CN106999951B - 湿式静电除尘器以及处理废气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿式静电除尘器(10)和一种用于处理废气的方法，所述湿式静电除尘器包括流动腔室(14)以及多个筛(24)，所述流动腔室限定流动路径(18)。所述多个筛(24)定位在流动腔室(14)内，以接收从中穿过的废气。每一筛(24)包括沿其延伸的液体可渗透材料(26)。液体可渗透材料(26)被配置成接收液体，从而使得液体沿着液体可渗透材料(26)流动。由此，液体积累来自废气中的粒子排放物和热能，以处理废气并且提高工业过程的热能效率。

Description

湿式静电除尘器以及处理废气的方法

技术领域

本发明大体上涉及一种湿式静电除尘器以及处理废气的方法，并且更具体地涉及用于处理废气的多个筛。

背景技术

传统的静电除尘器和洗涤器被广泛地用于处理包括气态污染物和/或粒子排放物的废气。例如，工业过程(例如，发电和发热)可以产生可能保持悬浮在空气中的环境有害的粒子和其他排放物。这些排放物当被人和动物吸入时通常存在健康危害。同样，粒子排放物趋于停留在设备和建筑物上，并且可能引起褪色或甚至干扰设备的正常功能。这样，重要的是从废气中去除这些粒子排放物。

此外，废气还可被传统的热交换器进行进一步处理，以从废气中回收热能。总之，很多工业过程在升高的温度下将废气排放到环境中，并且回收该热能提供改进工业过程效率的机会。在升高的温度下，能够排出包括气态污染物的废气的工业过程还可以与洗涤器和/或湿式静电除尘器(“湿式ESP”)适配以去除气态污染物(例如粒子排放物)并且回收热能。湿式静电除尘器通常包括液体(例如水)以捕获粒子和气态排放物以及热能，该液体可以被导引通过热交换器以提高效率。

尽管通常已知用在工业过程中的静电除尘器、洗涤器和热交换器，但是处理废气的效率至少在一定程度已经被传统的设计限制和用于处理所需的不同组件所限制。例如，配置用于处理废气的静电除尘器、洗涤器和热交换器通常需要特殊的合金和涂层，这使总成本增加并且限制可使用的空间。因此，可用于静电除尘器、洗涤器和热交换器的任意一者的表面积的量减少，并且类似地使处理的效率减少。此外，传统的湿式静电除尘器通常产生液体雾气，这使一个或多个电极的电短路的可能性增加，还使其用于收集粒子排放物的效率减少。

需要一种静电除尘器和处理废气的方法，该方法使处理效率增加、复杂性减少、成本减少并且解决当前的挑战和特征，例如上面所讨论的那样。

发明内容

一种用于从废气中减少粒子排放物的湿式静电除尘器的示例性实施方式包括：限定流动路径的流动腔室，和多个筛。所述多个筛定位在流动腔室内并且相对于彼此布置成限定多个间隙用于接收废气。每一筛包括沿其延伸的液体可渗透材料。液体可渗透材料被配置成接收液体，从而使得述液体沿着液体可渗透材料流动，以处理废气。

在湿式静电除尘器的示例性实施方式的一个方面中，所述多个筛中的每一者包括用于接收液体的入口和用于排出液体的出口。因此，液体收集器接近所述多个筛中的每一者的出口定位以收集液体。湿式静电除尘器还包括流体连接到液体收集器的热交换器。热交换器被配置成接收来自所述液体收集器的已经被废气加热之后的液体，以从中回收热能。

在湿式静电除尘器的示例性实施方式的另一方面中，所述多个筛中的每一者包括用于接收液体的入口和用于排出液体的出口。因此，液体收集器接近所述多个筛中的每一者的出口定位以收集液体。同样，所述多个筛被配置成从废气中产生冷凝物，从而使得液体和冷凝物一起流动到液体收集器中。湿式静电除尘器还包括流体连接到液体收集器和入口的泵，从而使得泵将液体和冷凝物从液体收集器导引到入口，以再次使用。

在湿式静电除尘器的示例性实施方式的另一方面中，所述多个筛电性接地。湿式静电除尘器还包括接近所述多个筛定位并且电连接到电源的多个放电电极。这样，所述多个放电电极利用与废气一起流动的多个已充电的颗粒给多个粒子充电。接着，已充电的多个粒子聚集在所述多个筛上。

用于处理废气的筛组件的示例性实施方式包括多个筛。所述多个筛相对于彼此布置成在其间限定多个间隙用于接收废气。每一所述筛包括沿其延伸的液体可渗透材料。液体可渗透材料被配置成接收液体，从而使得液体沿着液体可渗透材料流动，以处理废气。

在筛组件的示例性实施方式的一个方面中，每一筛包括限定套筒的液体可渗透材料，从而使得套筒的至少一部分是中空的。在示例性实施方式的另一方面中，每一筛包括芯部，液体可渗透材料大体上环绕芯部的至少一部分。因此，芯部支撑液体可渗透材料。在示例性实施方式的另一方面中，液体可渗透材料呈细长绳索形式。

