鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于燃煤鍋爐煙氣處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及燃燒脫炭和對煙氣脫硫除塵的方法和系統(tǒng)。包括30％富氧氣體在燃燒過程中脫炭、30％富臭氧氣體與煙氣中二氧化硫和水反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸脫硫、將已脫硫氣體通入浸在水中微孔大小為100納米～500納米的納米過濾器除PM2.5塵埃可粒。優(yōu)點(diǎn)：30％富氧富氧促進(jìn)煤炭完全燃燒脫炭；30％富臭氧脫硫、脫氮等，100納米～500納米的過濾膜除去PM2.5塵埃可粒，脫硫、脫氮反應(yīng)產(chǎn)物是可作為工業(yè)和民用的酸性液體，不產(chǎn)生硫石膏，不排放硫化物、氮化物，防止酸雨。達(dá)到節(jié)約礦產(chǎn)資源，綜合利用電廠、鋼廠鍋爐大戶廢棄物并變廢為寶的目的。
【專利說明】鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃煤鍋爐煙氣處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及對煙氣的脫硫除塵的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]浙江大學(xué)的中國專利申請CN200610053090.6《燃煤鍋爐煙氣臭氧氧化同時(shí)脫硫脫硝裝置及其方法》公開了一種燃煤鍋爐煙氣臭氧氧化同時(shí)脫硫脫硝裝置及其方法。方法包括以下步驟:1)在鍋爐煙道4的靜電除塵器5前或后110?150°C低溫段噴入臭氧O3，噴入臭氧與鍋爐煙氣中的氮氧化物摩爾比例為0.5?1.5，將鍋爐煙氣中不溶于水的低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成為易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫，反應(yīng)時(shí)間至少為0.5秒；2)將經(jīng)過上一步驟處理的鍋爐煙氣送入堿液洗滌塔7，在堿液洗滌塔中對煙氣進(jìn)行洗滌，同時(shí)吸收煙氣中的高價(jià)態(tài)氮氧化物和硫氧化物。
[0003]該發(fā)明不足之處一是用只含21%氧氣的普通空氣制成的含21%濃度的臭氧氣體通入煙道，對煙道中煙氣里的硫化物和氮化物的氧化效果不如30%濃度的臭氧氣體氧化效果好；二是臭氧氣體通入煙道位置的煙氣溫度為110?150°C低溫段，也使臭氧對煙道中煙氣里的硫化物和氮化物的氧化效果不如500?600°C高溫段含臭氧30%的強(qiáng)臭氧效果好。不足之處還在于將空氣污染源二氧化硫溶于水中形成稀硫酸制備為產(chǎn)品加以應(yīng)用。同時(shí)將煙道2.5微米粉塵收集處理制備為超細(xì)球形微珠材料用于工業(yè)材料領(lǐng)域這樣的技術(shù)創(chuàng)新手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供在鍋爐中煤炭燃燒更充分，排放煙氣中不含硫化物、氮化物等有害物，在排放前能進(jìn)行除去PM2.5塵埃顆粒的燃煤氣體處理方法和所使用的系統(tǒng)設(shè)備及設(shè)備的連接關(guān)系。
[0005]本發(fā)明的鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法內(nèi)容如下:
