[發明專利]一種前軀體脫除燃煤可吸入顆粒物實現二氧化碳零排放裝置和方法

無效

• 申請號: 200810203403.0
• 申請日: 2008-11-26
• 公開（公告）號: CN101428189A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 刁永發;沈恒根;沈猛;李昌根;趙盛鎬;汪曉峰;許明珠
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/83;B01D53/62
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種前軀體脫除燃煤可吸入顆粒物實現二氧化碳零排放裝置和方法，用于對燃煤電站鍋爐尾部煙氣的除塵、凈化處理，屬于煙氣凈化技術領域。?

背景技術

大氣可吸入顆粒物已成為大氣環境污染的突出問題，并且日益引起世界各國的高度重視。煤是中國目前及以后相當長一段時期內電站燃料的主體，煤粉燃燒在提供必需的熱源和電力資源的同時，會帶來嚴重的可吸入顆粒物污染。據統計：2005年我國燃煤電站排放的可吸入顆粒物的總量占發電用煤量的1.2—1.5％，約為6.34—7.92萬噸。燃煤排放的可吸入顆粒物已成為大氣可吸入顆粒物的主要來源。可吸入顆粒物由于其具有較大的比表面積，富集了大量的有毒重金屬和有機物，并且能在空氣中長時間停留，可引發大氣能見度降低、城市空氣質量下降、氣溫降低、植物生長緩慢等一系列環境問題，同時可對人體的呼吸系統、心血管系統、生殖系統和神經系統造成嚴重的損害，可吸入顆粒物已成為導致人類死亡率上升的主要原因。?

大氣溫室效應已是人類所面臨的最主要的環境問題之一。二氧化碳是主要的溫室氣體，而火電廠是二氧化碳的集中排放源，其二氧化碳排放量約占人類活動引起的二氧化碳總排放量的30％。一個600MW的火電廠每小時排放的二氧化碳量可達500噸。因此，為了減少大氣中的二氧化碳含量，首要的是減少電站鍋爐尾部煙氣向大氣排放的二氧化碳量，世界各國特別是發達國家都非常重視二氧化碳控制技術的研究和開發。我國是二氧化碳排放大國，尤其是燃煤電站二氧化碳的排放控制同樣已經到了刻不容緩的地步。?

鑒于燃煤可吸入顆粒物及二氧化碳的嚴重危害，找到一種同時脫除燃煤可吸入顆粒物和二氧化碳氣體的零排放控制技術已迫在眉睫。?

目前國內外袋式除塵器的應用越來越廣泛，已經占所用除塵設備的80％，在大氣污染的治理方面做出了巨大的貢獻，袋式除塵器的除塵效率高，對亞微米級的粉塵也有很高的除塵效率，設備結構簡單，投資少，適應性強，管理方便，占?地面積小，不會造成二次污染，是一種很有前途的煙氣凈化方法。然而對高溫含塵氣體過濾是一個棘手的問題，高溫及腐蝕等問題大大減少了濾袋的使用壽命。?

至于燃煤二氧化碳排放控制技術主要可以分為三大類，一類是燃燒后控制技術，包括化學方法、物理方法等，物理方法主要包括溶劑吸收法、吸附分離法、薄膜滲透法以及低溫蒸餾法等，化學方法主要指化學吸收法，其原理是使二氧化碳氣體與化學溶劑發生化學反應而被吸收；一類是燃燒前控制技術，主要是煤氣化技術；一類是富氧燃燒技術。一般認為化學吸附法具有更高的二氧化碳脫除效率，然而技術經濟性也是選擇二氧化碳減排方式的重要因素，大規模減排二氧化碳方式對于技術經濟性提出了更高的要求。各種二氧化碳分離回收方法存在的主要問題是：能耗高，會大幅度降低電廠的發電效率；吸收速度慢，脫除二氧化碳的操作成本高；吸收容量小；二氧化碳脫除率低等。?

發明內容

本發明的目的是提供一種前軀體脫除燃煤可吸入顆粒物實現二氧化碳零排放裝置和方法，其能實現可吸入顆粒物及二氧化碳的零排放。?

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種前軀體脫除燃煤可吸入顆粒物實現二氧化碳零排放裝置，其特征是，包括袋式除塵器，袋式除塵器的凈化氣體出口通過連接管連接第一流化床反應器的煙氣進口，第一流化床反應器的凈化氣體出口連接第一氣旋分離器的煙氣進口，第一氣旋分離器的凈化氣體出口連接第二流化床反應器的煙氣進口，第二流化床反應器的鉀基吸收劑出口連接第一流化床反應器的鉀基吸收劑進口，第二流化床反應器的凈化氣體出口連接第二氣旋分離器的煙氣進口，第二氣旋分離器的顆粒物進口連接第二流化床反應器的分離物進口。?

進一步地，所述的袋式除塵器的濾袋采用芳砜綸耐高溫纖維制作。?

本發明還提供了一種前軀體脫除燃煤可吸入顆粒物實現二氧化碳零排放方法，其特征是，采用上述裝置，具體步驟為：?

第一步：將燃煤煙氣經袋式除塵器的煙氣進口輸入袋式除塵器過濾，脫除可吸入顆粒物；?

第二步：將第一步得到的煙氣輸入第一流化床反應器，在第一流化床反應器中煙氣中的二氧化碳與鉀基吸收劑碳酸鉀進行碳酸化反應生成鉀基再生劑碳酸?氫鉀，其化學反應方程式為：?

K₂CO₃+CO₂+H₂O→2KHCO₃+heat；?