在使用时，一种利用多个筛处理废气的方法包括：将废气朝向所述多个筛导引并且使液体流动到液体可渗透材料。所述方法还包括使液体吸收在液体可渗透材料内以及使液体沿着液体可渗透材料渗透，从而使得液体沿其流动。而且所述方法包括使废气冲击沿着液体可渗透材料流动的液体，以便处理废气。

结合附图，通过回顾以下对示例性实施方式的详细描述，将可以理解本发明的各种其他目的、优点和特征。

附图说明

并入并且构成本说明书的一部分的附图与上面给出的本发明的一般性描述一起示出本发明的实施方式，并且下面给出的详细描述用于解释本发明。

图1为湿式静电除尘器的第一示例性实施方式的示意性剖视图；

图2为湿式静电除尘器的第二示例性实施方式的透视图；

图3为图2的湿式静电除尘器的筛组件的放大的透视图；

图4为图3的沿着剖面线4-4获得的筛组件的剖视图；

图5A为图3的沿着剖面线5A-5A获得的筛组件的剖视图；

图5B为类似于图5A的剖视图，但是示出筛组件的另一实施方式；

图5C为类似于图5A的剖视图，但是示出筛组件的另一实施方式；

图5D为类似于图5A的剖视图，但是示出筛组件的另一实施方式；

图5E为类似于图5A的剖视图，但是示出筛组件的另一实施方式；

图6为织造的液体可渗透材料的示例性实施方式；

图7为湿式静电除尘器的第三示例性实施方式的透视图；

图8为图7的沿着剖面线8-8获得的湿式静电除尘器的剖视图；

图9为用在本发明中的筛组件的图解说明；

图10为用在本发明中的输水系统的等轴侧视图；

图11为根据本发明的静电除尘器的示意性剖视图。

具体实施方式

参照图1，湿式静电除尘器10的第一示例性实施方式包括管道12，该管道包括流动腔室14和筛组件16。筛组件16位于流动腔室14内以限定从中穿过的流动路径18。筛组件16布置在流动腔室14中，以协调处理从管道入口20穿过管道12朝向管道出口22流动的废气的三个阶段方法。根据示例性实施方式，废气具有过多的热能和多个粒子和气体排放物，在处理期间，二者可从废气去除并且回收。筛组件16包括多个筛24。每一筛24包括液体可渗透材料26，该液体可渗透材料部分地阻挡沿着流动路径18流动的废气。多个筛24还在其间限定用于接收从管道入口20流动到管道出口22的废气的多个间隙28。而且，每一筛24被配置成接收液体(例如，水或者碱性溶液)，以使得通过重力和/或毛细现象，液体沿着液体可渗透材料26流动。由此，经过管道12的多个粒子和气态排放物(例如，ΝΟ_x、SO_x、CO₂和水银)和过多热能聚集在用于处理废气的液体内，该废气然后可被排出到大气中。根据示例性实施方式，多个筛24从废气中回收粒子排放物、气态排放物和热能。然而，将可以理解的是，任何数目的筛24可以用在任何数目的布置中并且专门用于洗涤和/或回收并且去除排放物或热能中任意一者或两者。这样，术语“处理”不意在限制在此描述的本发明。

处理的第一阶段包括位置筛组件16的接近管道入口20的第一部分30。这样，处理的第一阶段处于处理的第二阶段和第三阶段的上游，该第二阶段和第三阶段分别包括筛组件16的第二部分32和第三部分34。处理的第一阶段包括筛组件16的第一部分30，该第一部分被配置成经由冲击而从废气中去除多个粒子排放物，并且充当洗涤器，同时还从废气中去除热能。相比而言，处理的第二阶段包括筛组件16的第二部分32，该第二部分电性接地，并且多个放电电极36接近筛组件16定位。多个放电电极36被配置成产生附着到废气内的粒子排放物的带负电荷的颗粒。接着，筛组件16的第二部分32吸引带负电荷的粒子排放物，该粒子排放物然后聚集在其上，以从废气中去除。最后，在处理的第三阶段中，多个筛24的第三部分34重复处理的第一阶段，以最后回收粒子排放物和热能。值得注意的是，可能形成在筛组件16上的任何液体或者冷凝物可以被回收并且再次用于将来处理另外的废气，如在下文中更详尽地讨论的那样。

