專利名稱：一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在脫除工業(yè)排放常量粉塵污染物的同時，一種一體化脫除超細和微量污染物的凈化裝置和凈化方法，尤其涉及一種由吸附劑預噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑噴入裝置、和布袋除塵裝置等組成的電袋復合凈化裝置和凈化方法。
背景技術：
目前，社會和公眾對環(huán)境品質(zhì)的追求已成為生活的真正需要，包括我國在內(nèi)的世界大多數(shù)國家均在不斷地修正和提高污染物排放標準，以實現(xiàn)可持續(xù)的環(huán)境發(fā)展目標。我國的工業(yè)污染物脫除和控制技術雖已得到廣泛的工業(yè)應用，但對于超細和微量的重危害污染物的排放未能起到顯著的控制和脫除效果。此類可致癌、致畸、致突變的重危害污染物包括PM10以下顆粒物(尤其是PM2. 5)、汞等重金屬、二噁英等有機污染物。研究和檢測表明燃煤電廠煙氣中PM2. 5以下顆粒物占粒子總量的比例超過80% ；高于50%的氣態(tài)汞和顆粒態(tài)汞被排入大氣；二噁英等有機污染物一旦形成，被捕集的比例低于20%。對超細和微量的重危害污染物的脫除逐漸成為目前技術開發(fā)和應用的國際前沿熱點。近年來，對工業(yè)排放的包括S02、NOx、粉塵在內(nèi)的常規(guī)污染物的脫除多采用串聯(lián)逐一脫除的技術方法，不僅增加了投資和運行費用，而且不同脫除機理之間的相容性和彼此抑制在很大程度上影響了脫除效果和運行穩(wěn)定性。本發(fā)明采用顆粒團聚、物理和化學吸附等機理，在脫除工業(yè)排放常量粉塵污染物的同時，一體化脫除包括PMlO以下顆粒物(尤其是PM2. 5)、汞等重金屬、二噁英等超細和微量污染物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微量和超細污染物的一體化凈化裝置和凈化方法，采用沿氣流方向依次設置吸附劑預噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑噴入裝置和布袋除塵裝置等緊湊組合的電袋復合凈化裝置和凈化方法。本發(fā)明對超細和微量污染物的脫除效率高、運行成本低、檢修和運行維護方便，適用于燃煤、燃油和垃圾焚燒等工業(yè)的污染物凈化。為達到上述目的，本發(fā)明的靜電除塵裝置作為預除塵裝置，所需電場數(shù)量為1-2 個，每個電場由負高壓放電電極、收塵電極和灰斗組成。靜電除塵裝置運行電壓在30kV左右。工業(yè)排放煙氣通過靜電除塵裝置進行預除塵，煙氣中的大部分大顆粒粉塵被靜電除塵裝置捕獲，剩余荷負電、未荷電以及不同荷電量的部分大顆粒、超細和微量污染物包括PMlO 以下顆粒物(尤其是PM2. 5)、汞等重金屬、二噁英等有機污染物進入到超細顆粒團聚裝置中。本發(fā)明的超細顆粒團聚裝置由正高壓放電電極等組成，并連接吸附劑噴入裝置。 超細顆粒團聚裝置運行電壓在60kV左右。所噴入吸附劑為具有一定含碳量的粉煤灰經(jīng)改性活化后形成的多孔狀、比表面積豐富的顆粒物，同時具有物理和化學吸附功能。由靜電除塵裝置進入超細顆粒團聚裝置的煙氣中未荷電的大顆粒和超細顆粒在正高壓電場作用下被荷正電，與進入裝置中的荷負電顆粒團聚形成大顆粒。同時，被荷正電的吸附劑顆粒在與超細顆粒的碰撞過程中也會發(fā)生物理和化學吸附作用，從而超細顆粒被吸附劑顆粒捕獲。 此外，吸附劑也吸附和脫除汞等重金屬，且吸附劑表面的碳吸附位對二噁英起到捕集效果。 吸附劑和超細顆粒經(jīng)團聚和吸附后形成大顆粒隨煙氣進入后續(xù)的布袋除塵裝置。本發(fā)明的吸附劑噴入裝置運行時，根據(jù)工業(yè)煙氣中超細和微量污染物種類和含量的不同，吸附劑的噴入量在50-150mg/Nm3范圍內(nèi)選取。本發(fā)明的布袋除塵裝置由氣流分布裝置、袋濾室、濾袋、凈氣室、噴吹裝置、出氣口和灰斗組成，并連接吸附劑預噴涂裝置。