專利名稱：復(fù)合式高溫?zé)煔獬鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種復(fù)合式高溫?zé)煔獬鳌?br> 背景技術(shù)：
高溫?zé)煔庖话阒富痣娦袠I(yè)燃煤發(fā)電過程產(chǎn)生的氣體，作為一種比較特殊的介質(zhì)，一般情況下煙氣的溫度范圍在80-120度，特別情況下可能達(dá)到160度，另外煙氣中一般會存在粉塵和酸性物質(zhì)如SO2、NOX等，如何克服高溫、高粉塵和酸性物質(zhì)而保證去除煙氣中的水分而不損失煙氣組分，是一個十分困難的問題。
目前在國內(nèi)外一般使用冷凍原理去除煙氣水分，是一種經(jīng)濟(jì)方便的方法，但這種方法在煙氣除水后的露點一般只能達(dá)到3度左右，過低的話由于會結(jié)冰而導(dǎo)致不能正常工作，煙氣中的水分去除不徹底，而導(dǎo)致煙氣中殘余的水分在低溫下繼續(xù)凝結(jié)而生成酸性物質(zhì)，造成腐蝕和煙氣組分的丟失，不能滿足高溫?zé)煔鉁y量的需要。
氣體水分的測量在國外目前的發(fā)展方向主要是利用冷凍原理，采用壓縮機(jī)或半導(dǎo)體鉑爾鐵制冷技術(shù)，使高溫?zé)煔庵械乃衷谘杆俳禍剡^程中形成冷凝，通過蠕動泵排除，從而達(dá)到除去高溫?zé)煔庵械乃哪康摹Ｔ擃I(lǐng)域的代表主要有以下兩家德國MC和BUHLER是煙氣分析預(yù)處理領(lǐng)域的專業(yè)廠商，目前開發(fā)的可以用于高溫?zé)煔獾某髦饕遣捎脡嚎s機(jī)或半導(dǎo)體鉑爾鐵制冷技術(shù)，利用冷凍的原理進(jìn)行除水。在此種原理下，高溫?zé)煔庵械乃植荒艹浞秩コ?，殘余的水分會因為煙氣溫度的降低而繼續(xù)凝結(jié)，與煙氣中的酸性物質(zhì)如SO2和NOX等結(jié)合變成硫酸和硝酸，從而引起儀器的腐蝕和煙氣組分的丟失，使煙氣分析系統(tǒng)無法正常的工作。
國內(nèi)目前已經(jīng)的高溫?zé)煔馊コ值难b置大體上采用與上述兩家德國企業(yè)相同的原理和技術(shù)。但由于工藝上還存在一定的問題，去除水分的效果較德國企業(yè)的產(chǎn)品稍差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的就是現(xiàn)有的高溫?zé)煔獬鞲邷責(zé)煔獾某什桓?、在除水過程中容易發(fā)生煙氣組分的丟失問題以及難以滿足高溫?zé)煔馑衷诰€測量的需要的問題。
本實用新型由一級除水裝置、二級除水裝置構(gòu)成，所述的一級除水裝置為冷凍式除水裝置，所述的二級除水裝置為高分子滲透膜除水裝置，兩者通過管路相通。
所述冷凍式除水裝置由散熱風(fēng)扇、制冷器、高溫?zé)煔饫淠?、制冷腔體、溫度傳感器及溫控器構(gòu)成；制冷器位于散熱風(fēng)扇和制冷腔體之間，安裝在制冷腔體內(nèi)的高溫?zé)煔饫淠茉O(shè)有一個排水口和一個用于與高分子參透膜除水裝置相接的煙氣出口；溫控器一端與位于制冷腔體內(nèi)的溫度傳感器相連以監(jiān)測制冷腔體的溫度，另一端與制冷器相接并根據(jù)制冷腔體的溫度來控制制冷器的工作。
所述高分子滲膜除水裝置由殼體及安裝在殼體內(nèi)的高分子滲透膜構(gòu)成，殼體上設(shè)有排水口，殼體的兩端還分別設(shè)有煙氣進(jìn)口和煙氣出口。
1)采用以上所述的2種綜合技術(shù)措施，較好地解決了高溫?zé)煔馑置撍^程中所面臨的技術(shù)難題采用單一的冷凍式原理脫水效率不高，殘余的煙氣水分導(dǎo)致組分丟失和腐蝕等問題；2)采用以上所述的2種綜合技術(shù)措施，保證了煙氣去除水分效果的穩(wěn)定性和可靠性，實際的使用效果可以達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)煙氣去除水分2g/m3±2％。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型高溫?zé)煔饫淠艿慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型高分子滲透膜除水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由冷凍式除水裝置和高分子滲透膜除水裝置兩大部分采用串聯(lián)復(fù)合式方式組合而成，兩者通過管路相接。