针对多个放电电极36，可以理解的是，通过使得这些粒子排放物经过气体离子流动的区域(即，电晕)，粒子排放物通常被给予负电荷。更具体地说，电场形成在放电电极36和接地的液体可渗透材料26之间，该液体可渗透材料由于液体沿其流动而是导电的。每一放电电极36可操作地连接到电流供应部，以便维持放电电极36和充当集电极的液体可渗透材料26之间的高电压。因此，可以理解的是，湿式静电除尘器10还包括用于产生高电压供应的电子设备，例如，高电压变压器和整流器。这些组件和其他组件可以可操作地连接到放电电极36和液体可渗透材料26，如当前在现有技术中所理解的那样。可选地，每一筛24还可以包括接近渗透材料定位的集电极，例如框架构件52(见图3)，该集电极可以电性接地，以吸引带负电荷的粒子排放物。此外，金属线可被集成到筛24中，以改善导电性和接地性。还可以理解的是，电晕可以带正电荷或负电荷，并且在该方面中，任何电荷可以根据在此描述的本发明使用。这样，本发明不意在仅仅被限制到前面所讨论的负电荷。

图2至图5A示出湿式静电除尘器110的第二示例性实施方式(未示出放电电极)，该湿式静电除尘器具有多个筛24的第一部分30。如前面所简洁讨论的，多个筛24布置以限定多个间隙28，废气从管道入口120穿过所述多个间隙流动到管道出口122，其中，相同的附图标记表示与前面所讨论的相同的特征。根据示例性实施方式，液体可渗透材料26限定套筒37并且厚度在大约1毫米至大约2毫米之间。这样，很多(并非所有)间隙28小于大约1英寸。更具体地说，间隙28在大约2毫米至大约5毫米之间。根据示例性实施方式，套筒37的至少一部分是中空的，并且更具体地说，套筒37大体上是中空的。然而，可以理解的是，更薄的套筒37具有比更厚的套筒37更大的单位体积表面积。因此，筛24的期望数目和套筒37的几何形状可被优化，以改进性能，例如ESP收集效率、压降、制造成本等。

筛组件16的第一部分30分别包括七个、八个和七个筛24中的第一筛布置38、第二筛布置40、第三筛布置42。示例性实施方式，每一筛布置38、40、42包括沿着直线行而彼此偏置和平行的筛24。值得注意的是，多个筛24通常定向成竖直地并且由此垂直于废气的流动方向。尽管筛24通常均匀地围绕流动腔室14分布以限定类似的间隙28，但可以理解的是，可以使用在管道12内具有各种定向和布置的更多或更少的筛24。

针对图2和图3，每一筛布置38、40、42包括大体上水平延伸的支撑构件44，该支撑构件限定延伸从中穿过的液体供应管道46。而且，细长槽48沿着支撑构件44的长度纵向延伸。槽48穿过支撑构件44延伸到液体供应管道46中，并且被配置成接收筛24的液体可渗透材料26并且被紧固在其中。由此，支撑构件44支撑液体可渗透材料26的套筒37的大体上竖直定向，同时，槽48还限定筛入口50，液体穿过该筛入口被引入到液体可渗透材料26中。可选地，筛入口50还可以包括从液体供应管道46延伸到筛24的剩余部并且与该液体供应管道流体联通的管51。根据示例性实施方式，支撑构件44和液体供应管道46呈单个细长管的集体形式；然而，可以理解的是，还可以使用用于支撑筛24和提供用于将液体供应至筛入口50的另一结构。

尽管筛24包括由支撑构件44支撑的液体可渗透材料26的套筒37，但是示例性实施方式还包括沿其延伸以进一步支撑液体可渗透材料26的框架构件52。具体地说，相应筛布置38、40、42的每一筛24的液体可渗透材料26连接到一起形成液体可渗透材料26的一个整体的入口端部，该入口端部被紧固到槽48内的支撑构件44。液体可渗透材料26从槽48延伸并且远离支撑构件44而朝向框架构件52延伸。在每一筛24处，液体可渗透材料26包络框架结构52。接着，液体可渗透材料26沿着框架构件52延伸，从而使得框架构件52支撑液体可渗透材料26抵抗废气流。液体可渗透材料26和框架构件52远离支撑构件44进一步延伸到筛出口54。根据示例性实施方式，筛入口50和筛出口54为液体可渗透材料26的相反端部。然而，可以理解的是，筛入口50和筛出口54可以可选地包括或附加地包括可以分别限定入口和出口的另一结构。

图4和图5A示出液体可渗透材料26的套筒37被包裹在框架构件52周围，以支撑液体可渗透材料26抵抗废气流。值得注意的是，液体可渗透材料26在废气流的方向上的长度大于其宽度，以减少阻力同时增加接触废气的可用表面积的量。因此，增大的表面积提供了与沿着液体可渗透材料26流动的液体的更多接触，以去除并且回收更多的粒子排放物和热能。根据示例性实施方式，液体可渗透材料26为由耐各种碱和酸的纤维毡垫(例如，聚丙烯纤维毡垫)形成的热塑性材料。然而，可以类似地使用配置成用于提供暴露于废气的液体流的其他液体可渗透材料。例如，聚丙烯硫化物(“PPS”)材料和/或聚醚醚酮(“PEEK”)材料可以可选地用于适应更大范围的废气温度，例如，相对较高的废气温度。