[0006]在鍋爐排放的500-600°C高溫?zé)煔馀欧殴艿乐屑尤敫怀粞鯕怏w，富臭氧氣體是重量比為含30%臭氧氣的氣體，高溫?zé)煔夂透怀粞鯕怏w在排放管道中充分混合并作用后，將其排入到水反應(yīng)塔的水中，使高溫?zé)煔庵械亩趸颉⒏怀粞鯕怏w和水三者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸，由于稀硫酸溶于水中，二氧化硫從高溫?zé)煔庵腥サ?，即為臭氧脫硫。高溫?zé)煔庵械牡锏纫材芘c富臭氧氣體和水產(chǎn)生可溶于水的酸，使氮化物從鍋爐排放的高溫?zé)煔庵谐ィ€有其它能與臭氧氣體發(fā)生反應(yīng)生成可溶于水的物質(zhì)都可在臭氧脫硫過程中從高溫?zé)煔庵谐?；所以這里稱的稀硫酸溶液實(shí)際是多種可溶物的混合液體，或混合酸和其它物質(zhì)的混合液。臭氧脫硫步驟中能除去能與臭氧氣體和水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的許多不能排放、污染環(huán)境的有害物質(zhì)。
[0007]把前一步已脫硫的氣體通入浸在水中的濕法納米過濾器，過濾的氣體成為無硫無塵煙氣排放，過濾出的超細(xì)粉漿被超細(xì)粉烘干器烘干，即過濾除塵。經(jīng)過脫硫的氣體在本過濾除塵步驟中不產(chǎn)生酸，對100納米?500納米過濾器不造成有害腐蝕，所以在過濾除塵步驟之前要進(jìn)行臭氧脫硫步驟。本過濾除塵步驟之前還應(yīng)當(dāng)用除去PM2.0?3.0可粒的過濾器除去較粗的可粒護(hù)物。
[0008]本方法可用于任何燃煤鍋爐所排煙氣的凈化處理，特別是用于燃煤電廠鍋爐所排煙氣的凈化處理的意義重大，可大大減少燃煤電廠對環(huán)境污染，特別是產(chǎn)生PM2.5以下塵埃顆粒和酸雨環(huán)境的污染。
[0009]富臭氧氣體向排放管道中的輸入量是:富臭氧氣體中臭氧的摩爾數(shù):排放管道中硫化物和氮化物的摩爾數(shù)之和=1.2?1.5: 1.0。除硫化物和氮化物之外，還有其它需要耗臭氧的，所以臭氧的摩爾數(shù)應(yīng)大于硫化物和氮化物的摩爾數(shù)之和
[0010]在鍋爐的燃燒室中充入富氧氣體，富氧氣體是重量比為含30%氧氣的富氧氣體，使煤炭能充分燃燒，減少不完全燃燒物的排放，即為富氧脫炭。含30%氧氣的富氧氣體比含21%氧氣普通空氣更利于煤炭充分燃燒，大大減少?zèng)]有充分燃燒的煤炭粉細(xì)小可粒，即為富氧脫炭。
[0011]本發(fā)明完成鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵方法所使用的系統(tǒng)內(nèi)容如下:
[0012](I)富氧轉(zhuǎn)換器連接燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器，富氧轉(zhuǎn)換器向燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器輸出富氧氣體，富氧氣體是重量比為含30%氧氣的氣體；富氧轉(zhuǎn)換器與燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器連通，把富氧氣體輸給燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器。富氧轉(zhuǎn)換器用含21%氧氣的普通空氣為原料制成重量比為含30%氧氣的富氧氣體。
[0013](2)燃煤鍋爐連接煙氣管道，燃煤鍋爐的煙氣從煙氣管道排出。燃煤鍋爐在有重量比為含30%氧氣的富氧氣體的環(huán)境中，將煤炭充分燃燒，燃燒的煤煙即煙氣從燃煤鍋爐連通的煙氣管道排出，煙氣管道中的高溫?zé)焿m氣體即煙氣溫度為500-600°C的氣體。
