控制煙氣重金屬污染物排放的大規(guī)模吸附劑改性耦合噴射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利屬于煙氣重金屬污染物排放控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種控制煙氣中重金屬污染物排放的大規(guī)模吸附劑改性耦合噴射系統(tǒng)。具體是指在燃煤電廠等現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)吸附劑大規(guī)模改性的耦合氣力輸送及噴射系統(tǒng)，通過吸附實(shí)現(xiàn)脫除煙氣中多種污染物，如重金屬(汞、砷、鉛、鎘、鉻)以及強(qiáng)酸性氣體(三氧化硫和氯化氫)等。
【背景技術(shù)】
[0002]重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解，排放到外界的重金屬及其化合物對人體健康以及生態(tài)環(huán)境有危害大。以重金屬汞為例，汞污染物具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、揮發(fā)性強(qiáng)等特點(diǎn)，同時汞污染物在自然環(huán)境和生物有機(jī)體中具有累積性，所以大氣中汞污染問題逐漸引起人們的重視。燃煤電廠等煙氣所釋放的汞是大氣汞污染的主要來源，煤燃燒過程中會形成大量氣態(tài)汞，氣態(tài)汞會隨著煙氣一起排放到大氣中。通過吸附劑吸附煙氣中的氣態(tài)汞是主流的燃煤煙氣汞污染控制技術(shù)之一。該技術(shù)中，一般是將吸附劑噴射到煙道中吸附煙氣中的氣態(tài)汞。常用的吸附劑包括碳基吸附劑活性炭以及非碳基吸附劑如飛灰吸附劑等。吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附，物理吸附能力相對較弱，為了提高吸附劑的吸附能力，通常需要對吸附劑進(jìn)行化學(xué)改性。
[0003]活性炭比表面積較大，吸附能力較強(qiáng)，但價格昂貴。非碳基吸附劑如飛灰是燃煤電廠的煤粉經(jīng)過燃燒后排出的一種工業(yè)固體廢棄物，價格便宜，同時有很大的存量。我國對粉煤灰的利用率僅在30%?40%之間，主要用于建筑、水泥等行業(yè)。但飛灰對氣態(tài)汞吸附性差，所以更需要對飛灰進(jìn)行改性，開發(fā)出新型的飛灰基吸附劑。
[0004]中國專利CN102120174A公開了一種利用鹵鹽對粉煤灰進(jìn)行浸潰改性處理的方法，這種方法中吸附劑需要在鹵鹽溶液中浸潰3?12小時，然后晾干12小時，最后需要放入真空烘箱中烘干24小時。該改性方法適用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究，難以滿足煙氣量較大的燃煤電廠等所需吸附劑的噴射量。因此，如何在燃煤電廠對吸附劑進(jìn)行大規(guī)模改性是目前急需解決的問題。
[0005]中國專利CN201614359U公開了一種連續(xù)粉體表面改性劑，這種改性劑適用于對無機(jī)非金屬礦粉填料進(jìn)行表面改性，物料在改性過程中，通過定子、轉(zhuǎn)子之間的強(qiáng)烈摩擦產(chǎn)生的溫度為100?125°C，藥劑的熔點(diǎn)一般低于100°C，改性主機(jī)中物料和藥劑的混合是固體和液體的混合以達(dá)到粉體表面改性的效果。
[0006]目前吸附劑噴射脫汞技術(shù)所使用的吸附劑都是以離線生產(chǎn)方式生產(chǎn)，自動化程度較低，并且改性后吸附劑含水率比原吸附劑高，堆積時間過長易造成結(jié)塊，較難滿足燃煤電廠等現(xiàn)場連續(xù)運(yùn)行脫除汞等重金屬污染物需求。為了實(shí)現(xiàn)對煙氣中汞等重金屬污染物以及強(qiáng)酸性氣體污染物的控制，開發(fā)大規(guī)模吸附劑現(xiàn)場改性耦合噴射系統(tǒng)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是提出一種實(shí)現(xiàn)控制煙氣中重金屬污染物排放的大規(guī)模吸附劑改性耦合噴射系統(tǒng)。其特征在于，吸附劑的改性與噴射同時進(jìn)行，可在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)大規(guī)模改性，所述系統(tǒng)全部采用電控進(jìn)行實(shí)時控制。經(jīng)示范電廠試驗(yàn)，所述系統(tǒng)控制重金屬(汞、砷、鉛、鎘、鉻)污染以及強(qiáng)酸性氣體如三氧化硫和氯化氫等污染物能力強(qiáng)，適用于工業(yè)過程煙氣中多污染物的控制。