根据示例性实施方式，框架构件52呈坚硬杆形式，并且套筒37松弛地包裹在框架构件52的周围。然而，可以理解的是，杆可以可选的为半坚硬的或甚至柔性的。可选地，框架构件52可以为被配置成提供将处于期望压力下的液体供应到套筒37中的中空管状支撑件。该中空管状支撑件可以提供改善的冲洗并且从其中的孔去除粒子沉积和/或改善的洗涤气态排放物。作为示例，图5B示出呈中空杆形式的框架构件152的另一示例性实施方式，该框架构件本身被柔性线缆154(例如绳索)支撑。在该方面中，可以理解的是，可选的框架构件可以用于进一步支撑液体可渗透材料26。而且，如针对图1和图3在上面所讨论的那样，在框架构件52同样充当集电极的情况下，框架构件52同样电性接地并且由导电材料形成。

关于图2，湿式静电除尘器110还包括接近筛出口54定位的液体收集器56，以收集从筛出口54排出的液体。根据示例性实施方式，液体收集器56呈托盘56形式，该托盘包括被配置成将液体导向到液体处理系统62的底部58和周围侧壁60。根据示例性实施方式，液体处理系统62包括泵64、过滤系统66和热交换器68。可选地或者除了泵64、过滤系统66和热交换器68之外，液体处理系统62可以包括用于减少液体内的粒子的排污系统。泵64被配置成将液体从液体收集器56导入到过滤系统66，该过滤系统被配置成将粒子排放物从液体中去除。泵64然后继续将液体导向穿过热交换器68以从液体中回收热能。尽管液体可以从湿式静电除尘器110中去除，但是液体还可被再导向回到液体供应管道46中，以穿过液体可渗透材料26再次使用，如图2中示意性示出的那样。可以理解的是，泵64、过滤系统66和热交换器68可被选择并且被装配，以便适应任何用于处理任何给定工业过程的废气的性能需求。出于该原因，可以按照本领域技术人员容易理解的任何已知需求选择并且装配泵64、过滤系统66和热交换器68。

根据示例性实施方式，在对该湿式静电除尘器进行装配以初次使用期间，液体被供应到湿式静电除尘器110。尽管液体的一部分可能在使用期间蒸发，特别地是因为液体可渗透材料26直接地暴露于废气，但相对潮湿的废气和液体可渗透材料26之间的温差还可以产生冷凝物以形成在液体可渗透材料26上。接着，液体和冷凝物将同时地流动到托盘56和液体处理系统62中，以穿过湿式静电除尘器110再次使用。换言之，任何液体损失可以通过添加来自烟气的冷凝物而抵消。当然，在太少或太多液体流动通过湿式静电除尘器110的情况下，多个筛24流体连接到分别用于额外液体的液体供应部(未示出)或用于去除液体的液体排出部(未示出)。可选地，如果不需要再次使用液体和/或冷凝物，则多个筛24仅仅可以流体连接到液体供应部(未示出)。而且，在静电除尘器110被配置成处理多个阶段中的废气的情况下，则针对每一阶段，多种液体(例如，氨、胺等)可被供应，其中，液体收集器56可以具有一个或多个另外的隔室，以分别收集多种液体。

图5C和图5D示出筛124’和124”的另一实施方式。针对图5C，筛124’包括被包裹在芯152’周围的液体可渗透材料26的套筒37。液体可渗透材料26的套筒37大体上围绕芯152’的至少一部分。由此，套筒37附接到芯152’并且被该芯支撑，从而使得筛37保持预定形状，无论是否附接到一个或多个支撑构件。根据示例性实施方式，芯152’为泡沫材料，但是可以为用于将套筒37支撑其上的任何大体上刚性的材料。

筛的一个优选实施方式为使用呈细长绳索形式的液体可渗透材料，例如，扭曲或编织绳。图9示出延展以在两个支撑构件310和312之间张紧的一组绳314。这组绳为筛系统。然而，张紧机构不限于附图中示出的弹簧316。可以使用保持绳索张紧的其他机构。

图10示出中空顶部支撑件如何将液体从水入口318穿过顶板322中的一组孔320传输到绳316。孔充当压力调节器。底板324充当垫片。对于该实施方式，图5D示出筛124”的剖视图，该筛为呈细长绳索137”(例如绳)形式的液体可渗透材料26。绳索可以具有圆形截面或其他形状，例如图5E中所示的矩形带或矩形条带。可以理解的是，液体可渗透材料可以形成被配置成接收并且促进液体沿其流动的可选结构。

