申请/专利权人：广东风和洁净工程有限公司

申请日：2018-12-18

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109692535B

主分类号：B01D46/54

分类号：B01D46/54;B01D46/71;B01D46/48;B01D46/44

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.07.30#专利申请权的转移;2019.05.28#实质审查的生效;2019.04.30#公开

摘要：一种粉状资源回收装置，由中空纤维膜膜丝特别是聚四氟乙烯中空纤维膜作为过滤材料，可以获得比传统布袋除尘器高1000倍以上的过滤精度，膜丝之间的间隔距离在2‑20mm,有效防止灰尘堵塞，装有由喷嘴和膜丝嘴组成的反吹机构，保障了长期稳定连续工作。可广泛用于金属和金属氧化物的提取、水泥、塑料、制药行业从与粉状资源混合的气体中分离粉状资源物，具有很高的回收效率和很低的泄漏率。

主权项：1.粉状资源回收装置，其特征在于：用塑料中空纤维膜膜丝作为回收滤材，用所述膜丝组成膜组件，用所述膜组件组成回收阵列；所述回收阵列安装在机柜里，所述机柜分为上下两层，所述膜组件的出气端置于所述机柜的上层，所述膜丝置于所述机柜的下层，所述机柜的上层为负压空气，所述负压空气通过所述膜丝的中心孔----所述膜丝的壁流动，吸引载有拟回收粉状资源物的气体，所述气体所载的粉状资源物被吸附在所述膜丝的外壁上；所述膜丝的出气端口位置装有高压反吹装置，间歇向所述膜丝中心内部吹入高压空气脉冲，将吸附在所述膜丝外壁上的粉状资源物吹落，落在所述机柜下层底部的漏斗口，通过所述漏斗口被回收；用所述膜丝组成的膜组件能耐受最高300度含粉状资源气体，所述膜组件是在一个金属或陶瓷或塑料制成的花板上装有膜丝嘴阵列，所述膜丝嘴的一端用螺纹或压接的方式固定在所述花板之上，每一根所述膜丝对应一个所述膜丝嘴，所述膜丝的另一端部被用压接或粘接的方式与所述膜丝嘴固定在一起；所述膜组件，其结构特征在于，由膜丝、壳体、花板、喷嘴板、膜丝嘴、喷嘴、密封环、粉尘传感器组成，所述膜丝嘴是中空管，所有膜丝嘴穿过所述花板，所述膜丝逐根固定在所述膜丝嘴的一端，所述膜丝嘴的另一端用螺纹或压接的方式固定在所述花板上，构成一个阵列；离开所述花板向上的那一面3—30mm距离，有一块喷嘴板，所述喷嘴板上固定有一个喷嘴阵列，所述喷嘴逐一向下正对每一个穿透所述花板的所述膜丝嘴的中心孔；所述花板和所述喷嘴板安装在所述壳体中，所述喷嘴板将所述壳体分隔为高压仓和低压仓，所述壳体的高压仓外壁上布有高压进气口，所述壳体的低压仓外壁上布有低压出气口；所述密封环安装在所述花板的下方与所述机柜的结合位置。