[0014](3)臭氧發(fā)生器連通煙氣管道，煙氣管道的另一端連通帶納米膜的多級除塵器；臭氧發(fā)生器把重量比為含30%氧氣的富氧氣體變?yōu)橹亓勘葹楹?0%臭氧氣的富臭氧氣體，臭氧發(fā)生器把富臭氧氣體輸給500-600°C高溫段的煙氣管道之中，在該煙氣管道中，500-600°C高溫?zé)焿m氣體和富臭氧氣體充分作用，把煙塵氣體中的硫化物和氮化物充分氧化后，輸入帶納米膜的多級除塵器之中進(jìn)行除塵。500-600°C條件下，硫化物和氮化物充分氧化是指把低價(jià)硫離子氧化成高價(jià)硫離子，如把二氧化硫氧化為三氧化硫，以便三氧化硫與水化學(xué)反應(yīng)變?yōu)榱蛩?。同理用于氮化物充分氧化，與水化學(xué)反應(yīng)變?yōu)橄跛帷?br> [0015](4)帶納米膜的多級除塵器的上面用管道連通水反應(yīng)塔，帶納米膜的多級除塵器的下面用管道連通粗細(xì)可粒收集器；帶納米膜的多級除塵器中的過濾材料把煙塵氣體中大量的可粒物濾除，使可粒物與氣體分離，可粒物受重力作用下落到帶納米膜的多級除塵器下面的粗細(xì)可粒收集器中，氣體從帶納米膜的多級除塵器的上面通過管道進(jìn)入水反應(yīng)塔。帶納米膜的多級除塵器的作用是有孔的材料分離氣體和可粒物，煙塵氣體中的可粒物有大有小，要分級除去可粒物。在帶納米膜的多級除塵器中是第一級除去粗可粒物，所以帶納米膜的多級除塵器中應(yīng)有除去PM10.0的過濾材料，還對已通過PM10.0過濾材料氣體再用除去PM5.0可粒的過濾材料再次過濾氣體。最后再用除去PM2.0?3.0可粒的過濾材料去掉大部分塵埃可粒，余下的少量PM2.5的塵埃可粒在后續(xù)的濕法納米過濾器中除去。所以，帶納米膜的多級除塵器最好用除去PM10.0可粒的過濾材料、除去PM5.0可粒的過濾材料、除去PM2.0?3.0可粒的過濾材料三級分別依次除塵。[0016](5)水反應(yīng)塔分別與濕法納米過濾器、混合酸液池和干燥器連通；
[0017]在水反應(yīng)塔中裝有水，水中浸有多孔透水管，多孔透水管是管壁有大量小孔的管道；多孔透水管一端連通帶納米膜的多級除塵器，多孔透水管另一端連通濕法納米過濾器；多孔透水管中的高溫?zé)焿m氣體和富臭氧氣體在水反應(yīng)塔的水中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其中二氧化硫、臭氧氣體和水三者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸；當(dāng)水反應(yīng)塔中的稀硫酸到一定濃度后，把稀硫酸從水反應(yīng)塔排放到混合酸液池；在水反應(yīng)塔中，煙塵氣體中的氮化物被氧化與水反應(yīng)產(chǎn)生硝酸，成硝酸液體都是有利于環(huán)保的化學(xué)反應(yīng)。所以酸液池中是多種酸的混合物，即混合酸液池。
[0018]在水反應(yīng)塔中多孔透水管內(nèi)的氣體輸給濕法納米過濾器，也是經(jīng)過水反應(yīng)塔中被水除塵后的氣體輸給濕法納米過濾器；以便進(jìn)一步除塵。
[0019]在水反應(yīng)塔中裝的水與高溫?zé)焿m氣體作用后，水中還溶有煙塵氣體中的可粒物，形成含粗細(xì)混合可粒的濃漿，在水反應(yīng)塔下面經(jīng)過管道把含粗細(xì)混合可粒的濃漿排放到干燥器。干燥器把已干燥物排放到粗細(xì)可粒收集器中儲存。
[0020](6)濕法納米過濾器的出氣管與煙囪連通，濕法納米過濾器下面的出漿管與超細(xì)粉烘干器連通；濕法納米過濾器的出氣管排放到煙?的是無塵無硫煙氣，超細(xì)粉烘干器將濕法納米過濾器的細(xì)粉塵漿烘干為微納米粉末。經(jīng)過濕法納米過濾器水中的納米過濾器后的氣體為無塵無硫煙氣，該納米過濾器用100納米?500納米的納米膜層疊裝置過濾，則無塵無硫煙氣就是很環(huán)保的可安全排放的氣體。使已被除去PM10.0、PM5.0、PM2.0?3.0可粒的氣體，還被水反應(yīng)塔過濾除塵，再用100納米?500納米的納米膜過濾,除去較前步驟中更微量的納米級塵埃可粒，使其燃煤鍋爐最后的煙囪不排出PM2.5的有害塵?？