除了根据各个实施方式由垫或绳索形成的液体可渗透材料26之外(如前面所讨论的那样)，液体可渗透材料26还可以是织造的，如图6所示。针对织造材料(在本文中也被称为编织套筒37)，编织套筒37可以具有比垫材料更大的强度，并且进一步破坏沿其流动的液体，以增加表面积并且接着改善对粒子排放物的捕获。根据示例性实施方式，编织套筒37可以以任何所需的角度定向并且甚至形成“网状”的多个筛37。例如，通常平行的两行或多行编织液体可渗透材料26可以在支撑构件之间的张紧下(例如通过被附接到支撑构件44和底部58)一起延伸，如图2所示。

图7和图8示出湿式静电除尘器210(未示出放电电极)的第三示例性实施方式和多个筛224的布置238。如针对可选实施方式在前面简要讨论的那样，多个筛224布置成限定多个间隙238，废气从管道入口220穿过所述多个间隙流动到管道出口222，其中，相同的附图标记表示与前面所讨论的相同的特征。更具体地，多个筛224的布置238包括四个筛224。根据示例性实施方式，筛布置238包括沿着直线行而彼此偏置和平行的筛224。值得注意的是，多个筛224大体上水平地并且由此通常垂直于废气的流动方向定向。尽管筛224大体上均匀地围绕流动腔室214分布以限定类似的间隙228，但可以理解的是，可以使用在管道12内具有各种定向和布置的更多或更少的筛24。如在本文中所限定的，术语“大体上竖直”和“大体上水平”还可以分别包括水平分量和竖直分量。例如，如图6所示，布置238的示例性实施方式大体上水平但是包括竖直分量以促进经由重力的流动。由此，布置238被配置成处理大体上竖直流动的废气(即，竖直流ESP)。

筛布置238包括大体上水平延伸的支撑构件244，该支撑构件限定延伸从中穿过的液体供应管道246。而且，细长槽248沿着支撑构件244的长度纵向延伸。槽248穿过支撑构件244延伸到液体供应管道246中，并且被配置成接收筛224的液体可渗透材料226并且紧固在其中。由此，支撑构件244支撑大体上水平定向的液体可渗透材料226，同时，槽48还限定筛入口250，通过筛入口250，液体被引入到液体可渗透材料226中。根据示例性实施方式，支撑构件244和液体供应管道246呈单个细长管的整体形式，然而，可以理解的是，还可以使用用于支撑筛224和提供用于将液体供应至筛入口250的另一结构。

用于布置238的每一筛224的液体可渗透材料226联结在一起成为液体可渗透材料226的一个整体的入口端部250，该入口端部被紧固到槽248内的支撑构件244。液体可渗透材料226从槽248延伸，并且包裹在支撑构件244的周围。换言之，液体可渗透材料226包络呈套筒237形式的支撑构件244。接着，液体可渗透材料226沿着支撑构件244而延伸，从而使得支撑构件244支撑液体可渗透材料226抵抗废气流。根据示例性实施方式，套筒237紧密地包裹在支撑构件244周围，而非从支撑构件244松弛地悬着。液体可渗透材料226和支撑构件244朝向筛出口254延伸。根据示例性实时方式，筛入口250沿着支撑构件244的纵向长度而延伸并且筛出口254在液体可渗透材料226的纵向端部处。然而，可以理解的是，筛入口250和筛出口254可以可选地包括或附加地包括可以分别限定入口和出口的另一机构。

湿式静电除尘器210还包括接近筛出口254定位的液体收集器256，以收集从筛出口254排出的液体。根据示例性实施方式，液体收集器256呈托盘256形式，该托盘包括被配置成将液体导向到液体处理系统262的底部258和周围侧壁260，如在前面更为详尽地讨论的那样。

在使用时，湿式静电除尘器10的示例性实施方式还包括用于处理如图1至图5A所示的废气的多个筛24。这样，在如图1中所示的三个阶段过程中，废气从管道入口20经过管道12到达管道出口22，但是给予图2至图5A中的筛24、液体收集器56和液体处理系统62不同的附图标记。然而，可以理解的是，该用途同样地适用于在前面更详尽地讨论的另外的实施方式，例如图5B、图6和图7所示的那些实施方式。

针对图1至图5A，液体(例如水或者碱性溶液)从液体供应部经由泵64被导引到液体供应管道46中。因为液体可渗透材料26延伸穿过槽48并且延伸到液体供应管道46中，所以液体吸收到液体可渗透材料26中并且沿着筛24的剩余部分经过筛出口50。更具体地说，液体从筛入口50沿着液体可渗透材料26朝向筛出口54流动。根据示例性实施方式，沿着每一筛24的该液体流在处理的第一阶段、第二阶段和第三阶段中的每一阶段中大体上同时地出现。然而，可以理解的是，每一阶段可以在不同时刻或类似时刻时操作，和/或取决于处理过程利用不同或类似的液体操作。