全文数据：粉状资源回收装置所属领域一种用于粉状资源回收装置。特别是一种用于回收负载在烟气中的粉状资源的回收装置。背景技术很多资源以粉末状态存在，特别是在制成过程中，干法制备是一种更简便的方式，但是微颗粒粉尘状态资源被负载在烟气中，捕集比较困难，因为微颗粒粉尘状态资源容易逃逸损失甚至形成污染物，特别是铍、铅、锡、镉、锌、锰、镍等资源，在其冶炼过程中，其颗粒极小，价值很高，毒性很大，资源收集和污染控制之间的矛盾特别突出。还有塑料、制药、水泥制造行业也面临同样的问题。为回避这种矛盾，常常不得已采用更复杂的工艺，大大增加了成本，降低了资源利用率。核心问题是将这些资源与负载它们的烟气分离开，核心的困难是用于分离烟气与微小颗粒状资源的滤器其效率、风阻、容尘量、耐腐蚀性和耐高温性等技术性能问题。例如，目前常用除尘、回收技术是静电除尘和布袋除尘技术，报道的最高处理水平是覆膜型的布袋除尘器，布袋除尘器的过滤效果可以达到5—7mgm³，虽然这个数值已经很高，但无论从资源回收还是污染治理方面说都是不够的。特别是，铍和铅等金属粉尘，毒性相当高，必须更彻底处理，最理想的泄露指标是在1—30ugm³以下水平，离现实中最严格的标准是5-7mgm³，距离理想目标还有几千倍的差距。这个指标只有达到行内所说的“绝对过滤器”水平才能实现，因此，这种意义上的粉状资源回收装置可以称之为“粉状资源绝对回收装置”。传统的13---14级高效过滤器（hape），常被用来制作标准过滤装置中的“绝对过滤器”，但是这种hape风阻极大；能耗很高；容尘量极小，很容易会被阻塞，因而需要经常更换，造成运行成本极高，这些缺点使得传统的hape并不适合于制作大规模生产过程中的粉状资源的回收、过滤设备。2018年国家知识产权局受理了郭绍华提交的“处理高粉尘气体的中空纤维膜组件及其应用结构”（2018209712467）专利申请。大量实验和现场应用表明，这种技术能够达到1—10ugm³的水平，这种技术如果能用于粉状资源回收，将有可能解决上述问题。表面上看气体净化和资源回收是同一个问题，但是，两者的区别十分明确，前者着眼于气体的纯净，后者追求粉状资源的回收。着眼点的不同，所涉及的设备结构就有会所不同。例如，传统的膜组件为追求填装率，膜丝之间的间距都非常小，但是，用于资源回收的膜组件就必须适当增大膜丝之间的间距，以避免粉尘堆积，这就对结构也提出新的要求。因此，能达到微克级水平的粉状资源绝对回收装置是一种需要创新的新设计。发明内容针对上述问题，本发明旨在提供一种高效率的从气体与粉状资源混合烟气中分离粉状资源物的解决方案，提出了一种粉状资源回收装置，其特征在于：用塑料中空纤维膜膜丝作为回收滤材，用所述膜丝组成膜组件，用所述膜组件组成回收阵列；所述回收阵列安装在机柜里，所述机柜分为上下两层，所述膜组件的出气端置于所述机柜的上层，所述膜丝置于所述机柜的下层，所述机柜的上层有负压空气，所述负压空气通过所述膜丝的中心孔----所述膜丝的壁流动，吸引载有拟回收的金属、金属氧化物、水泥、塑料、药品粉状资源物的气体，所述气体所载的金属、金属氧化物、水泥、塑料、药品粉状资源物被吸附在所述膜丝的外壁上；所述膜丝的出气端口位置装有高压反吹装置，间歇向所述膜丝中心内部吹入高压空气脉冲，将吸附在所述膜丝外壁上的金属、金属氧化物、水泥、塑料、药品粉状资源物吹落，落在所述机柜下层底部的漏斗口，通过所述漏斗口被回收。进一步的，所述塑料中空纤维膜膜丝是聚四氟乙烯中空纤维膜膜丝，其直径为3mm—20mm,其长度为0.3m---2m，所述膜丝被亲水处理，阻止所述膜丝积累静电。进一步的，所述膜组件的直径为50mm---300mm,每只膜组件的膜丝数量为30---1000根，所述膜丝互相之间的间隔距离是2mm---20mm。