[发明专利]一种基于石墨烯的湿式电除尘器极板

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯的湿式电除尘器极板，包括正极(1)以及与其配合使用的负极(2)；其中，负极(2)与正极(1)之间留有间距，负极(2)周向上朝向正极(1)的一侧设置有若干负极放电刺(3)，正极(1)包括正极非金属层(1‑2)以及覆盖在正极非金属层(1‑2)外侧的正极石墨烯层(1‑1)，负极(2)包括负极非金属层(2‑2)以及覆盖在负极非金属层(2‑2)外侧的负极石墨烯层(2‑1)，每个负极放电刺(3)均包括负极放电刺非金属层(3‑2)以及覆盖在负极放电刺非金属层(3‑2)外侧的负极放电刺石墨烯层(3‑1)。本发明提供的基于石墨烯的湿式电除尘器极板，具有无腐蚀、成本低、重量轻、除尘效率高的优点。

技术领域

本发明涉及一种用于静电除尘器的装置，尤其涉及一种基于石墨烯的湿式电除尘器极板，尤其适用于燃煤电站排烟的烟尘脱除装置。

背景技术

湿式电除尘器和与干式电除尘器的收尘原理相同，都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达到集尘极(正极)。干式电除尘器一般采用机械振打或声波清灰等方式清除电极上的积灰，而湿式电除尘器则采用定期冲洗的方式，使粉尘随着冲刷液的流动而清除。湿式电除尘器则是将水喷至集尘极上形成连续的水膜，采用水清灰，无振打装置，流动水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。

由于没有振打装置，湿式电除尘器避免了干式电除尘器的二次扬尘问题，但主要存在以下缺点：①由于液体的表面张力作用及收尘极板表面不会绝对平滑(存在凹凸)，使得自集尘极上部流下的水流不能均匀分布在极板上，集尘极上容易形成局部干燥区，产生局部电阻，导致反电晕的产生，破坏了电场的稳定；②集尘极存在腐蚀问题，采取防腐措施导致了较高的投资成本。

石墨烯是世上最薄最坚硬的纳米材料，且只吸收2.3％的光，透明度极高。其导热系数高达5300W m^-1K^-1，高于碳纳米管和金刚石。另一方面，石墨烯常温下的电子迁移率超过15000cm²V^-1s^-1，比纳米碳管或硅晶体高；而其电阻率只约10～6Ωcm，比铜或银低，为世上电阻率最小的材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种无腐蚀、成本低、重量轻、除尘效率高的基于石墨烯的湿式电除尘器极板。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于石墨烯的湿式电除尘器极板，包括正极以及与其配合使用的负极；其中，

负极与正极之间留有间距，负极周向上朝向正极的一侧设置有若干负极放电刺，正极包括正极非金属层以及覆盖在正极非金属层外侧的正极石墨烯层，负极包括负极非金属层以及覆盖在负极非金属层外侧的负极石墨烯层，每个负极放电刺均包括负极放电刺非金属层以及覆盖在负极放电刺非金属层外侧的负极放电刺石墨烯层。

本发明进一步的改进在于，正极呈平板形状或圆筒形状；负极为线状或圆柱状，负极介于平板形状正极之间或嵌套于圆筒形状正极之内。

本发明进一步的改进在于，负极放电刺非金属层与负极非金属层相连，负极放电刺石墨烯层与负极石墨烯层相连。

本发明进一步的改进在于，正极石墨烯层和负极石墨烯层的碳原子层数均为一层或一层以上。

本发明进一步的改进在于，正极石墨烯层和负极石墨烯层的厚度为0.4nm～1×106nm。

本发明进一步的改进在于，正极非金属层和负极非金属层由非金属材料合成橡胶、合成树脂或合成纤维构成。

本发明进一步的改进在于，正极与负极运行于不大于400℃的环境内。

本发明具有如下有益的技术效果：