全文摘要
本实用新型属于除尘设备技术领域，公开了一种基于静态超重力的水力喷射空气旋流器，设置有主筒体；主筒体表面开设有多排均匀排布的喷射孔，主筒体左侧开设有气相进口，主筒体右侧开设有液相入口，主筒体顶端开设有气相出口，主筒体底部开设有液相出口，气相进口上缘与第一排喷射孔平齐，主筒体内部套设有中心排气管，中心排气管上端与气相出口连通。本实用新型由于携带污染颗粒的空气流与水流在设备中有多次接触且增大了接触面积使得去除率增高，解决了现有湿法除尘设备去除率不高的根本原因，结构简单、传质效率高、不会造成堵塞，并且成功地应用于氨氮废水的吹脱、猪场废水同时脱氮除磷和去除COD、烟气脱硫和含铬废水的处理。
主设计要求
1.一种基于静态超重力的水力喷射空气旋流器，其特征在于，所述基于静态超重力的水力喷射空气旋流器设置有：主筒体；主筒体表面开设有多排均匀排布的喷射孔，主筒体左侧开设有气相进口，主筒体右侧开设有液相入口，主筒体顶端开设有气相出口，主筒体底部开设有液相出口。
设计方案
1.一种基于静态超重力的水力喷射空气旋流器，其特征在于，所述基于静态超重力的水力喷射空气旋流器设置有：
主筒体；
主筒体表面开设有多排均匀排布的喷射孔，主筒体左侧开设有气相进口，主筒体右侧开设有液相入口，主筒体顶端开设有气相出口，主筒体底部开设有液相出口。
2.如权利要求1所述基于静态超重力的水力喷射空气旋流器，其特征在于，气相进口上缘与第一排喷射孔平齐。
3.如权利要求1所述基于静态超重力的水力喷射空气旋流器，其特征在于，主筒体内部套设有中心排气管，中心排气管上端与气相出口连通。
4.如权利要求1所述基于静态超重力的水力喷射空气旋流器，其特征在于，主筒体内部底端焊接有网格状挡板。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于除尘设备技术领域，尤其涉及一种基于静态超重力的水力喷射空气旋流器。
背景技术
目前，业内最接近的现有技术：
细颗粒物指的是大气环境中空气动力学直径小于2.5μm的可吸入颗粒物，也被叫做是可入肺颗粒物，它能够进入人类的肺泡甚至血液中，对大气环境及人类健康都会产生危害。目前，细颗粒物PM2.5已经成为世界大多数城市大气的首要污染物,它会造成雾霾天气，是降低能见度的罪魁祸首。因此，对细颗粒物的处理，除尘设备的研发成为近年来广受关注的问题。
传统的除尘如重力除尘器、袋式除尘器等，布袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤袋由非纺织的毡或纺织的滤布制成，借助纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤。含尘气体进入袋式除尘器时，比重大、颗粒大的粉尘，由重力的原因沉降下来，落进灰斗，含有较细小粉尘的气体通过滤料的孔隙时，粉尘会被阻留，从而使气体得到净化。由于PM2.5的属性主要表现为亚微米甚至纳米特性，并具有磁偶极子特性，使得其与气体很难分离，传统的除尘设备对PM2.5 的去除效果很差。
热团聚技术：含有超细颗粒物的气固两相流过存在温度场的流道，颗粒物受到热泳力的作用向冷壁面运动，并且在冷壁面发生团聚的技术叫做热团聚技术。随着温度场的温度增高，颗粒物的布朗运动加快，进而团聚就越好。不过，目前的热团聚技术中，团聚十分缓慢，最佳沉积效率最多只能到30％，所以热团聚技术并没有广泛应用。
光团聚技术：光团聚指的是利用激光辐射原理促进细颗粒物团聚技术。细颗粒物光团聚的过程是：入射电子束等离子体膨发等离子体云膨胀成核冷凝膨胀长大+等离子体云膨胀凝结不规则片状形团聚凝胶化。目前光团聚技术还不成熟且成本较高，基本上还没大规模使用。
