專利名稱：一種汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙氣處理凈化領(lǐng)域，具體是對汽車尾氣中的細(xì)顆粒物進(jìn)行脫除的處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，可吸入顆粒物已是城市大氣環(huán)境的首要污染物，可吸入顆粒物即是空氣動力學(xué)粒徑小于10dm的顆粒物(簡稱PMltl),能較長時間漂浮于大氣中并容易被人體吸入呼吸道內(nèi)，嚴(yán)重影響人類健康。而粒徑在2.5pm以下的細(xì)顆粒物(簡稱ΡΜ2.5)被吸入人體后會直接進(jìn)入支氣管和肺泡，所以又稱為可吸入肺顆粒物，可吸入肺顆粒物會引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。 醫(yī)學(xué)研究表明，顆粒越小對人體健康的危害越大。由于可吸入顆粒粒徑小、比表面積大，因而其吸附性很強(qiáng)，容易成為空氣中各種有毒物質(zhì)的載體，特別是容易吸附多環(huán)芳烴、多環(huán)苯類和重金屬及微量元素等，使得人類致癌、致畸、致變的發(fā)病率明顯升高。隨著汽車數(shù)量的劇增，汽車尾氣排放成為細(xì)顆粒物的重要來源，很多汽車特別是柴油車未加裝任何過濾裝置直接排入空氣，造成可吸入顆粒物的增多。在汽車尾氣的處理方法中，常采用水洗方法、過濾方法或化學(xué)反應(yīng)方法等。中國專利號為00100824. 2、名稱為“汽車尾氣處理方法及裝置”采用噴水與尾氣混合后噴淋洗滌處理汽車尾氣，中國專利號為200620019384. 2、名稱為“一種新型汽車尾氣處理裝置”將尾氣通入含表面活性劑的水溶液中水洗處理尾氣，這兩項(xiàng)專利技術(shù)都是通過濕法去除顆粒物，其共同缺陷是裝置體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、脫除效率較低、耗水量大且存在二次污染水處理的問題。目前，尚未見有對汽車尾氣中細(xì)顆粒物尤其是粒徑在2.5μιη以下的細(xì)顆粒物進(jìn)行處理的文獻(xiàn)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、耗水量小且處理效果好的汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置，本發(fā)明同時還提供該裝置的處理方法，能高效脫除汽車尾氣中的細(xì)顆粒物，容易實(shí)現(xiàn)且無二次污染。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置采用的技術(shù)方案是具有尾氣連接管，尾氣連接管前段的內(nèi)壁上緊密套接環(huán)狀的感應(yīng)荷電電極、后段的內(nèi)壁上固定連接靜電噴霧裝置；接地極前部位于感應(yīng)荷電電極的軸心線處、后部延伸至靜電噴霧裝置的噴霧區(qū)域中心位置處；尾氣連接管外部設(shè)置微型增壓泵、水箱以及電場極性相反的第一、第二靜電高壓發(fā)生器，第一靜電高壓發(fā)生器連接感應(yīng)荷電電極，第二靜電高壓發(fā)生器連接靜電噴霧裝置，靜電噴霧裝置通過管路依次與微型泵增壓泵和水箱連接。本發(fā)明汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置的處理方法采用的技術(shù)方案是開啟第一、第二靜電高壓發(fā)生器和靜電噴霧裝置；在感應(yīng)荷電電極和接地極之間形成感應(yīng)高壓充電電場，在靜電噴霧裝置與接地電極之間的噴霧區(qū)域形成靜電場；尾氣內(nèi)先經(jīng)
3過感應(yīng)高壓充電電場，使尾氣內(nèi)的細(xì)顆粒物帶靜電，后經(jīng)過噴霧區(qū)域，噴霧區(qū)域中的霧滴帶有與細(xì)顆粒物相反的電荷，霧滴吸附細(xì)顆粒物，經(jīng)蒸發(fā)、沉降后排出。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后的優(yōu)點(diǎn)是
I、使細(xì)顆粒物與微液滴帶異性電荷，增強(qiáng)了液滴吸附細(xì)顆粒物的庫侖力作用，使脫除細(xì)顆粒物的效率大大提高。2、采用毛細(xì)管或微噴頭制成的靜電噴霧裝置，其用水量小，借助尾氣的熱量使吸附細(xì)顆粒物的液滴蒸發(fā)沉降不產(chǎn)生大量積水和污水后處理問題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。3、可有效去除汽車尾氣中細(xì)顆粒物尤其是粒徑在2.5μιη以下的細(xì)顆粒物，使煙氣得到凈化。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
