǎng)腔 111 第一腔室 112 廢氣入口 113 連接口 114 噴霧器 12 界面活性劑水溶液 13 靜電除塵腔 131 第二腔室 132 氣體出口 133 潔凈水進(jìn)流通道 134 廢水流出通道 135 潔凈水儲(chǔ)存槽 136 廢水收集槽 137a、137b 多孔性電極板 138 放電電極 139 套管 140 裝設(shè)孔 141、142 螺紋結(jié)構(gòu) 143 氣體 144 均勻水膜 145 導(dǎo)角 146a、146b 腔壁 15 超音波裝置 20 待處理廢氣 A、 B 箭頭
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置示意圖。請(qǐng)參閱圖l，本發(fā)明的 常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置10是用以凈化待處理廢氣20，而常溫型核凝成長(zhǎng)濕式 靜電集塵裝置10主要包括核凝成長(zhǎng)腔11、界面活性劑水溶液12、靜電除塵腔13以及超音 波裝置15。核凝成長(zhǎng)腔11包括第一腔室111、廢氣入口 112、連接口 113以及噴霧器114， 廢氣入口 112由第一腔室111向外部延伸，使待處理廢氣20可由廢氣入口 112進(jìn)入常溫 型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置10中，而噴霧器114設(shè)于第一腔室111中，用以制造水霧， 另外超音波裝置15設(shè)于第一腔室111中。界面活性劑水溶液12儲(chǔ)存于第一腔室111中， 靜電除塵腔13包括第二腔室131以及氣體出口 132，第二腔室131與連接口 113連接，而 氣體出口 132用以提供除塵后的潔凈空氣排出，由第二腔室131向外部延伸。其中，界面 活性劑水溶液12由界面活性劑與水溶液混合而成，界面活性劑可為一陰離子界活性劑、一 陽離子界面活性劑、一兩性界面活性劑或其混合物，而該陰離子界面活性劑可為十六烷基 硫酸鈉(sodium dodecylsulphate)、月桂基硫酸鈉(sodium lauryl sulfate)等，該陽離 子界面活性劑可為溴化十六烷基三甲銨(cetyltrimethyl ammonium bromide)、十六烷基 砒啶氯(cetyltpyridinium chloride)，該兩性界面活性劑可為十二烷基胺基乙基肝胺酸 (dodecyl aminoethyl glycine)、油酸酰胺(oleic acid amide)等。另夕卜，界面活性齊U水 溶液的濃度范圍為0. 0000001 0. 01M。 另外，靜電除塵腔13還包括潔凈水進(jìn)流通道133、廢水流出通道134、潔凈水儲(chǔ)存 槽135、廢水收集槽136、多孔性電極板137a、137b以及放電電極138。潔凈水進(jìn)流通道133 設(shè)于靜電除塵腔13的上側(cè)，而廢水流出通道134設(shè)于靜電除塵腔13的底側(cè)，潔凈水儲(chǔ)存槽 135與潔凈水進(jìn)流通道133連接，而廢水收集槽136與廢水流出通道134連接。多孔性電極 板137a、137b分別設(shè)于靜電除塵腔13的二側(cè)，放電電極138設(shè)于靜電除塵腔的腔壁上且位 于該靜電除塵腔內(nèi)。位于靜電除塵腔13二側(cè)的多孔性電極板137a接地導(dǎo)通。其中，多孔 性電極板137a、137b為粗糙面以及親水性表面。應(yīng)注意的是，潔凈水儲(chǔ)存槽135還包括導(dǎo) 角145，導(dǎo)角145位于潔凈水儲(chǔ)存槽135與第二腔室131連接處，可提供潔凈水更平順地流 入第二腔室131中。 圖2為本發(fā)明常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置的套管以及靜電除塵腔的腔壁 連接示意圖。圖3為本發(fā)明常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置的靜電除塵腔以及放電電極 的俯視圖。再請(qǐng)參閱圖2及3，靜電除塵腔13的二側(cè)腔壁146a、146b可固定套管139，用以 裝設(shè)放電電極138。其中，腔壁146a、146b與多孔性電極板137a、137b互相垂直設(shè)置，而套 管139外側(cè)設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)142，以圖2中為例，靜電除塵腔壁146a上設(shè)有裝設(shè)孔140，裝設(shè) 孔140具有螺紋結(jié)構(gòu)141以固定套管139，因此，將裝設(shè)有放電電極138的套管139塞入裝 設(shè)孔140中，并通過螺紋結(jié)構(gòu)141、142彼此固定，以達(dá)成將放電電極138固定在靜電除塵腔 的腔壁146a、 146b上的目的。另外，套管139與放電電極138之間填入氣體143，該氣體143 可為干凈空氣或氮?dú)狻?請(qǐng)?jiān)賲㈤唸Dl，廢氣20可經(jīng)由廢氣入口 112進(jìn)入到核凝成長(zhǎng)腔11中，由于第一腔 室111中設(shè)有界面活性劑水溶液12以及噴霧器114，透過噴霧器114或是超音波裝置15制 造水霧，而界面活性劑水溶液12中的界面活性劑會(huì)帶電以吸附廢氣20中的微粒，因此廢氣 20中的微粒與水霧結(jié)合使粒徑變大，再經(jīng)過連接口 113以箭頭A方向進(jìn)入到靜電除塵腔13中。 而靜電除塵腔13中的多孔性電極板137a、137b形成的微粒收集電極板，產(chǎn)生均勻 電場(chǎng)，放電電極138可通過放電而使與水霧結(jié)合的微粒朝多孔性電極板137a、137b移動(dòng)且 吸附于其上。當(dāng)潔凈水經(jīng)過潔凈水儲(chǔ)存槽135與潔凈水進(jìn)流通道133后，通過重力由靜電 除塵腔13上端流下時(shí)，可形成均勻水膜144，使多孔性電極板137a、 137b上每一處都有潔凈 水流過，以沖洗附著于其上的微粒，而沖洗后的潔凈水再經(jīng)由廢水流出通道134以及廢水 收集槽136以箭頭B方向排出于常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置10外。