闪＃貏e是解決燃煤電廠、鋼廠的PM2.5塵埃可粒對空氣污染。經(jīng)過100納米?500納米的納米膜過濾而獲得的微納米粉末是難得的、貴重的微納米粉末，這些微納米粉末是經(jīng)過鍋爐高溫?zé)Y(jié)的粉末，化學(xué)性質(zhì)和形狀結(jié)構(gòu)高度穩(wěn)定，該微納米粉末具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0021]所述濕法納米過濾器中的納米過濾器是微孔大小為100納米?500納米的過濾膜的層疊式裝置。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0023](I)富氧促進(jìn)完全燃燒:用含量30%的富氧作強(qiáng)氧化劑代替歷來直接用空氣中21%的氧氣促進(jìn)煤炭充分燃料，使99%的煤炭可燃物與30%的富氧能夠燃燒得更徹底、更安全。既能大幅度地提高燃料的利用率，又能縮短燃燒時(shí)間80%以上，還能從根本上消除燃料燃燒中所產(chǎn)生的毒有害氣體。
[0024](2)富臭氧脫硫、脫氮:由于臭氧具有極強(qiáng)的氧化性，含量30%的臭氧能夠把燃料在燃燒后排除的C0、N0、H2S和S02等有毒有害氣體直接氧化成C02、N02、H20S4和S03。而N02和S03都溶于(H20)水變?yōu)樗嵋?。上述有毒氣物被?qiáng)氧化后，只有C02和H20從尾氣中排出。這就從根本上消除了電廠、鋼廠鍋爐煙道中CO，NO, H2S和S02等有毒有害氣體和達(dá)到、清潔、高效、節(jié)能、環(huán)保目的。這樣可以把現(xiàn)在電廠、鋼廠大型石膏脫硫裝置縮小為小型水處理脫硫裝置。本發(fā)明水處理脫硫器裝置取替了電廠、鋼廠高昂大投資大型石膏脫硫裝置，解決了原石膏脫硫副產(chǎn)品一含硫石膏的再次環(huán)境污染。同時(shí)，將溶于水中的N02和S03產(chǎn)生的稀硝酸和稀硫酸可用于工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中，徹底解決空氣中酸雨的形成，達(dá)到保護(hù)地球保護(hù)人類生存環(huán)境的目的。[0025](3)三個(gè)設(shè)備分級除塵解決PM2.5塵埃污染:用帶納米膜的多級除塵器、水反應(yīng)塔、濕法納米過濾器三個(gè)設(shè)備，按粉塵可粒大小分PM10.0、PM5.0、PM2.5多級除塵解決PM2.5塵埃污染。并收集獲得具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的PM2.5級別的微納米粉末，實(shí)現(xiàn)治污與獲利雙贏。徹底解決電廠、鋼廠等鍋爐大戶的PM2.5治理難題。達(dá)到節(jié)約礦產(chǎn)資源，綜合利用電廠、鋼廠鍋爐大戶廢棄物并變廢為寶，清潔、環(huán)保、循環(huán)、高附加值、快速發(fā)展高科技的集群產(chǎn)業(yè)鏈。
[0026](4)富臭氧是解決除去PM2.5塵埃成本保證:用含30%富臭氧脫硫、脫氮等除去可變腐蝕性后，解決100納米?500納米的納米膜過濾器不被腐蝕的問題，使價(jià)值昂貴的納米膜過濾器用于除去煤炭燃燒煙塵中的PM2.5塵埃具有成本低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的保證。
[0027](5)還在于將現(xiàn)在電廠、鋼廠排放空氣污染源二氧化硫，用本系統(tǒng)將二氧化硫溶于水中形成稀硫酸，稀硫酸還可制備為工業(yè)產(chǎn)品加以應(yīng)用。同時(shí)將煙氣中的PM2.5粉塵收集處理制備為超細(xì)球形微珠材料用于工業(yè)材料領(lǐng)域這樣的技術(shù)創(chuàng)新手段。