圖I是本發(fā)明汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖I中接地電極5、靜電噴霧裝置6和絕緣體7組件的左視圖中1.尾氣連接管；2.感應(yīng)荷電電極；3.第一靜電高壓發(fā)生器；4.第二靜電高壓發(fā)生器；5.接地電極；6.靜電噴霧裝置；7.絕緣體；8.微型增壓泵；9.水箱；10.顆粒收集器。
具體實(shí)施例方式如圖I所示的裝置具有尾氣連接管1，尾氣連接管I可與汽車排氣管直連，也可將尾氣連接管I適當(dāng)加長取代汽車排氣管。在尾氣連接管I前段的內(nèi)壁上緊密套接環(huán)狀的感應(yīng)荷電電極2,感應(yīng)荷電電極2和尾氣連接管I之間設(shè)置絕緣件，感應(yīng)荷電電極2通過絕緣件固定連接在尾氣連接管I的內(nèi)壁上，與尾氣連接管I實(shí)現(xiàn)絕緣。在尾氣連接管I后段的內(nèi)壁上還固定連接靜電噴霧裝置6，在靜電噴霧裝置6和尾氣連接管I之間設(shè)置環(huán)狀的絕緣體7，使靜電噴霧裝置6和尾氣連接管I之間實(shí)現(xiàn)絕緣。在環(huán)狀的感應(yīng)荷電電極2和靜電噴霧裝置6之間設(shè)置接地極5，接地極5作為共同接地電極，采用金屬管線或金屬板。接地極5前部位于感應(yīng)荷電電極2的軸心線處，接地極 5后部沿感應(yīng)荷電電極2軸心線方向一直延伸至靜電噴霧裝置6所形成的噴霧區(qū)域中心位置處，使接地極5前端面與感應(yīng)荷電電極2前端面齊平，接地極5后端面與絕緣體7后端面齊平。在尾氣連接管I外部設(shè)置第一靜電高壓發(fā)生器3、第二靜電高壓發(fā)生器4、微型增壓泵8和水箱9，第一靜電高壓發(fā)生器3和第二靜電高壓發(fā)生器4的電場極性相反，第一靜電高壓發(fā)生器3和第二靜電高壓發(fā)生器4分別產(chǎn)生極性相反的高壓靜電場。將感應(yīng)荷電電極2連接第一靜電高壓發(fā)生器3，第二靜電高壓發(fā)生器4連接靜電噴霧裝置6，靜電噴霧裝置6通過管路依次與微型泵增壓泵8和水箱9連接。靜電噴霧裝置6由若干相同的微細(xì)噴頭或金屬毛細(xì)管組成，若干個相同的微細(xì)噴頭或金屬毛細(xì)管沿尾氣連接管I內(nèi)壁橫截面的圓周方向均勻布置，因此，靜電噴霧裝置6的噴霧區(qū)域中心與感應(yīng)荷電電極2的軸心同軸。將所有微細(xì)噴頭或金屬毛細(xì)管均連接第二靜電高壓發(fā)生器4，所有微細(xì)噴頭或金屬毛細(xì)管均同時通過管路依次與微型增壓泵8和水箱9 連接，靜電噴霧裝置6便通過微型增壓泵8和水箱9內(nèi)的位置水頭形成供液壓力，形成一定的流量，使靜電噴霧裝置6產(chǎn)生微米級的靜電噴霧。由感應(yīng)荷電電極2與接地極5構(gòu)成感應(yīng)靜電場用于細(xì)顆粒物荷電，由若干個靜電噴霧裝置6和接地極5構(gòu)成靜電場用于靜電噴霧。在尾氣連接管I內(nèi)部還設(shè)置顆粒收集器10，顆粒收集器10位于靜電噴霧裝置6后部，顆粒收集器10采用半圓管，半圓管與尾氣連接管I內(nèi)壁相配，并可以拆卸。這樣，本發(fā)明通過尾氣連接管I將環(huán)狀感應(yīng)電極2、靜電噴霧裝置6和顆粒收集器10連接在一起。脫除汽車尾氣中的細(xì)顆粒物時，首先開啟第一靜電高壓發(fā)生器3、第二靜電高壓發(fā)生器4和靜電噴霧裝置6，裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，在感應(yīng)荷電電極2和接地極5之間形成感應(yīng)高壓充電電場，在靜電噴霧裝置6與接地電極5之間的噴霧區(qū)域形成靜電場。當(dāng)汽車尾氣經(jīng)尾氣連接管I前部向后部排出時，先經(jīng)過感應(yīng)荷電電極2和接地極5構(gòu)成的感應(yīng)高壓充電電場，使尾氣內(nèi)的細(xì)顆粒物帶靜電。然后含帶靜電細(xì)顆粒物的尾氣通過靜電噴霧裝置6形成的噴霧區(qū)，經(jīng)靜電場作用，使霧滴帶有與細(xì)顆粒物相反的電荷，由于庫侖力的作用，噴霧形成的荷電霧滴將吸附帶電細(xì)顆粒物，細(xì)顆粒物被帶異性電荷的霧滴捕集、吸附。吸附細(xì)顆粒物的霧滴被尾氣攜帶繼續(xù)在尾氣連接管I內(nèi)向后部輸送，由于尾氣溫度較高，吸附細(xì)顆粒的霧滴蒸發(fā)形成尺寸較大的粗顆粒，經(jīng)過顆粒收集器10的位置并沉降于顆粒收集器10 內(nèi)，這樣，尾氣中的細(xì)顆粒物被脫除排出，實(shí)現(xiàn)凈化處理。