在处理的第一阶段期间，尽管液体沿着筛24流动，但来自工业过程的废气穿过管道入口20进入流动腔室14，并且初始地冲击多个筛24的第一部分30。具体地说，废气内携带的粒子排放物直接地冲击沿着液体可渗透材料26流动的液体，并且收集在液体可渗透材料26上，以便从废气中去除粒子排放物。接着，液体继续沿着液体可渗透材料流动并且将聚集在其上的粒子排放物朝向筛出口54导向。在使用期间，液体流继续清洁液体可渗透材料26，以额外地聚集并且去除粒子排放物。根据示例性实施方式，第一阶段充当洗涤器，并且这样，液体特别地被配置用于处理废气。例如，液体为与废气的成分反应的碱性溶液，以洗涤湿式静电除尘器10内的废气。在一些示例性处理期间，粒子排放物可以在进入到第一阶段之前通过一个或多个充电电极预先充电。

流动到多个筛24中并且围绕所述多个筛的废气具有相对于沿着液体可渗透材料26流动的液体升高的温度。例如，进入到管道入口20的废气的温度可以高于130°F，例如在大约130°F至大约350°F之间。这样，多个筛24的第一部分30可以由这样的材料形成(例如，在前面所讨论的那些材料)，这些材料被配置成在相对高温和腐蚀性气体内继续存在并且操作。而且，第一部分30可被配置成操作为热交换器和/或洗涤器，以降低随后阶段的废气温度。热气的温度通过热交换和冷凝或蒸发而降低；如果气体较热并且不饱和，则将出现冷凝；并且当气体由于冷却而饱和时，将出现冷凝。根据示例性实施方式，在从废气中吸收至少一部分过多热能的冷却液体存在时，废气趋于在流动腔室14内将温度降低到大约130°F的操作温度。根据示例性实施方式，废气还包括一定量的液体蒸汽(例如，水蒸汽)，该液体蒸汽以冷凝物的形式冷凝在液体可渗透材料26上。朝向筛出口54流动的冷凝物和液体由此收集聚集的粒子排放物和热能，以完成处理废气的第一阶段。作为示例，可以期望冷凝物用于减少在随后阶段中处理的烟气的体积，通过再次使用而节约液体，并且减少CO₂排放。

在处理的第二阶段期间，有效地重复第一阶段；然而，第二阶段还包括经由多个放电电极36的处理。更具体地，多个筛24的第二部分32电性接地，多个放电电极36电连接到电源，以在其间产生高压电场。高压电场产生附着到废气内的粒子排放物的带电颗粒。接着，带电粒子排放物被吸引到电性接地的筛24，以从液体可渗透材料26上的废气和聚集物中进一步去除粒子排放物。期望在第二阶段和处理的第三阶段中出现水蒸气的冷凝。

分别地经由多个筛24的接近管道入口20并且在第一部分30和第二部分32下游定位的第三部分34，处理的第三阶段有效地重复第一阶段。这样，第三阶段被配置成：在将处理后的废气排出到环境中或工业过程中的其他位置之前，产生对粒子、气态排放物和热能的最终去除。可以理解的是，第一阶段、第二阶段和第三阶段可以单独地进行或以彼此之间的任何组合而进行，以处理废气。例如，多个筛24可以通过冲击或静电沉积或洗涤而单独地用于粒子收集，或用于热能回收。

针对第一阶段、第二阶段和第三阶段，单独的或者与冷凝物组合的液体从筛出口54被排出到托盘62中，该托盘将液体朝向液体处理系统62导向。泵64迫使液体穿过将粒子排放物从液体中去除的过滤系统66，并且到达热交换器68中。出于任意多种为本领域技术人员理解的用途，热交换器68之后从液体回收热能，以提高工业过程的效率。一旦液体处理系统62从液体去除和回收粒子排放物和热能，则液体被导引回到液体供应管道46中，以再次使用。可选地，一些或者所有液体可被去除并且另外的液体可以从液体供应部被导引到液体供应管道46中，以继续处理废气。

为了改善度粒子的充电并且改善对其的捕获，一些“部分筛组件”可以串联地添加以提供气体的旁路。这在图11中示出，其中，两个筛组件324和326在整个流动路径上延伸，并且两个筛组件328和330在流动路径上仅仅部分地延伸，从而使得一些气体被迫在放电电极上以之字形图案流动(由箭头18示出)。路径跨越串联的放电电极36。开口部分可以在ESP的顶部或者底部处，或两侧中的一侧上(如图11示出)。该布置可以改善对粒子充电和捕获。

虽然已经通过对本发明的一个或多个实施方式的描述来说明本发明，并且虽然已经相当详细地描述各个实施方式，但是它们并不旨在限制或以任何方式将所附权利要求的范围限制到这样的细节。本文所示和描述的各种特征可以单独使用或以任何组合使用。例如，ESP的不同部件可以使用不同截面的套管。其他优点和修改对于本领域的技术人员显而易见。因此，本发明的更广泛的方面不限于具体细节、代表性的设备和方法以及示出和描述的说明性实施例。因此，在不脱离本发明总体构思的范围的情况下，可以从这些细节进行出发。