由于PM2.5的属性主要表现为亚微米甚至纳米特性，并具有磁偶极子特性，使得其与气体很难分离，传统的除尘设备对PM2.5的去除效果很差。
目前的热团聚技术中，团聚十分缓慢，最佳沉积效率最多只能到30％，所以热团聚技术并没有广泛应用。
光团聚技术还不成熟且成本较高，基本上还没大规模使用。
虽然传统水力喷射空气旋流器(Water-sparged aerocyclone，WSA)在除尘方面取得了良好效果，然而湿法除尘面临污染颗粒难以溶于水中，污染颗粒不能很好地被吸收，也会导致湿法除尘效率低下等问题。
综上所述，现有技术存在的问题是：
绝大多数污染颗粒中混合着不同的油，使得传统的湿法除尘设备中的污染颗粒难以溶于水中，依据除尘原理，现有设备让携带污染颗粒的空气与水流接触面积太少，撞击速度太慢，导致的污染颗粒物去除效果很差。
解决上述技术问题的难度：
在设备上的改进，保证空间结构简单易组装的同时，做到尽可能的让携带污染颗粒的空气与水流充分接触，以达到增大去除率。这样比较难，从结构上要有新的突破和改进。
解决上述技术问题的意义：
能使该湿法除尘系统除尘效率大幅度提升，增加除尘效果，为解决工厂空气污染问题提供了可行的设备指导。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于静态超重力的水力喷射空气旋流器。
本实用新型是这样实现的，一种基于静态超重力的水力喷射空气旋流器设置有：
主筒体；
主筒体表面开设有多排均匀排布的喷射孔，主筒体左侧开设有气相进口，主筒体右侧开设有液相入口，主筒体顶端开设有气相出口，主筒体底部开设有液相出口。
进一步，气相进口上缘与第一排喷射孔平齐。
进一步，主筒体内部套设有中心排气管，中心排气管上端与气相出口连通。
本实用新型通过中心排气管可以为气体起到导向作用，方便内部气体的排出。
进一步，主筒体内部底端焊接有网格状挡板。
综上所述，本实用新型的优点和积极效果为：
1、由于携带污染颗粒的空气流与水流在设备中有多次接触且增大了接触面积使得去除率增高，解决了现有湿法除尘设备去除率不高的根本原因；
2、通过该设备除尘的污染空气与水流结合的更加充分，除尘效果更好；
3、现有设备空气与水流接触面积小，水流速度较慢，除尘效率只能达到 80％，而在该湿法除尘设备下，水流与污染空气接触面积增大，且水流速度较快，与空气大面积碰撞的次数较多，除尘效率最高达到了93％；现有设备不能添加润湿剂，因为会产生大量气泡导致水回路中空气增多让泵遭到气蚀损坏，该设备所处系统中能较好的处理气泡，添加润湿剂也能让除尘过程稳定，能进一步提高除尘效率。
本实用新型结构简单、传质效率高、不会造成堵塞，并且成功地应用于氨氮废水的吹脱、猪场废水同时脱氮除磷和去除COD、烟气脱硫和含铬废水的处理。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器结构示意图。
13、气相进口；14、喷射孔；15、液相出口；16、挡板；17、液相入口； 18、主筒体；19、气相出口；20、中心排气管。
图2是本实用新型实施例提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器原理图。
图3是本实用新型实施例提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器实验装置连接结构示意图。
图中：1、气泵；2、阀门；3、转子流量计；4、文丘里管；5、流化床粉尘发生器；6、WSA；7、漏斗形储液槽；8、循环泵；9、挡板式气液分离器；10、柱状分离器；11、滤膜式粉尘采样盒；12、粉尘采样器。
图4是本实用新型实施例提供的不同质量含量的表面活性剂对表面张力的影响曲线。