本發(fā)明利用多孔性電極板137a、137b與放電電極138連接形成微粒收集腔，可形 成均勻水膜144。另外，利用套管139的設(shè)計(jì)將電暈放電電極138包覆在中央，并由套管139 吹入干凈空氣或氮?dú)鈱⒎烹婋姌O138包覆，因此形成屏蔽，以避免火花及短路的問題，也可 避免廢氣20中的微粒附著于放電電極138上，延長(zhǎng)放電電極138的使用壽命。再者，還利 用界面活性劑水溶液12的方式，使微粒在常溫下可凝結(jié)成長(zhǎng)，同時(shí)使其輕微帶電，而凝結(jié)
成長(zhǎng)后的微粒更易于充電而被集塵器io所收集，可改善常溫下深次微米微粒收集效率不
佳的問題。 但以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍， 即但凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā) 明專利涵蓋的范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實(shí)施例或申請(qǐng)專利范圍不須達(dá)成本發(fā)明所揭露的 全部目的或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并非用來 限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
一種常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，用以凈化一待處理廢氣，其特征在于，包括一核凝成長(zhǎng)腔，包括一第一腔室、一廢氣入口、一連接口以及一噴霧器，該廢氣入口由該第一腔室向外部延伸，而該噴霧器設(shè)于該第一腔室中；一界面活性劑水溶液，儲(chǔ)存于該第一腔室中；以及一靜電除塵腔，包括一第二腔室以及一氣體出口，該第二腔室與該連接口連接，而該氣體出口由該第二腔室向外埠延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該靜電除 塵腔還包括一潔凈水進(jìn)流通道以及一廢水流出通道，該潔凈水進(jìn)流通道設(shè)于該靜電除塵腔 的上側(cè)，而該廢水流出通道設(shè)于該靜電除塵腔的底側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該靜電除 塵腔還包括一潔凈水儲(chǔ)存槽以及一廢水收集槽，該潔凈水儲(chǔ)存槽與該潔凈水進(jìn)流通道連 接，而該廢水收集槽與該廢水流出通道連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該潔凈水 儲(chǔ)存槽還包括一導(dǎo)角，該導(dǎo)角位于該潔凈水儲(chǔ)存槽與該第二腔室連接處。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該靜電除 塵腔的兩側(cè)分別包括一接地導(dǎo)通的多孔性電極板，且該靜電除塵腔內(nèi)設(shè)有一放電電極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該多孔性 電極板為一粗糙面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該多孔性 電極板為一親水性表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該靜電除 塵腔的另外兩側(cè)還分別包括一套管，該套管外側(cè)包括一螺紋結(jié)構(gòu)，該套管用以裝設(shè)該放電 電極，并且通過該螺紋結(jié)構(gòu)與該靜電除塵腔的一腔壁固定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該靜電除 塵腔的該腔壁包括一裝設(shè)孔，該裝設(shè)孔具有一螺紋結(jié)構(gòu)以固定該套管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該套管與 該放電電極之間填入一干凈空氣。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該套管與 該放電電極之間填入一氮?dú)狻?br> 12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，其還包括 一超音波裝置，設(shè)于該第一腔室中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該待處理 廢氣沿一氣流方向通過該靜電除塵腔的該第二腔室，該放電電極的延伸方向與該氣流方向 垂直。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該界面活 性劑水溶液是由一界面活性劑與一水混合而成，該界面活性劑可為一陰離子界活性劑、一 陽離子界面活性劑、一兩性界面活性劑或其混合物，而該陰離子界面活性劑可為十六烷基 硫酸鈉、月桂基硫酸鈉，該陽離子界面活性劑可為溴化十六烷基三甲銨、十六烷基砒啶氯，該兩性界面活性劑可為十二烷基胺基乙基肝胺酸、油酸酰胺。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，其特征在于，該界面 活性劑水溶液的濃度范圍為0. 0000001 0. OIM。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種常溫型核凝成長(zhǎng)濕式靜電集塵裝置，用以凈化一待處理廢氣，包括核凝成長(zhǎng)腔、界面活性劑水溶液以及靜電除塵腔。核凝成長(zhǎng)腔包括第一腔室、廢氣入口、連接口以及噴霧器，廢氣入口由第一腔室向外部延伸，而噴霧器設(shè)于第一腔室中。界面活性劑水溶液由噴霧器噴入第一腔室中，靜電除塵腔包括第二腔室以及氣體出口，第二腔室與連接口連接，而氣體出口由第二腔室向外部延伸。
文檔編號(hào)B03C3/08GK101791589SQ200910006518
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月4日
發(fā)明者吳信賢, 李壽南, 楊憲昌, 蔡春進(jìn), 陳姿名, 黃俊超 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院