所述的冷凍式除水裝置利用的是冷凍原理，由散熱風(fēng)扇(1.1)、制冷器(1.2)、高溫?zé)煔饫淠?1.3)、蠕動泵(1.4)、制冷腔體(1.5)、溫度傳感器(1.6)及溫控器(1.7)構(gòu)成。
位于散熱風(fēng)扇(1.1)和制冷腔體(1.5)之間制冷器(1.2)采用風(fēng)冷式壓縮機(jī)或帕爾帖效應(yīng)(PELTIER EFFECT)半導(dǎo)體制冷塊作為制冷源，制冷腔體(1.5)由紫銅或鋁制成。安裝在制冷腔體(1.5)內(nèi)的高溫?zé)煔饫淠?1.3)設(shè)有一個與蠕動泵(1.4)相連的排水口和一個用于與高分子參透膜除水裝置2相接的煙氣出口；溫控器(1.7)一端與位于制冷腔體(1.6)內(nèi)的溫度傳感器(1.6)相連以監(jiān)測制冷腔體(1.6)的溫度，另一端與制冷器(1.2)相接并根據(jù)制冷腔體(1.6)的溫度來控制制冷器(1.2)的工作狀態(tài)。在工作時，制冷腔體(1.6)的溫度通過溫控器(1.7)控溫到4度左右。
為防止煙氣中的組分在去除水分的過程中丟失，高溫?zé)煔饫淠懿捎寐菪椭蓖ńY(jié)合的組合結(jié)構(gòu)，(參見圖2)由管體(1.3.4)、螺旋冷凝管(1.3.8)、直通冷凝管(1.3.7)和真空玻璃隔熱層(1.3.9)構(gòu)成；管體(1.3.4)的一端設(shè)有進(jìn)氣口(1.3.3)和出氣口(1.3.10)，另一端設(shè)有排水口(1.3.5)；螺旋冷凝管(1.3.8)、直通冷凝管(1.3.7)和真空玻璃隔熱層(1.3.9)均安裝在管體(1.3.4)內(nèi)，螺旋冷凝管(1.3.8)一端與管體的進(jìn)氣口(1.3.3)相連，另一端與直通冷凝管(1.3.7)相接，真空玻璃隔熱層(1.3.9)將螺旋冷凝管(1.3.8)和直通冷凝管(1.3.7)與管體(1.3.4)相隔離。
螺旋冷凝管使煙氣的溫度迅速降低，將高溫?zé)煔庵械乃肿兂梢簯B(tài)水，隨后進(jìn)入直通冷凝管使煙氣和液態(tài)水迅速分離，避免煙氣中的酸性物質(zhì)和液態(tài)水結(jié)合生成硫酸和硝酸等，以達(dá)到減少組分丟失的目的。
參見圖1、圖3所示，高分子滲膜除水裝置由殼體(2.3)、安裝在殼體內(nèi)的高分子滲透膜(2.4)及位于殼體外的蠕動泵(2.9)構(gòu)成，殼體上設(shè)有與蠕動泵(2.9)相接的排水口(2.8)，殼體的兩端還分別設(shè)有煙氣進(jìn)口(2.2)和煙氣出口(2.5)。
該裝置利用的是高分子滲透膜除水原理，煙氣從高分子滲透膜除水裝置流入，煙氣將被分離為氣體和液態(tài)水兩種相隔離的狀態(tài)，氣體從高分子滲透膜除水裝置的出口流出，液態(tài)水從排水口被蠕動泵排出。
下面簡述一下本實用新型去除煙氣水份的流程1)高溫?zé)煔膺M(jìn)入高溫?zé)煔饫淠?溫度在4度)，煙氣的溫度將從120度左右迅速降低到4度左右，在此迅速的降溫過程中，煙氣中的氣態(tài)水分會由于溫度降低到煙氣冷凝溫度以下，從而將煙氣中的水分從氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)，液態(tài)水被煙氣冷凝管下端的蠕動泵排出，完成煙氣的一級除水，除去煙氣中的大部分水分，將煙氣中的水分去除到6g/m3。