进一步的，用所述膜丝组成所述膜组件的方式有两种，一种是耐受最高300度含粉状资源气体的高温膜组件，所述高温膜组件是在一个金属或陶瓷或塑料制成的花板上装有膜丝嘴阵列，所述膜丝嘴的一端用螺纹或压接的方式固定在所述花板之上，每一根所述膜丝对应一个所述膜丝嘴，所述膜丝的另一端部被用压接或粘接的方式与所述膜丝嘴固定在一起；每一根所述膜丝相互之间的间隔距离为2—20mm；另一种是耐受最高200度的低温含粉状资源气体的低温膜组件，所述低温膜组件是用塑料浇筑方法将所述膜丝浇筑成所述膜组件，其中，每一根所述膜丝相互之间的间隔距离为2—20mm。进一步的，所述高温膜组件，其结构特征在于，由膜丝、壳体、花板、喷嘴板、膜丝嘴、喷嘴、密封环、粉尘传感器组成，所述膜丝嘴是中空管，所有膜丝嘴穿过所述花板，所述膜丝逐根固定在所述膜丝嘴的一端，所述膜丝嘴的另一端用螺纹或压接的方式固定在所述花板上，构成一个阵列；离开所述花板向上的那一面3—30mm距离，有一块喷嘴板，所述喷嘴板上固定有一个喷嘴阵列，所述喷嘴逐一向下正对每一个穿透所述花板的所述膜丝嘴的中心孔；所述花板和所述喷嘴板安装在所述壳体中，所述喷嘴板将所述壳体分隔为高压仓和低压仓，所述壳体的高压仓外壁上布有高压进气口，所述壳体的低压仓外壁上布有低压出气口；所述密封环安装在所述花板的下方与所述机柜的结合位置。进一步的，所述回收阵列中的每一个高温膜组件或低温膜组件的出气端都分别安装有一只所述粉尘传感器,在线监测每一只所述膜组件的工作状态和效果。附图说明图1是本发明涉及的粉状资源回收装置中所使用的一种高温膜组件实例的展开示意图。图2是本发明所涉及的粉状资源回收装置中所采用的一种机柜的设计方案示意图。图3是本发明所涉及的粉状资源回收装置的一个小型实验台在氧化锌生产线上在线实验的现场照片。实施方式图1中给出了本发明涉及的粉状资源回收装置中所使用的一种高温膜组件的实施方案实例。但是这不是唯一的设计方案。其中2是壳体的上半部分，用来形成高压仓。1是装在高压仓上的高压进气口，用以连接高压反吹压缩空气源，通过一个控制阀，接收脉冲高压反吹空气。3、是喷嘴构成的喷嘴阵列，每一个喷嘴正对着一个膜丝嘴的上半部分。4是花板，花板上装有膜丝嘴阵列。5是壳体的下半部分，用于形成低压仓，低压仓的仓壁上分布有低压出气口6。6是低压出气口。7是膜丝嘴，膜丝嘴是空心管，上端有螺纹，拧在花板上，另一端固定有膜丝，每一根膜丝可连同膜丝嘴一同拧下来更换。8是密封圈，用于密封膜组件与机柜的结合部位。9是一个保护性钢笼。10是膜丝。01是粉尘传感器，每一个膜组件都单独配有一只粉尘传感器，用来监控膜组件的工作状态。图2是本发明所涉及的粉状资源回收装置中所采用的一种机柜设计方案的透视示意图，但是这不是唯一的设计方案。其中11是机柜的柜体。12是机柜的上层，这个空间里装置了膜组件阵列的上半部分，有负压的空气。13是漏斗口14是机柜的上层，这个空间里装置了膜组件阵列的下半部分，主要是膜丝阵列。根据本发明的宗旨所制作的一个小型实验装置在氧化锌生产线进行了在线实验，实验证明，这种高温膜组件的工作温度上限可以达到300度，可在210度条件下长期工作，长期运行不会发生堵塞现象。粉尘收集率可以达到99.99%以上，泄露粉尘PM2.5为20ugm³以下，从现场照片图3中可见，现场的泄露粉尘数据为PM2.5为6ugm³、PM10为12ugm³，风阻小于900pa。有益之处根据本发明提出的粉状资源回收装置可以在300度以下高温条件中工作；其风阻只有普通布袋除尘器的一半；拦截指标提高了1000—10000倍，可以广泛使用在金属、金属氧化物、水泥、塑料、制药等行业的粉状资源回收场合，干净完全回收资源，彻底避免粉尘泄露造成的污染。有很大的经济价值和社会价值。