[0028](6)采用氧氣含量高于21%富氧氣體作助燃劑，使煤炭燃料中99%的可燃物徹底燃燒，并縮短燃燒時(shí)間80%以上。
[0029](7)在燃煤電廠、鋼廠鍋爐排煙出口 500?600°C區(qū)域的煙道通入重量比為含30%臭氧的富臭氧氣體，高效將二氧化硫氧化成三氧化硫后，排入后端水處理裝置中溶解成高附加值的硫酸，同時(shí)，還應(yīng)對500?600°C區(qū)域溫度段煙道進(jìn)行改造，有效地避免30%高濃度的臭氧即富氧氣體反回到1400?2100°C高溫鍋膛內(nèi)快速燃燒所導(dǎo)致的爆炸等不安全因素。
[0030]本發(fā)明的相關(guān)知識:無論是使用空氣中21%的氧氣作助燃劑，還是使用30%的氧氣作助燃劑，都是屬于“燃燒學(xué)”理論的范疇。在發(fā)光發(fā)熱的氧化(燃燒)過程中，99%的可燃物與含氧氣量21 %的空氣燃燒不完全，造成煤炭燃料的利用率不足，碳，硫化物，氮化物等在不完全燃燒后產(chǎn)生大量的CO、NO、H2S、S02等有毒有害氣體和PM2.5塵?？闪?。對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害人們的身體健康。30%氧濃度的氣體要比空氣中21%的氧氣濃度高出9%。含量30%的臭氧屬強(qiáng)氧化劑，它比含量30%氧氣的氧化性要強(qiáng)得多。此外在高溫?zé)煹琅欧诺臒煔庵械腃O、NO、H2S、S02熱氣，可被含量30%臭氧氣體中的臭氧直接、完全氧化成C02、N02、S03，其中S03溶于水可制成高附加值的硫酸。C02和H20從尾氣中排出。達(dá)到清潔、高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。一套改造火力發(fā)電廠、鋼廠整體環(huán)保系統(tǒng)的裝置，它包含改造了火力發(fā)電廠、鋼廠燃燒鍋爐的爐堂溫度、燃燒劑的改用、富氧劑的添加等改造系統(tǒng)。同時(shí)，本發(fā)明整體環(huán)保系統(tǒng)取替了火力發(fā)電廠、鋼廠的脫硫裝置，除塵裝置和除炭裝置。本發(fā)明裝置整體環(huán)保系統(tǒng)為燃煤火力發(fā)電廠、鋼廠的整體環(huán)保系統(tǒng)節(jié)約投資50%以上，節(jié)約設(shè)備占地面積三分之二。
[0031]本發(fā)明屬首次報(bào)道的含量為30%富氧氣體應(yīng)用于電廠、鋼廠鍋爐中進(jìn)行完全燃燒脫炭，含量為30%臭氧在煙道氣體中氧化反應(yīng)，在混合煙氣置于水中脫硫脫雜質(zhì)的同時(shí)除掉PM2.5超細(xì)粉塵顆粒的環(huán)保典范技術(shù)，具有科學(xué)性、新穎性和獨(dú)創(chuàng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的各設(shè)備連接關(guān)系和部分設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例1、鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法和所使用的系統(tǒng)
[0034]如圖1，
[0035](一 )鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法
[0036]1、鍋爐完全燃燒脫炭的方法:在鍋爐的燃燒室中充入富氧氣體，富氧氣體是重量比為含30%氧氣的富氧氣體，使煤炭能充分燃燒，減少不完全燃燒物的排放，即為富氧脫炭。