權(quán)利要求
1.一種汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置，具有尾氣連接管(1)，其特征是: 尾氣連接管(I)前段的內(nèi)壁上緊密套接環(huán)狀的感應(yīng)荷電電極(2)、后段的內(nèi)壁上固定連接靜電噴霧裝置(6);接地極(5)前部位于感應(yīng)荷電電極(2)的軸心線處、后部延伸至靜電噴霧裝置(6)的噴霧區(qū)域中心位置處；尾氣連接管(I)外部設(shè)置微型增壓泵(8)、水箱(9)以及電場極性相反的第一、第二靜電高壓發(fā)生器(3、4)，第一靜電高壓發(fā)生器(3)連接感應(yīng)荷電電極(2)，第二靜電高壓發(fā)生器(4)連接靜電噴霧裝置(6)，靜電噴霧裝置(6)通過管路依次與微型泵增壓泵(8)和水箱(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其特征是尾氣連接管(I)內(nèi)部設(shè)有位于靜電噴霧裝置(6)后部的顆粒收集器(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其特征是靜電噴霧裝置(6)和尾氣連接管(I)之間設(shè)置環(huán)狀的絕緣體(7)，感應(yīng)荷電電極(2)和尾氣連接管(I)之間設(shè)置絕緣件；接地極(5) 前端面與感應(yīng)荷電電極(2 )前端面齊平，接地極(5 )后端面與絕緣體(7 )后端面齊平。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其特征是所述靜電噴霧裝置(6)是由沿尾氣連接管(I)內(nèi)壁橫截面的圓周方向均布的若干個相同的微細(xì)噴頭或金屬毛細(xì)管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理裝置，其特征是所述顆粒收集器(10)是與尾氣連接管 (O內(nèi)壁相配的半圓管結(jié)構(gòu)。
6.一種如權(quán)利要求I所述一種汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置的處理方法，其特征是采用如下步驟A、開啟第一靜電高壓發(fā)生器(3)、第二靜電高壓發(fā)生器(4)和靜電噴霧裝置(6)；B、在感應(yīng)荷電電極(2)和接地極(5)之間形成感應(yīng)高壓充電電場，在靜電噴霧裝置(6) 與接地電極(5)之間的噴霧區(qū)域形成靜電場；C、尾氣內(nèi)先經(jīng)過所述感應(yīng)高壓充電電場，使尾氣內(nèi)的細(xì)顆粒物帶靜電，后經(jīng)過所述噴霧區(qū)域，噴霧區(qū)域中的霧滴帶有與細(xì)顆粒物相反的電荷，霧滴吸附細(xì)顆粒物，經(jīng)蒸發(fā)、沉降后排出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種汽車尾氣靜電噴霧脫除細(xì)顆粒物的處理裝置及方法，尾氣連接管前段的內(nèi)壁上緊密套接環(huán)狀的感應(yīng)荷電電極、后段的內(nèi)壁上固定連接靜電噴霧裝置；接地極前部位于感應(yīng)荷電電極的軸心線處、后部延伸至靜電噴霧裝置的噴霧區(qū)域中心位置處；第一靜電高壓發(fā)生器連接感應(yīng)荷電電極，第二靜電高壓發(fā)生器連接靜電噴霧裝置，在感應(yīng)荷電電極和接地極之間形成感應(yīng)高壓充電電場，在靜電噴霧裝置與接地電極之間的噴霧區(qū)域形成靜電場；尾氣內(nèi)先經(jīng)過感應(yīng)高壓充電電場帶靜電，后經(jīng)過噴霧區(qū)域中的相反電荷，霧滴吸附細(xì)顆粒物經(jīng)蒸發(fā)、沉降后排出；用水量小，不產(chǎn)生大量積水和污水，可有效去除汽車尾氣中細(xì)顆粒物尤其是粒徑在以下的細(xì)顆粒物。
文檔編號F01N3/04GK102588049SQ20121003980
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者左子文, 支良澤, 王軍鋒, 霍元平, 顧維凱 申請人:江蘇大學(xué)