权利要求：1.粉状资源回收装置，其特征在于：用塑料中空纤维膜膜丝作为回收滤材，用所述膜丝组成膜组件，用所述膜组件组成回收阵列；所述回收阵列安装在机柜里，所述机柜分为上下两层，所述膜组件的出气端置于所述机柜的上层，所述膜丝置于所述机柜的下层，所述机柜的上层为负压空气，所述负压空气通过所述膜丝的中心孔----所述膜丝的壁流动，吸引载有拟回收粉状资源物的气体，所述气体所载的粉状资源物被吸附在所述膜丝的外壁上；所述膜丝的出气端口位置装有高压反吹装置，间歇向所述膜丝中心内部吹入高压空气脉冲，将吸附在所述膜丝外壁上的粉状资源物吹落，落在所述机柜下层底部的漏斗口，通过所述漏斗口被回收。2.根据权利要求1所述的一种粉状资源回收装置，其特征在于，所述塑料中空纤维膜膜丝是聚四氟乙烯中空纤维膜膜丝，其直径为3mm—20mm,其长度为0.3m---2m，所述膜丝被进行了亲水处理。3.根据权利要求1所述的一种粉状资源回收装置，其特征在于，所述膜组件的直径为50mm---300mm,每只膜组件的膜丝数量为30---1000根，所述膜丝互相之间的间隔距离是2mm---20mm。4.根据权利要求1、2、3所述的一种粉状资源回收装置，其特征在于，用所述膜丝组成所述膜组件的方式有两种，一种是耐受最高300度含粉状资源气体的高温膜组件，所述高温膜组件是在一个金属或陶瓷或塑料制成的花板上装有膜丝嘴阵列，所述膜丝嘴的一端用螺纹或压接的方式固定在所述花板之上，每一根所述膜丝对应一个所述膜丝嘴，所述膜丝的另一端部被用压接或粘接的方式与所述膜丝嘴固定在一起；每一根所述膜丝相互之间的间隔距离为2—20mm；另一种是耐受最高200度的低温含粉状资源气体的低温膜组件，所述低温膜组件是用塑料浇筑方法将所述膜丝浇筑成所述膜组件，其中，每一根所述膜丝相互之间的间隔距离为2—20mm。5.根据权利要求1、4所述的一种粉状资源回收装置，其特征在于，所述高温膜组件，其结构特征在于，由膜丝、壳体、花板、喷嘴板、膜丝嘴、喷嘴、密封环、粉尘传感器组成，所述膜丝嘴是中空管，所有膜丝嘴穿过所述花板，所述膜丝逐根固定在所述膜丝嘴的一端，所述膜丝嘴的另一端用螺纹或压接的方式固定在所述花板上，构成一个阵列；离开所述花板向上的那一面3—30mm距离，有一块喷嘴板，所述喷嘴板上固定有一个喷嘴阵列，所述喷嘴逐一向下正对每一个穿透所述花板的所述膜丝嘴的中心孔；所述花板和所述喷嘴板安装在所述壳体中，所述喷嘴板将所述壳体分隔为高压仓和低压仓，所述壳体的高压仓外壁上布有高压进气口，所述壳体的低压仓外壁上布有低压出气口；所述密封环安装在所述花板的下方与所述机柜的结合位置。6.根据权利要求1、4所述的一种粉状资源回收装置，其特征在于，所述回收阵列中的每一个高温膜组件或低温膜组件的出气端都分别安装有一只所述粉尘传感器,在线监测每一只所述膜组件的工作状态和效果。

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