[0037]2、煙氣脫硫的方法:在鍋爐排放的500-600°C高溫?zé)煔馀欧殴艿乐屑尤敫怀粞鯕怏w，富臭氧氣體是重量比為含30%臭氧氣的氣體，高溫?zé)煔夂透怀粞鯕怏w在排放管道中充分混合并作用后，將其排入到水反應(yīng)塔的水中，使高溫?zé)煔庵械亩趸?、富臭氧氣體和水三者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸，由于稀硫酸溶于水中，二氧化硫從高溫?zé)煔庵腥サ?，即為臭氧脫硫。富臭氧氣體向排放管道中的輸入量是:富臭氧氣體中臭氧的摩爾數(shù):排放管道中硫化物和氮化物的摩爾數(shù)之和=1.2?1.5: 1.0。
[0038]3、煙氣除PM2.5塵埃的方法:把前一步已脫硫的氣體通入浸在水中的濕法納米過濾器，過濾的氣體成為無硫無塵煙氣排放，過濾出的超細(xì)粉漿被超細(xì)粉烘干器烘干，即過濾除塵。濕法納米過濾器是微孔大小為100納米?500納米的納米膜層疊裝置。
[0039]( 二 )完成鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵方法所使用的系統(tǒng)各設(shè)備及其連接關(guān)系
[0040](I)富氧轉(zhuǎn)換器連接燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器，富氧轉(zhuǎn)換器向燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器輸出富氧氣體，富氧氣體是重量比為含30%氧氣的氣體；富氧轉(zhuǎn)換器與燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器連通，把富氧氣體輸給燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器。富氧轉(zhuǎn)換器用空氣為原料制成重量比為含30%氧氣的富氧氣體。
[0041](2)燃煤鍋爐連接煙氣管道，燃煤鍋爐的煙氣從煙氣管道排出。燃煤鍋爐在有重量比為含30%氧氣的富氧氣體的環(huán)境中，將煤炭充分燃燒，燃燒的煤煙即煙氣從燃煤鍋爐連通的煙氣管道排出，煙氣管道中的高溫?zé)焿m氣體即煙氣溫度為500-600°C的氣體。
[0042](3)臭氧發(fā)生器連通煙氣管道，煙氣管道的另一端連通帶納米膜的多級除塵器；臭氧發(fā)生器把重量比為含30%氧氣的富氧氣體變?yōu)橹亓勘葹楹?0%臭氧氣的富臭氧氣體，臭氧發(fā)生器把富臭氧氣體輸給500-600°C高溫段的煙氣管道之中，在該煙氣管道中，500-600°C高溫?zé)焿m氣體和富臭氧氣體充分作用，把煙塵氣體中的硫化物和氮化物充分氧化后，輸入帶納米膜的多級除塵器之中進(jìn)行除塵。500-600°C條件下，硫化物和氮化物充分氧化是指把低價(jià)硫離子氧化成高價(jià)硫離子，如把二氧化硫氧化為三氧化硫，以便三氧化硫與水化學(xué)反應(yīng)變?yōu)榱蛩帷Ｍ碛糜诘锍浞盅趸?，與水化學(xué)反應(yīng)變?yōu)橄跛帷?br> [0043](4)帶納米膜的多級除塵器的上面用管道連通水反應(yīng)塔，帶納米膜的多級除塵器的下面用管道連通粗細(xì)可粒收集器；帶納米膜的多級除塵器中的過濾材料把煙塵氣體中大量的可粒物濾除，使可粒物與氣體分離，可粒物受重力作用下落到帶納米膜的多級除塵器下面的粗細(xì)可粒收集器中，氣體從帶納米膜的多級除塵器的上面通過管道進(jìn)入水反應(yīng)塔。帶納米膜的多級除塵器的作用是有孔的材料分離氣體和可粒物，煙塵氣體中的可粒物有大有小，要分級除去可粒物。在帶納米膜的多級除塵器中是第一級除去粗可粒物，所以帶納米膜的多級除塵器中應(yīng)有除去PM10.0、PM5.0、PM2.0?3.0可粒的三級過濾材料，余下的少量PM2.5的塵?？闪Ｔ诤罄m(xù)的濕法納米過濾器中除去。
[0044](5)水反應(yīng)塔分別與濕法納米過濾器、混合酸液池和干燥器連通；