图5是本实用新型实施例提供的五种不同润湿剂对滑石粉在WSA中捕集脱除的影响。
图6是本实用新型实施例提供的WSA捕集后滑石粉细颗粒物径分布图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细描述。
如图1所示，本实用新型实施例提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器包括：气相进口13、喷射孔14、液相出口15、挡板16、液相入口17、主筒体18、气相出口19、中心排气管20。
主筒体18表面开设有多排均匀排布的喷射孔14，主筒体18左侧开设有气相进口13，主筒体18右侧开设有液相入口17，主筒体18顶端开设有气相出口19，主筒体18底部开设有液相出口15。
作为优选实施例，气相进口13上缘与第一排喷射孔14平齐。
作为优选实施例，主筒体18内部套设有中心排气管20，中心排气管20上端与气相出口19连通。
作为优选实施例，主筒体18内部底端焊接有网格状挡板16。
作为优选实施例，主筒体18设计成内径D为70mm，总长H为300mm的筒体；中心排气管20的内径d1为32mm，壁厚为4mm，中心排气管20插入主筒体18的深度h为210mm；主筒体18侧壁上开有直径d2＝2mm的喷射孔 14，喷射孔14按正方形排列方式排列，孔间距设计为15.6mm，它的开孔区域占排气管插入深度的78％。主要结构参数为：喷射孔14一共有6层，喷射孔14 起始线到主筒体18顶部的距离为30mm，喷孔区域长度L为140.4mm，每层沿筒体外壁均匀排布16个，总数为96个；气相进口进气的方式是矩形直线切向进气，封头气相进口尺寸为25mm*25mm；底流口内径d3为32mm。
当含尘气体与液体相互触碰,液滴与含尘气体中的污染物颗粒会发生碰撞，同时液体会截留气体中的颗粒物，并将其慢慢扩散至液体中，从而达到气体与污染颗粒物的分离效果。其中惯性碰撞是最基本的除尘作用。惯性碰撞参数[15]<\/sup>为:
式中,dp<\/sub>、D为尘粒直径和液滴直径,单位为m；ρp<\/sub>为尘粒密度，单位为 kg\/m 3<\/sup>；v0<\/sub>为气体与液滴之间的相对速度，单位为m\/s；μ为气体黏度，单位为Pa·s。由式(1)知增加尘粒的质量和粒径、提高碰撞频率是增加除尘效率的最好方法。
1、利用多股水流从主筒体上的孔喷射而出，增大水流与污染颗粒的接触面积，且该设备的排孔设计并不会让水损失太多的速度，反而能维持较高的速度，根据碰撞参数，速度越快除尘效果越好；
2、利用喷射初速度切向流入，空气流体与水流体在圆柱形管内进行环形流动此时为粉尘与水流第一次大面积撞击接触，再当污染空气与水流在设备底端挡板接触后形成回流再次向上，此时粉尘与污染颗粒为第二次大面积撞击接触。总结(效果)：尘粒与高速水流快速大面积接触结合后污染颗粒质量大幅度增加。污染颗粒与水结合后有利于粉尘在水中凝聚,小颗粒粉尘相互凝聚成大颗粒粉尘，此时利用物理沉降即可将污染物分离。
如图3所示，本实用新型实施例提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器实验装置包括：气泵1、阀门2、转子流量计3、文丘里管4、流化床粉尘发生器5、WSA 6、漏斗形储液槽7、循环泵8、挡板式气液分离器9、柱状分离器10、滤膜式粉尘采样盒11、粉尘采样器12。