經(jīng)團聚和吸附作用形成的大顆粒隨煙氣經(jīng)氣流分布裝置均布后，經(jīng)袋濾室濾袋過濾，由噴吹裝置清除至灰斗排出。在除塵裝置投運之前和大修期間，預噴涂裝置在靜電除塵裝置之前噴入吸附劑，經(jīng)氣流分布裝置氣流均布后，吸附劑均勻覆蓋在袋濾室濾袋表面。預噴涂裝置所噴入的吸附劑與超細顆粒團聚裝置中噴入的吸附劑相同。在布袋除塵裝置運行過程中，經(jīng)超細顆粒團聚裝置隨煙氣進入的吸附劑顆粒經(jīng)氣流均布后，繼續(xù)對煙氣中未團聚或吸附的超細顆粒、汞等重金屬以及二噁英等起到吸附作用，從而進一步脫除。均勻覆蓋在濾袋表面的吸附劑對煙氣中的超細和微量污染物進行最終吸附和過濾，從而獲得高效凈化效果。本發(fā)明的吸附劑預噴涂裝置運行時，在足夠和穩(wěn)定的風量條件下，布袋除塵裝置進出口壓差(以初始壓差為基礎)升高250-300 時為噴涂完成標準。噴涂后濾袋外吸附劑顆粒層厚應至少達到1. 5mm。本發(fā)明的吸附劑為具有一定含碳量的粉煤灰經(jīng)改性活化后形成的多孔狀、比表面積豐富的顆粒物，同時具有物理和化學吸附功能。其平均粒徑在20 μ m左右，比表面積> 55m2/g，飛灰含碳量在6%-7%左右。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下特點
(1)由于采用了顆粒團聚、物理和化學吸附等機理，含有超細和微量污染物的工業(yè)煙氣經(jīng)多重凈化作用，對超細和微量污染物的脫除效率高，脫除后潔凈煙氣中的超細和微量污染物的質(zhì)量和數(shù)量大為降低。采用本發(fā)明的電袋復合凈化裝置，煙氣出口含塵濃度< IOmg/ m3(標態(tài))、裝置本體阻力< 1200Pa，裝置除塵效率> 99. 99%，超細和微量污染物的脫除效率 > 90%ο(2)由于采用的吸附劑由具有一定含碳量的粉煤灰作為載體，運行成本低。(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，同時具有檢修和運行維護方便等特點。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1是本發(fā)明專利的主剖視示意圖。圖中1.吸附劑預噴涂裝置、2.靜電除塵裝置、3.負高壓放電電極、4.收塵電極、5.灰斗、6.超細顆粒團聚裝置、7.正高壓放電電極、8.吸附劑噴入裝置、9.布袋除塵裝置、10.氣流分布裝置、11、袋濾室、12.濾袋、13.凈氣室、14.噴吹裝置、15.出氣口。
具體實施例方式在圖1中沿氣流方向依次設置有吸附劑預噴涂裝置(1)、靜電除塵裝置(2)、超細顆粒團聚裝置(6)、吸附劑噴入裝置(8)和布袋除塵裝置(9)。靜電除塵裝置(2)由負高壓放電電極(3)、收塵電極(4)和灰斗(5)等組成。超細顆粒團聚裝置(6)由正高壓放電電極 (7)等組成。布袋除塵裝置(9)由氣流分布裝置(10)、袋濾室(11)、濾袋(12)、凈氣室(13)、 噴吹裝置(14)、出氣口(15)和灰斗(5)等組成。當本發(fā)明的凈化裝置處在工作狀態(tài)時，含有大顆粒粉塵、超細顆粒和微量污染物包括PMlO以下顆粒物(尤其是PM2. 5)、汞等重金屬、二噁英等有機污染物的工業(yè)煙氣通過靜電除塵裝置(2)進行預除塵，煙氣中的大部分大顆粒粉塵在負高壓放電電極(3)作用下荷負電被收塵電極(4)收集進入灰斗(5)，剩余荷負電、未荷電以及不同荷電量的部分大顆粒、超細和微量污染物進入到超細顆粒團聚裝置(6)中。未荷電的部分大顆粒、超細顆粒和由吸附劑噴入裝置(8)噴入的吸附劑在正高壓放電電極(7)作用下被荷正電，吸附劑和超細顆粒經(jīng)團聚和吸附后形成大顆粒隨煙氣進入后續(xù)的布袋除塵裝置(9)。在除塵裝置投運之前和大修期間，吸附劑預噴涂裝置(1)在靜電除塵裝置(2)之前噴入吸附劑，經(jīng)氣流分布裝置(10)氣流均布后，吸附劑均勻覆蓋在袋濾室(11)濾袋(12)表面。在布袋除塵裝置運行過程中，經(jīng)超細顆粒團聚裝置(6)隨煙氣進入的吸附劑顆粒經(jīng)氣流均布后，繼續(xù)對煙氣中未團聚或吸附的超細顆粒、汞等重金屬以及二噁英等起到吸附作用，從而進一步脫除。均勻覆蓋在濾袋表面的吸附劑對煙氣中的超細和微量污染物進行最終吸附和過濾，從而獲得高效凈化效果。在噴吹裝置(14)作用下，濾袋表面的粉塵脫落進入灰斗(5)排出，凈煙氣通過凈氣室(13)和出氣口(15)排入大氣。