[0045]在水反應(yīng)塔中裝有水，水中浸有多孔透水管，多孔透水管是管壁有大量小孔的管道；多孔透水管一端連通帶納米膜的多級除塵器，多孔透水管另一端連通濕法納米過濾器；多孔透水管中的高溫?zé)焿m氣體和富臭氧氣體在水反應(yīng)塔的水中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其中二氧化硫、臭氧氣體和水三者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸；當(dāng)水反應(yīng)塔中的稀硫酸到一定濃度后，把稀硫酸從水反應(yīng)塔排放到混合酸液池；在水反應(yīng)塔中，煙塵氣體中的氮化物被氧化與水反應(yīng)產(chǎn)生硝酸，成硝酸液體都是有利于環(huán)保的化學(xué)反應(yīng)。所以酸液池中是多種酸的混合物，即混合酸液池。
[0046]在水反應(yīng)塔中多孔透水管內(nèi)的氣體輸給濕法納米過濾器，也是經(jīng)過水反應(yīng)塔中被水除塵后的氣體輸給濕法納米過濾器；以便進(jìn)一步除塵。
[0047]在水反應(yīng)塔中裝的水與高溫?zé)焿m氣體作用后，水中還溶有煙塵氣體中的可粒物，形成含粗細(xì)混合可粒的濃漿，在水反應(yīng)塔下面經(jīng)過管道把含粗細(xì)混合可粒的濃漿排放到干燥器。干燥器把已干燥物排放到粗細(xì)可粒收集器中儲存。
[0048](6)濕法納米過濾器的出氣管與煙囪連通，濕法納米過濾器下面的出漿管與超細(xì)粉烘干器連通；濕法納米過濾器的出氣管排放到煙?的是無塵無硫煙氣，超細(xì)粉烘干器將濕法納米過濾器的細(xì)粉塵漿烘干為微納米粉末。經(jīng)過濕法納米過濾器水中的納米過濾器后的氣體為無塵無硫煙氣，該納米過濾器用100納米?500納米的納米膜層疊裝置過濾，則無塵無硫煙氣就是很環(huán)保的可安全排放的氣體。用100納米?500納米的納米膜過濾，除去前步驟中更微量的納米級塵?？闪＃蛊淙济哄仩t最后的煙囪不排出PM2.5的有害塵?？闪?，特別是解決燃煤電廠、鋼廠的PM2.5塵?？闪諝馕廴?。經(jīng)過100納米?500納米的納米膜過濾而獲得的微納米粉末是難得的、貴重的微納米粉末，這些微納米粉末是經(jīng)過鍋爐高溫?zé)Y(jié)的粉末，化學(xué)性質(zhì)和形狀結(jié)構(gòu)高度穩(wěn)定，該微納米粉末具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0049]所述濕法納米過濾器中的納米過濾器是微孔大小為100納米?500納米的過濾膜的層疊式裝置，該裝置是除去PM2.5塵?？闪５倪^濾裝置。
【權(quán)利要求】
1.鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法，其特征在于: 在鍋爐排放的500-600°C高溫?zé)煔馀欧殴艿乐屑尤敫怀粞鯕怏w，富臭氧氣體是重量比為含30%臭氧氣的氣體，高溫?zé)煔夂透怀粞鯕怏w在排放管道中充分混合并作用后，將其排入到水反應(yīng)塔的水中，使高溫?zé)煔庵械亩趸?、富臭氧氣體和水三者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸，由于稀硫酸溶于水中，二氧化硫從高溫?zé)煔庵腥サ簦礊槌粞趺摿颍? 把前一步已脫硫的氣體通入浸在水中的濕法納米過濾器，過濾的氣體成為無硫無塵煙氣排放，過濾出的超細(xì)粉漿被超細(xì)粉烘干器烘干，即過濾除塵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法，其特征在于:富臭氧氣體向排放管道中的輸入量是:富臭氧氣體中臭氧的摩爾數(shù):排放管道中硫化物和氮化物的摩爾數(shù)之和=1.2~1.5: 1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵的方法，其特征在于:在鍋爐的燃燒室中充入富氧氣體，富氧氣體是重量比為含30%氧氣的富氧氣體，使煤炭能充分燃燒，減少不完全燃燒物的排放，即為富氧脫炭。