挡板式气液分离器9位于WSA 6上端右侧；WSA 6位于漏斗形储液槽7上端，与漏斗形储液槽7通过阀门2相连；循环泵8位于漏斗形储液槽7右端，进口与漏斗形储液槽7下部连接，出口与挡板式气液分离器9连接；柱状分离器10位于WSA 6右端，下部出口与漏斗形储液槽7右侧进口连接，中部进口与挡板式气液分离器9顶部连接，顶部出口与粉尘采样器12经滤膜式粉尘采样盒 11连接；WSA 6的左上侧进口与转子流量计3和流化床粉尘发生器5经文丘里管4连接；转子流量计3位于气泵1上方，转子流量计3与气泵1经阀门2连接；流化床粉尘发生器5下端与气泵1连接。漏斗形储液槽7采用容积为1立方米的漏斗形储液槽。
本实用新型提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器(WSA)由WSA 6、柱状分离器10、滤膜式粉尘采样盒11、粉尘采样器12、文丘里管4等组成。由于部分润湿剂中起泡效果比较明显，且泡沫量较大，采用柱状分离器10，安装在挡板式气液分离器9后，可将挡板分离器9处未能处理的大量泡沫在设备中逐步分离开。此外，漏斗形储液槽7用容积为1立方米的漏斗形储液槽，可增大泡沫需要的储存空间。
实施例：
(1)实验样品和药品：
本实验采用的是细颗粒物物——工业级滑石粉(如图3)，滑石粉是白色或者类白色、微细、无砂性的粉末状物质，无臭无味，具有润滑性、抗黏、助流、化学性质稳定、吸附力强等特点；比重为2.7-2.8，莫氏硬度系数为1-1.5。润湿剂使用的是十二烷基苯磺酸钠(分析纯AR)、十二烷基硫酸钠(分析纯AR)、聚乙二醇4000(分析纯AR)、吐温80(分析纯AR)、曲拉通X-100(化学纯CP)。
(2)实验设备
本实用新型提供的基于静态超重力的水力喷射空气旋流器(WSA)。
(3)实验过程及方法
正确安装好基于静态超重力的水力喷射空气旋流器(WSA)后电子天平称得 30g滑石粉样品以备后用，把30g滑石粉样品全部倒入流化床式粉尘发生器。用电子天平称取两片滤膜，记录数据，然后把它按要求装进滤膜盒子里，并与采样仪连接；先向储液槽加入6L的水，然后开启循环液泵和气泵，调节液体流速和进气口流量到设定值，然后关闭；分别称量0.06g、0.3g、0.6g、0.8g及1.0g 相同的润湿剂(共四种)加入储液槽中；开启液泵和气泵，并同时开启采样仪、进样口阀门并且迅速调节到预设值，于此同时调节气泵阀门使其达到预设值，使样品均匀进样，以上步骤同时进行；仪器运行8分钟后，关闭仪器，取出吸尘滤膜放进对应的玻璃皿中，然后把玻璃皿放到50℃的恒温烘箱中烘8h；拆下粉尘发生器，掏出剩余的滑石粉和进样口出残留的滑石粉，将其在放入1号烧杯中，然后把它放到110℃的恒温烘箱中烘干8h；实验采用的是间歇式操作方式，每次进行8min，每组重复3次。取最后的平均值为实验数据并应用于计算。实验考查吐温80、聚乙二醇400、十二烷基苯磺酸钠等5种润湿剂对粉尘去除率的影响，并捕集前后滑石粉的粒径分布和形貌进行分析。
(4)水力喷射空气旋流器总除尘效率的计算
除尘率是判断设备除尘效果的重要指标，通过计算进出口污染颗粒的质量比就能得到除尘效率R(％)，其计算公式如式(1)所示。
min<\/sub>(g)是进入WSA的污染颗粒物的总质量；mout<\/sub>(g)为经过尾气管排出的粉尘总质量。min<\/sub>与mout<\/sub>的计算公式分别如式(2)、式(3)所示。
min<\/sub>＝m0<\/sub>-m1<\/sub>(2)
式中m0<\/sub>(g)是实验前粉尘发生器中的细颗粒物总质量；m1<\/sub>(g)是实验后粉尘发生器内的细颗粒物的质量；m2<\/sub>(g)为实验在出口处收集的细颗粒物的质量； V total<\/sub>(m3<\/sup>)为实验中进入装置的气体总体积；Vi<\/sub>(m3<\/sup>)为实验中在出口处收集的气体总体积。
(5)实验结果
润湿剂水溶液的表面张力分析：