Claims (23)

1.一种用于从废气中减少粒子和气体排放物的湿式静电除尘器，包括：

流动腔室，所述流动腔室限定从中穿过的流动路径；

多个筛，所述多个筛定位在所述流动腔室内，并且所述多个筛相对于彼此布置成在其间限定多个间隙用于接收从中穿过的废气，每一所述筛包括沿其延伸的液体可渗透材料，所述液体可渗透材料被配置成接收液体，从而使得液体沿着所述液体可渗透材料流动，以处理废气；

其中，所述多个筛相对于彼此提供垂直于所述流动腔室内的所述流动路径而延伸的至少一行筛；以及

其中，所述液体可渗透材料被暴露于所述流动腔室内的所述流动路径，从而使得从中穿流的废气直接地接触所述液体可渗透材料，由此，废气中携带的粒子排放物直接地冲击沿液体可渗透材料流动的液体并收集在液体可渗透材料上，以便从废气中去除粒子排放物；以及

其中，对于所述多个筛中的各个筛而言，满足以下一者：

液体可渗透材料是被包裹在框架构件上的套筒，或是环绕芯部的至少一部分的套筒，框架构件或芯部具有圆形截面；或

液体可渗透材料呈细长绳索形式，并且具有圆形截面。

2.如权利要求1所述的湿式静电除尘器，其中，所述多个筛中的每一者包括用于接收液体的入口和用于排出液体的出口，并且还包括：

液体收集器，所述液体收集器接近所述多个筛中的每一者的所述出口定位，并且被配置成从中收集液体。

3.如权利要求2所述的湿式静电除尘器，还包括：

热交换器，所述热交换器流体连接到所述液体收集器，并且被配置成接收来自所述液体收集器的已经被废气加热之后的液体，以从中回收热能。

4.如权利要求2所述的湿式静电除尘器，其中，所述多个筛被配置成从废气中产生冷凝物，并且液体和冷凝物一起流动到所述液体收集器中，并且所述湿式静电除尘器还包括：

泵，所述泵流体连接到所述液体收集器和所述多个筛的所述入口，从而使得所述泵将液体和冷凝物从所述液体收集器导引到所述入口，以再次使用。

5.如权利要求1所述的湿式静电除尘器，其中，所述多个筛电性接地并且还包括：

多个放电电极，所述多个放电电极接近所述多个筛定位并且电连接到电源，从而使得所述多个放电电极利用与废气一起流动的多个已充电的颗粒给多个粒子充电，以将已充电的多个粒子聚集在所述多个筛上。

6.一种用于处理废气的筛组件，包括：

多个筛，所述多个筛相对于彼此布置成在其间限定多个间隙用于接收从中穿过的废气，每一所述筛包括沿其延伸的液体可渗透材料，所述液体可渗透材料被配置成接收液体，从而使得液体沿着所述液体可渗透材料流动，以处理废气，

其中，所述多个筛相对于彼此提供垂直于废气的流动路径延伸的至少一行筛，

其中，所述液体可渗透材料被暴露于所述流动腔室内的所述流动路径，从而使得从中穿流的废气直接地接触所述液体可渗透材料，由此，废气中携带的粒子排放物直接地冲击沿液体可渗透材料流动的液体并收集在液体可渗透材料上，以便从废气中去除粒子排放物；

其中，对于所述多个筛中的各个筛而言，满足以下一者：

液体可渗透材料是被包裹在框架构件上的套筒，或是环绕芯部的至少一部分的套筒，框架构件或芯部具有圆形截面；或

液体可渗透材料呈细长绳索形式，并且具有圆形截面。

7.如权利要求6所述的筛组件，还包括：

支撑构件，所述支撑构件限定被配置成接收液体的液体供应管道，所述多个筛从所述支撑构件伸出，从而使得每一筛的所述液体可渗透材料流体连接到所述液体供应管道以接收液体，并且被配置成在处理期间基本上竖直地定向。

8.如权利要求7所述的筛组件，其中，所述支撑构件为细长管，所述细长管具有沿其延伸的、与其中的所述液体供应管道流体联通的细长槽，并且所述细长槽接收每一筛的所述液体可渗透材料，从而使得液体从中穿流并且沿着所述液体可渗透材料流动。

9.如权利要求7所述的筛组件，其中，在所述多个筛中的每一者中，框架构件连接到所述支撑构件并且从所述支撑构件延伸，每一所述框架构件可操作地连接到所述液体可渗透材料以进一步支撑所述液体可渗透材料抵抗抵靠其流动的废气。

10.如权利要求9所述的筛组件，其中，所述液体可渗透材料被包裹在所述框架构件的周围，以将所述液体可渗透材料进一步支撑在其上。

11.如权利要求9所述的筛组件，其中，所述框架构件包括连接到所述支撑构件的线缆，并且所述液体可渗透材料被包裹在所述线缆的周围，以将所述液体可渗透材料进一步支撑在其上。