4.完成鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵方法所使用的系統(tǒng)，其特征在于: (1)富氧轉(zhuǎn)換器連接燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器，富氧轉(zhuǎn)換器向燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器輸出富氧氣體，富氧氣體是重量比為含30%氧氣的氣體；富氧轉(zhuǎn)換器與燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器連通，把富氧氣體輸給燃煤鍋爐和臭氧發(fā)生器； (2)燃煤鍋爐連接煙氣管 道，燃煤鍋爐的煙氣從煙氣管道排出； (3)臭氧發(fā)生器連通煙氣管道，煙氣管道的另一端連通帶納米膜的多級除塵器；臭氧發(fā)生器把重量比為含30%氧氣的富氧氣體變?yōu)橹亓勘葹楹?0%臭氧氣的富臭氧氣體，臭氧發(fā)生器把富臭氧氣體輸給500-600°C高溫段的煙氣管道之中，在該煙氣管道中，500-600°C高溫?zé)焿m氣體和富臭氧氣體充分作用，把煙塵氣體中的硫化物和氮化物充分氧化后，輸入帶納米膜的多級除塵器之中進(jìn)行除塵； (4)帶納米膜的多級除塵器的上面用管道連通水反應(yīng)塔，帶納米膜的多級除塵器的下面用管道連通粗細(xì)可粒收集器；帶納米膜的多級除塵器中的過濾材料把煙塵氣體中大量的可粒物濾除，使可粒物與氣體分離，可粒物受重力作用下落到帶納米膜的多級除塵器下面的粗細(xì)可粒收集器中，氣體從帶納米膜的多級除塵器的上面通過管道進(jìn)入水反應(yīng)塔； (5)水反應(yīng)塔分別與濕法納米過濾器、混合酸液池和干燥器連通； 在水反應(yīng)塔中裝有水，水中浸有多孔透水管，多孔透水管是管壁有大量小孔的管道；多孔透水管一端連通帶納米膜的多級除塵器，多孔透水管另一端連通濕法納米過濾器；多孔透水管中的高溫?zé)焿m氣體和富臭氧氣體在水反應(yīng)塔的水中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其中二氧化硫、臭氧氣體和水三者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生稀硫酸；當(dāng)水反應(yīng)塔中的稀硫酸到一定濃度后，把稀硫酸從水反應(yīng)塔排放到混合酸液池； 在水反應(yīng)塔中多孔透水管內(nèi)的氣體輸給濕法納米過濾器； 在水反應(yīng)塔中裝的水與高溫?zé)焿m氣體作用后，水中還溶有煙塵氣體中的可粒物，形成含粗細(xì)混合可粒的濃漿，在水反應(yīng)塔下面經(jīng)過管道把含粗細(xì)混合可粒的濃漿排放到干燥器； (6)濕法納米過濾器的出氣管與煙囪連通，濕法納米過濾器下面的出漿管與超細(xì)粉烘干器連通；濕法納米過濾器的出氣管排放到煙?的是無塵無硫煙氣，超細(xì)粉烘干器將濕法納米過濾器的細(xì)粉塵漿烘干為微納米粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的完成鍋爐完全燃燒脫炭和煙氣脫硫除塵方法所使用的系統(tǒng)，其特征在于:所述濕法納米過濾器中的納米過濾器是微孔大小為100納米~500納米的過濾膜的層疊式裝置。
【文檔編號】B01D50/00GK103816786SQ201410086287
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】黃世鮮, 唐康健, 劉白天, 黃世榮 申請人:黃世鮮