不同润湿剂对水的表面张力的影响各不相同，为了找出能使除尘效率达到最好的润湿剂，对以下7种润湿剂做出了研究对比分析，结果如图4所示。从图4 中可知:随着润湿剂质量浓度的增加，7种润湿剂的表面张力在减小，其中十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、曲拉通X－100，聚乙二醇4000这5 种润湿剂润湿效果最为优秀。7种润湿剂都在质量分数为0.01％前出现了表面张力的明显下降，且在质量分数0.01％之后下降幅度变小。当润湿剂质量含量由0 增大至0.01％时，他们的表面张力都出现了明显下降，尤其是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、曲拉通X－100这4种润湿剂在质量分数为0.01％时，可使水的表面张力从72.15mN\/m降低至30mN\/m以下，使添加了润湿剂的溶液润湿污染颗粒物的效果大量提高；可是当润湿剂溶液的质量分数继续由0.01％增大至0.08％时，润湿剂溶液的表面张力下降的速度逐渐减低，这是由于润湿剂分子在溶液表面形成了界面吸附层，达到了界面饱和。综上所述，本文选择十二烷基硫酸钠、聚乙二醇4000、曲拉通X－100、十二烷基苯磺酸钠、吐温80 这5种润湿剂加入WSA水路中，探求在WSA中脱除滑石粉污染细颗粒效果最好的润湿剂。
十二烷基硫酸钠对滑石粉处理的影响：
当进口气速uG<\/sub>为13.17m\/s，射流流速uL<\/sub>为1.20-1.57m\/s，粉尘初始浓度为1547.6mg\/m3<\/sup>时，研究十二烷基硫酸钠对水力-喷射空气旋流器捕集滑石粉PM2.5<\/sub>处理效果的影响，由于润湿剂在实验过程中产生的泡沫会逐渐增多，所以不能使射流流速保持在一个定值，而是一个范围值。研究结果如图5(a)所示，图中虚线是未加润湿剂十二烷基硫酸钠时滑石粉的去除率，为89.7％，当分别加入质量分数为0.01‰、0.05‰、0.10‰、0.13‰以及0.16‰的十二烷基硫酸钠时，随着十二烷基硫酸钠的质量分数从0.01‰逐渐增加到0.13‰时，滑石粉的脱除率随之降低到85.8％，当在增加到0.16‰时，脱除率增加到87.4％。总体看来, 十二烷基硫酸钠不能提高滑石粉脱除率，反而会降低滑石粉的脱除率。由图4 可以看出，表面活性剂十二烷基硫酸钠的表面张力随着其质量含量的增加而降低。当质量含量从0‰增加到0.1‰时，表面张力迅速由72.15mN\/m降低至 30.56mN\/m；当十二烷基硫酸钠的质量含量继续增加时，表面张力降低缓慢。表面张力越小，润湿性能越好。随着十二烷基硫酸钠质量分数增加，滑石粉细颗粒物在WSA中的捕集去除率应该增加。但是实验结果却与之完全相反。可能的原因是虽然随着润湿剂质量分数的增加，除尘率应该上升，但随着十二烷基硫酸钠的增多，其在实验过程中产生的泡沫会越来越多，泡沫的增多会对射流流速有影响，使之降低。所以十二烷基硫酸钠对滑石粉细颗粒物在WSA中的捕集脱除率的影响呈现出反作用，降低了除尘率。
聚乙二醇4000对滑石粉处理的影响：
在进口气速uG<\/sub>为13.17m\/s，射流流速uL<\/sub>为1.47-2.56m\/s，粉尘初始浓度c0<\/sub>为1990mg\/m3<\/sup>时，研究聚乙二醇4000对水力-喷射空气旋流器捕集滑石粉PM2.5<\/sub>处理效果的影响，研究结果如图5(b)所示，随着聚乙二醇4000的质量分数由 0‰增加到0.01‰，滑石粉脱除率随之降低到87.4％，当质量分数继续增加到0.16‰时，滑石粉脱除率又先逐渐增加到90.6％，后又降低到89.7‰并趋于平缓降低到89.4％。从总体上看，润湿剂聚乙二醇4000对滑石粉除尘率的影响是先降低然后增加，再后降低，其中当聚乙二醇4000的质量分数为0.1‰时，对滑石粉脱除效果最好。产生这样的结果可能是与十二烷基硫酸钠的原因类似，但聚乙二醇4000的表面张力随其质量含量的增加平稳降低，没有突变，而且它在实验过程中产生的泡沫相对较少，射流流速降低的也比较少。总体上聚乙二醇4000对滑石粉细颗粒物的捕集脱除率的影响比较平缓。