2)去除水分的煙氣從冷凝管的煙氣出口流出，進(jìn)入高分子滲透膜除水裝置，水分子穿透高分子滲透膜凝結(jié)成液態(tài)水，液態(tài)水被蠕動泵排出，完成煙氣的二級除水，二級除水后的干煙氣經(jīng)過高分子滲透膜的出口流出，將煙氣中的水分去除到2g/m3從而完成復(fù)合式除水的流程。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于它由一級除水裝置(1)、二級除水裝置(2)構(gòu)成，所述的一級除水裝置(1)為冷凍式除水裝置，所述的二級除水裝置(2)為高分子滲透膜除水裝置，兩者通過管路相通。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于所述的冷凍式除水裝置由散熱風(fēng)扇(1.1)、制冷器(1.2)、高溫?zé)煔饫淠?1.3)、制冷腔體(1.5)、溫度傳感器(1.6)及溫控器(1.7)構(gòu)成；制冷器(1.2)位于散熱風(fēng)扇(1.1)和制冷腔體(1.5)之間，安裝在制冷腔體(1.5)內(nèi)的高溫?zé)煔饫淠?1.3)設(shè)有一個排水口和一個用于與高分子參透膜除水裝置2相接的煙氣出口；溫控器(1.7)一端與位于制冷腔體(1.6)內(nèi)的溫度傳感器(1.6)相連以監(jiān)測制冷腔體(1.6)的溫度，另一端與制冷器(1.2)相接并根據(jù)制冷腔體(1.6)的溫度來控制制冷器(1.2)的工作。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于所述冷凍式除水裝置還包括一個與高溫?zé)煔饫淠?1.3)的排水口相連的蠕動泵(1.4)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于高溫?zé)煔饫淠?1.3)由管體(1.3.4)、螺旋冷凝管(1.3.8)、直通冷凝管(1.3.7)和真空玻璃隔熱層(1.3.9)構(gòu)成；管體(1.3.4)的一端設(shè)有進(jìn)氣口(1.3.3)和出氣口(1.3.10)，另一端設(shè)有排水口(1.3.5)；螺旋冷凝管(1.3.8)、直通冷凝管(1.3.7)和真空玻璃隔熱層(1.3.9)均安裝在管體(1.3.4)內(nèi)，螺旋冷凝管(1.3.8)一端與管體的進(jìn)氣口(1.3.3)相連，另一端與直通冷凝管(1.3.7)相接，真空玻璃隔熱層(1.3.9)將螺旋冷凝管(1.3.8)和直通冷凝管(1.3.7)與管體(1.3.4)相隔離。
5.如權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合式高溫?zé)煔獬鳎涮卣髟谟谒龅闹评淦?1.2)是風(fēng)冷式壓縮機(jī)或帕爾貼效應(yīng)半導(dǎo)體制冷塊。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于所述的高分子滲膜除水裝置由殼體(2.3)及安裝在殼體內(nèi)的高分子滲透膜(2.4)構(gòu)成，殼體上設(shè)有排水口(2.8)，殼體的兩端還分別設(shè)有煙氣進(jìn)口(2.2)和煙氣出口(2.5)。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于所述的高分子滲膜除水裝置還包括一個與殼體上的排水口(2.8)相接的蠕動泵(2.9)。
專利摘要本實用新型涉及一種復(fù)合式高溫?zé)煔獬?，其特征在于它由一級除水裝置(1)、二級除水裝置(2)構(gòu)成，所述的一級除水裝置(1)為冷凍式除水裝置，所述的二級除水裝置(2)為高分子滲透膜除水裝置，兩者通過管路相通。本實用新型較好地解決了高溫?zé)煔馑置撍^程中所面臨的技術(shù)難題采用單一的冷凍式原理脫水效率不高，殘余的煙氣水分導(dǎo)致組分丟失和腐蝕等問題；保證了煙氣去除水分效果的穩(wěn)定性和可靠性，實際的使用效果可以達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)煙氣去除水分2g/m3±2％。
文檔編號B01D53/26GK2838730SQ20052007514
公開日2006年11月22日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者劉德允, 章曙 申請人:南京埃森環(huán)境技術(shù)有限公司