[0008]本發(fā)明通過以下方式來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模改性耦合噴射:
所述的吸附劑儲料罐1中存放著原始未改性吸附劑，工作時通過給料器2進(jìn)入變頻進(jìn)料裝置3中，改性藥劑置于改性藥劑罐4中。
[0009]吸附劑和改性藥劑按照一定比例加入改性主機(jī)5中，未改性吸附劑在改性主機(jī)中發(fā)生高速碰撞并發(fā)生反應(yīng)，改性后的吸附劑吸附能力大大提高，同時不會出現(xiàn)吸附劑結(jié)塊現(xiàn)象。
[0010]所述的改性藥劑罐4和改性主機(jī)5材料是不銹鋼或內(nèi)部噴上鐵氟龍涂層，耐腐蝕和耐磨損性強(qiáng)。
[0011]所述的引風(fēng)機(jī)7為大規(guī)模改性系統(tǒng)提供負(fù)壓，改性后吸附劑受到引風(fēng)機(jī)7的作用進(jìn)入旋風(fēng)分離器6中，引風(fēng)機(jī)7出口與輸送管道連接，這樣可以保證吸附劑改性耦合噴射系統(tǒng)的封閉性，不存在物料質(zhì)量損失。
[0012]所述的旋風(fēng)分離器6中的改性吸附劑進(jìn)入收集料斗8后，由進(jìn)料器11控制進(jìn)入氣固混合加速器12，進(jìn)料器11的進(jìn)料速度與給料器2的進(jìn)料速度基本一致，保證大規(guī)模改性耦合噴射系統(tǒng)的連續(xù)性。
[0013]所述的輸送彎頭13曲率半徑是管徑的6?12倍，管道內(nèi)壁襯著3?5mm陶瓷管，有效地提高了輸送彎頭的使用壽命。
[0014]所述的羅茨風(fēng)機(jī)9是吸附劑噴射系統(tǒng)的驅(qū)動元件，排空閥10起到調(diào)節(jié)輸送管路所需風(fēng)量的作用。系統(tǒng)壓力損失過大時，羅茨風(fēng)機(jī)9可換用空氣壓縮機(jī)。
[0015]所述的噴射管道14進(jìn)料方式為兩端同時進(jìn)料，此時管道內(nèi)部顆粒和壓力分布更加均勻，噴射到煙道15內(nèi)的吸附劑分散效果好，防止管道堵塞。所述的吸附劑大規(guī)模改性耦合噴射系統(tǒng)中所有控制元件由電控系統(tǒng)16控制，操作簡單，提高工作效率。
[0016]所述的止回閥17用于防止輸送管道中的氣體和吸附劑逆流。
[0017]所述的空氣壓縮機(jī)18起吹堵的作用，噴射管道14發(fā)生堵塞時，系統(tǒng)自動停止運(yùn)行，空氣壓縮機(jī)18開始工作，對噴射管道進(jìn)行吹堵。
[0018]本發(fā)明實(shí)施的有益效果包括:
1)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場大規(guī)模吸附劑改性耦合噴射，吸附劑的改性與噴射同時進(jìn)行，保證通過吸附方法降低污染物工藝過程的連續(xù)性；
2)本發(fā)明保證了系統(tǒng)的封閉性，無粉塵飛溢，吸附劑改性和噴射耦合的效果好，不存在物料質(zhì)量損失，防止物料污染環(huán)境；
3)本發(fā)明保證經(jīng)過大規(guī)模改性后的吸附劑含水率低于3%，滿足氣力輸送的要求，同時吸附劑在改性機(jī)中發(fā)生高速碰撞，結(jié)塊現(xiàn)象減少，整個輸送及噴射過程不易發(fā)生堵塞，系統(tǒng)運(yùn)行可靠度高；
4)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動化，主要工作元件置于地面上，不需要搬運(yùn)到平臺上工作，整套系統(tǒng)控制元件由電控系統(tǒng)控制，操作簡單。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述吸附劑大規(guī)模改性耦合噴射系統(tǒng)的工藝流程圖。
[0020]其中圖中標(biāo)號:
1、儲料罐；2、給料器；3、變頻進(jìn)料裝置；4、改性藥劑罐；5、改性主機(jī)；6、旋風(fēng)分離器；7、引風(fēng)機(jī)；8、收集料斗；9、羅茨風(fēng)機(jī)；10、排空閥；11、進(jìn)料器；12、氣固混合加速器；13、輸送彎頭；14、噴射管道；15、煙道；16、電控系統(tǒng)；17、止回閥；18、空氣壓縮機(jī)。