[發明專利]一種內置化學反應器的聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的裝置及方法

無效

• 申請號: 200910053817.4
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101584966A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 刁永發;沈猛;趙海龍;劉赟
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/64;B01D46/02
• 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

本發明屬于燃煤煙氣凈化和除塵技術領域，特別是涉及一種內置化學反應器的聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的裝置及方法。

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，可引發各種環境問題和生理問題。

煤燃燒過程中生成的污染物除SO₂、NOx、CO₂和可吸入顆粒物以外，還有各種形態的重金屬汞。汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚和消化道等不同途徑侵入人體，造成神經性中毒和深部組織病變，而且汞毒性具有積累性，往往需幾年或十幾年才有表現，所以燃煤過程中的汞污染控制問題越來越受到重視。在我國煤炭是主要燃料能源，據統計2003年我國燃煤電站汞排放量達到8618t，廢渣汞排放量為28194t。可以預見，防止燃煤汞污染是21世紀電力工業最重要的環保課題之一。

鑒于燃煤可吸入顆粒物及重金屬的嚴重危害以及單一污染物控制設備的不經濟性，找到一種聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的集成控制技術已迫在眉睫。

目前，用于燃煤的煙氣凈化技術，如煙氣除塵、煙氣脫硫、煙氣脫硝和脫除重金屬等大都是單獨進行技術開發，形成各自的技術體系和工藝流程，在目前的國內外燃煤電廠中，為了除去燃煤煙氣中可吸入顆粒物及重金屬汞等，絕大多數采用至少兩套以上獨立的除塵系統，這種煙氣凈化系統存在設備占地面積大、投資成本高、操作復雜等缺點。在重金屬脫除方面，目前大多數除塵器采用的是活性炭噴入技術，雖然此技術效果顯著，但與此過程相關的運行費用(主要是活性炭的成本)較高，成為此項技術進一步推廣應用的障礙。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的是要提供一種設備占地面積小、投資成本低、操作簡單的內置化學反應器的聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的裝置及方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是提供一種內置化學反應器的聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的裝置，其特征在于，包括連接管，連接管上設有物料噴入裝置，連接管連接化學反應器，化學反應器置于袋式除塵器內部；

其中，所述的袋式除塵器包括灰斗，灰斗上側連接袋式除塵器箱體，袋式除塵器箱體中部設有花板，花板連接濾袋，袋式除塵器箱體頂部一側設有脈沖噴吹清灰裝置、另一側設有凈化氣體出口，所述化學反應器的出口置于濾袋與灰斗之間。

所述的濾袋由經摻碳纖維制作的工業用布制成。

本發明還提供了使用上述裝置聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的方法，其特征在于，具體步驟為：

第一步：將燃煤煙氣經連接管進入物料噴入裝置，與由物料噴入裝置噴入的飛灰殘炭、石灰粉料以及鐵質飛灰混合后進入化學反應器；

第二步：在化學反應器中反應后的燃煤煙氣經化學反應器的底部出口進入袋式除塵器對燃煤煙氣進行過濾，過濾掉的物料由灰斗收集，凈化后的煙氣由凈化氣體出口排出。

本發明方法中采用飛灰殘炭、石灰粉料和鐵質飛灰吸附燃煤煙氣中的硫氧化物、重金屬汞；袋式除塵器中的濾料經摻碳纖維制作，摻碳纖維濾料具有豐富的微孔、較大的比表面積和活性，在進行煙氣過濾時，可以實現可吸入顆粒物和重金屬汞的聯合脫除；袋式除塵器灰斗中收集的物料中含有飛灰殘炭，鐵質飛灰等，將其分離出來，進行循環利用，提高了物料的有效利用效率，以節約系統的運行成本。

本發明的有益效果如下：

(1)本發明裝置中，化學反應器內置于袋式除塵器中，有效減少了系統的占地面積；

(2)采用廉價的飛灰殘炭吸附煙氣中的重金屬汞，實現了以廢治廢，并且有效地降低系統的運行成本；

(3)袋式除塵器灰斗中收集的物料含有飛灰殘炭、鐵質飛灰等，可以將其分離出來進行循環利用，提高了物料的有效利用效率；

(4)該工藝操作簡單，運行安全可靠，易于對現有裝置進行改造，環境效益顯著。

附圖說明

圖1為聯合脫除燃煤可吸入顆粒物及重金屬汞的裝置圖。

具體實施方式

下面結合實施例來具體說明本發明。