12.如权利要求6所述的筛组件，还包括：

支撑构件，所述支撑构件限定被配置成接收液体的液体供应管道，所述多个筛从所述支撑构件伸出，从而使得每一筛的所述液体可渗透材料流体连接到所述液体供应管道以接收所述液体，并且在处理期间被配置成大体上水平地定向。

13.如权利要求12所述的筛组件，其中，在所述多个筛中的每一者中，框架构件是细长管，所述细长管具有沿其延伸的细长槽，每一筛的所述细长槽与每一相应筛的所述筛腔室流体联通，以接收每一相应筛的所述液体可渗透材料，从而使得液体从中穿流并且沿着所述液体可渗透材料流动。

14.如权利要求6所述的筛组件，其中，所述多个筛中的每一者的所述液体可渗透材料限定套筒，并且所述套筒的至少一部分是中空的。

15.如权利要求6所述的筛组件，其中，在所述多个筛中的每一者中，所述液体可渗透材料大体上环绕所述芯部的至少一部分，并且所述芯部支撑所述液体可渗透材料。

16.如权利要求6所述的筛组件，其中，所述液体可渗透材料呈细长绳索形式。

17.如权利要求6所述的筛组件，还包括：

第一支撑构件和定位成从所述第一支撑构件偏置的第二支撑构件，所述多个筛中的每一者的所述液体可渗透材料从所述第一支撑构件延伸到所述第二支撑构件，其中，所述液体可渗透材料在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件之间保持张紧。

18.一种利用多个筛处理废气的方法，所述多个筛相对于彼此而被布置成在其间限定多个间隙用于接收从中穿过的废气，并且其中，所述多个筛相对于彼此的布置提供垂直于废气的流动路径而延伸的至少一行筛，每一筛包括沿其延伸的液体可渗透材料，液体可渗透材料被配置成接收液体，从而使得液体沿着液体可渗透材料流动，以处理废气，其中，对于所述多个筛中的各个筛而言，满足以下一者：

液体可渗透材料是被包裹在框架构件上的套筒，或是环绕芯部的至少一部分的套筒，框架构件或芯部具有圆形截面；或

液体可渗透材料呈细长绳索形式，并且具有圆形截面，

所述方法包括：

将废气朝向所述多个筛导引；

使液体流动到液体可渗透材料；

将液体吸收在液体可渗透材料内；

使液体沿着液体可渗透材料渗透，从而使得液体沿着液体可渗透材料流动；

将所述液体可渗透材料暴露于所述流动腔室内的所述流动路径，从而使得从中穿流的废气直接地接触所述液体可渗透材料；以及

使废气内携带的粒子排放物直接地冲击沿着液体可渗透材料流动的液体并将粒子排放物收集在液体可渗透材料上，以从废气中去除粒子排放物。

19.如权利要求18所述的方法，还包括：

使热能从废气传递到沿着液体可渗透材料流动的液体；

降低废气的温度，并且提高液体的温度；

收集提高温度的液体，并且将提高温度的液体导引通过热交换器；以及

经由热交换器回收来自提高温度的液体的热能的至少一部分。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述多个筛中的每一者包括入口和出口，所述方法还包括：

收集从所述多个筛的出口流动来的液体；以及

将收集到的液体泵送到入口，从而使得收集到的液体再次沿着液体可渗透材料流动，以处理废气。

21.如权利要求18所述的方法，还包括：

将洗涤化学物质添加到液体中，从而使得洗涤化学物质和液体沿着液体可渗透材料流动，以处理废气。

22.如权利要求18所述的方法，还包括：

使所述多个筛电性接地；

给接近所述多个筛的多个放电电极供电；

利用废气内的多个颗粒给多个粒子充电；以及

将已充电的所述多个粒子积累在所述多个筛上。

23.一种用于从废气中减少粒子和气体排放物的湿式静电除尘器，包括：

流动腔室，所述流动腔室限定从中穿过的流动路径；

多个筛，所述多个筛定位在所述流动腔室内，并且所述多个筛相对于彼此布置成在其间限定多个间隙用于接收从中穿过的废气，每一所述筛包括沿其延伸的液体可渗透材料，所述液体可渗透材料被配置成接收液体，从而使得液体沿着所述液体可渗透材料流动，以处理废气；

其中，所述多个筛相对于彼此的布置提供垂直于所述流动腔室内的所述流动路径而延伸的至少一行筛；以及

其中，对于所述多个筛中的各个筛而言，满足以下一者：

液体可渗透材料是被包裹在框架构件上的套筒，或是环绕芯部的至少一部分的套筒，框架构件或芯部具有圆形截面；或

液体可渗透材料呈细长绳索形式，并且具有圆形截面。

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