權(quán)利要求
1.一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，由吸附劑預噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑噴入裝置和布袋除塵裝置等組成，其特征在于沿氣流方向依次設置有吸附劑預噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑噴入裝置和布袋除塵裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，其特征在于超細顆粒團聚裝置由正高壓放電電極等組成，并連接吸附劑噴入裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，其特征在于吸附劑噴入裝置運行時，根據(jù)工業(yè)煙氣中超細和微量污染物種類和含量的不同，吸附劑的噴入量在50-150mg/Nm3范圍內(nèi)選取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，其特征在于布袋除塵裝置連接吸附劑預噴涂裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，其特征在于在除塵裝置投運之前和大修期間，吸附劑預噴涂裝置在靜電除塵裝置之前噴入吸附劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，其特征在于吸附劑預噴涂裝置運行時，在足夠和穩(wěn)定的風量條件下， 布袋除塵裝置進出口壓差(以初始壓差為基礎)升高250-300 時為噴涂完成標準，噴涂后濾袋外吸附劑顆粒層厚應至少達到1. 5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法，其特征在于吸附劑噴入裝置和吸附劑預噴涂裝置所噴入的吸附劑為具有一定含碳量的粉煤灰經(jīng)改性活化后形成的多孔狀、比表面積豐富的顆粒物，同時具有物理和化學吸附功能，其平均粒徑在20 μ m左右，比表面積> 55m2/g，飛灰含碳量在6%_7% 左右ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一體化脫除工業(yè)排放超細和微量污染物的電袋復合凈化裝置和凈化方法。針對現(xiàn)有逐一串聯(lián)脫除方法所存在的設備投資和運行費用高，脫除效果不明顯和運行穩(wěn)定性差等問題，本發(fā)明采用沿氣流方向依次設置有吸附劑預噴涂裝置、靜電除塵裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑噴入裝置和布袋除塵裝置的結(jié)構(gòu)形式，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、運行成本低、檢修和運行維護方便、在脫除常量粉塵污染物的同時高效脫除超細和微量污染物的一體化電袋復合凈化裝置和凈化方法。
文檔編號B01D51/04GK102423599SQ201110257729
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者么世杰, 劉惠勇, 李圣良, 李湘濱, 趙江翔, 項光明 申請人:北京龍電宏泰環(huán)?？萍加邢薰?br>