十二烷基苯磺酸钠对滑石粉处理的影响：
在进口气速uG<\/sub>为13.17m\/s，射流流速uL<\/sub>为0.74-1.56m\/s，粉尘初始浓度c0<\/sub>为1728.2mg\/m3<\/sup>时，研究十二烷基苯磺酸钠对水力-喷射空气旋流器捕集滑石粉 PM 2.5<\/sub>处理效果的影响，研究结果如图5(c)所示，总体上，十二烷基苯磺酸钠不能提高滑石粉脱除率，反而会降低其脱除率，总体趋势呈现出先降低后上升再降低的状态。当十二烷基苯磺酸钠的质量分数逐渐增加到0.1‰时，滑石粉脱除率逐渐降低，并在质量分数是0.1‰时，脱除率达到最低85.5％；质量分数从 0.1‰增加到0.13‰时，脱除率又从85.5％增加到89.3％，当质量分数继续增加到0.16‰时，脱除率又降到87.1％。产生这样结果的原因与之前两种润湿剂类似。但十二烷基苯磺酸钠质量分数在0.10‰-0.16‰之间时，滑石粉细颗粒物的脱除率变化波动比较大，这可能与十二烷基苯磺酸钠产生泡沫非常多，射流流速变化幅度很大有关系。
吐温80对滑石粉处理的影响：
在进口气速uG<\/sub>为13.17m\/s，射流流速uL<\/sub>为1.47-1.56m\/s，粉尘初始浓度c0<\/sub>为1437.7mg\/m3<\/sup>时，研究吐温80对水力-喷射空气旋流器捕集滑石粉PM2.5<\/sub>处理效果的影响，研究结果如图5(d)所示，润湿剂吐温80总体上对滑石粉细颗粒物脱除率的提高有促进作用，比实验中使用的其他四种润湿剂的效果都好，总体趋势呈平缓的上升状态，且当吐温80的质量分数达到0.1‰时滑石粉的脱除率达到最大93.4％。随着吐温80质量分数不断从0‰增加到0.1‰，滑石粉脱除率也随之逐渐增加到最大；当润湿剂质量分数继续增加到0.16‰，滑石粉脱除率有略微下降并随之趋于平缓。吐温80质量分数在0‰-0.1‰之间时滑石粉细颗粒物脱除率逐渐提高是由于少量吐温80的加入在实验中虽然会产生泡沫，但泡沫很少，故射流流速的变化幅度也很小，进而射流流速对滑石粉脱除率的影响比较小，所以对滑石粉细颗粒物的去除率的主要影响来自于润湿剂吐温80的加入。当吐温80继续增加到0.16‰时，滑石粉脱除率又有所下降，但是仍然呈促进作用，这是因为这时泡沫增多，使射流流速降低至1.47m\/s，进而导致脱除率有所降低，另外，由图4可看出吐温80随着质量含量的增加，表面张力下降缓慢，而随着吐温80质量分数的增加，滑石粉细颗粒物的去除率逐渐增加后趋于平稳，这与其表面张力的变化一致，所以总体上吐温80对滑石粉细颗粒物脱除效率的影响呈现出平稳的积极作用。
曲拉通X-100对滑石粉处理的影响：
在进口气速uG<\/sub>为13.17m\/s，射流流速uL<\/sub>为0.74-1.66m\/s，粉尘初始浓度c0<\/sub>为1803.0mg\/m3<\/sup>时，研究曲拉通X-100对水力-喷射空气旋流器捕集滑石粉PM2.5<\/sub>处理效果的影响，结果如图5(e)所示，润湿剂曲拉通X-100对提高滑石粉脱除率并无作用，反而会降低滑石粉的脱除率。当曲拉通X-100的质量分数由0‰增加到0.13‰时，滑石粉脱除率也随之逐渐降低至86.2％；当质量分数继续增加到0.16‰时，滑石粉脱除率增加至88.1％，但是仍低于未加润湿剂时的去除率 89.7％，所以虽然脱除率随着曲拉通X-100的质量分数的增加而不断升高，但仍然没有提高滑石粉的脱除率。由图4可知，曲拉通X-100的表面张力随质量含量的变化规律与十二烷基硫酸钠相似，两者对滑石粉细颗粒物的捕集脱除率也相似，润湿剂曲拉通X-100的加入本身是对提高滑石粉细颗粒物的捕集脱除率有利的，但其在实验过程中会产生比较多的泡沫，使得射流流速降低，进而会降低滑石粉去除率，另外射流流速的降低对滑石粉细颗粒物的捕集脱除率的影响比曲拉通X-100对其的影响更大、更明显，所以总体上曲拉通X-100对滑石粉捕集脱除率的影响是不利的。实验条件：u G<\/sub>＝13.17m\/s，c0<\/sub>＝1500～2000mg\/m3<\/sup>， u L<\/sub>＝0.74～1.66m\/s。
细颗粒物捕集前后粒径分布变化规律：
进口气流uG<\/sub>为13.17m\/s、液相射流流速uL<\/sub>为1.60m\/s、粉尘初始浓度c0<\/sub>为5030.8mg\/m3<\/sup>时，加入润湿性能最优的质量分数为0.01％，基于WSA，研究考察了不同润湿剂在其中对捕集去除污染颗粒物滑石粉的效果，将实验的尾气用过滤布袋全部收集，考察了污染颗粒物滑石粉在WSA中被捕集前后粒径分布和形貌特征变化规律。
计算结果表明：WSA尾气收集的滑石粉细颗粒平均浓度为14.59mg\/m3<\/sup>，平均除尘率为93.4％。WSA尾气管中的滑石粉粒径分布结果如图6所示。捕集前滑石粉最大粒径为12.320μm，平均粒径为1.575μm。由图6可知：WSA捕集后的细颗粒物滑石粉的最大粒径为1.740μm，最小粒径为0.43μm，平均粒径为 1.210μm。由此可知，在添加润湿剂的情况下，WSA对1.740μm以上的颗粒物去除效率可达100％。；WSA对粒径低于1μm(即PM1)的污染颗粒物滑石粉同样也有一定的脱除效果。
处理前后滑石粉细颗粒物的形貌特征及粒径分布：
通过分别对在捕集前和尾气管中滑石粉细颗粒物进行SEM表征，来分析细颗粒物在WSA中捕集前后形貌特性变化规律，将处理前的滑石粉细颗粒物放大2000 倍的SEM图片，处理前的滑石粉的SEM成片状，分布比较密集，颗粒比较大；处理后的滑石粉成块状，分布比较松散，颗粒比较小，这表明滑石粉在水力-喷射空气旋流器中加入润湿剂的总体上发生了团聚，可以得出该系统加入润湿剂后主要能脱除较大颗粒。
本实用新型以滑石粉为污染颗粒模型，利用润湿剂能更好的浸润物料的特点来研究基于静态超重力的水力喷射空气旋流器(WSA)的除尘率。增加了WSA 的除尘效率，解决湿法除尘中污染颗粒与水结合效果不太好导致除尘效率不高的问题。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920310983.7
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209771680U
授权时间:20191213
主分类号:B01D47/06
专利分类号:B01D47/06
范畴分类:23A;
申请人:南京工程学院
第一申请人:南京工程学院
申请人地址:211167 江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号
发明人:查德翔;陈丝雨;陈巍
第一发明人:查德翔
当前权利人:南京工程学院
代理人:黄雪芝
代理机构:11573
代理机构编号:北京华智则铭知识产权代理有限公司 11573
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计