[發明專利]一種脫除可吸入顆粒物的方法及系統

有效

• 申請號: 201210100925.4
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102626577A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 潘良明;鄧佳佳;陳德奇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于煙氣凈化技術領域，涉及燃煤鍋爐所排放煙氣的凈化處理，特別涉及一種控制可吸入顆粒物排放的方法及系統。

背景技術

可吸入顆粒物(Inhalable?particle簡稱IP，又稱PM₁₀)?？晌腩w粒物可以分為細顆粒和粗顆粒，其中粒徑小于2.5um段的顆粒稱為細顆粒PM_2.5(fine?fraction)，2.5-?10um段顆粒稱為粗顆粒段（coarse?fraction）?？晌腩w粒物的來源分為自然來源和人為來源，其中自然來源包括植物花粉和孢子、土壤揚塵等，人為源分為固定源和交通運輸流動源。固定來源主要是燃料燃燒、工業生產過程(如燃煤鍋爐的生產過程)等。

研究表明，燃煤電廠排放廢氣經過除塵器和脫硫設備后，廢氣中PM₁₀和PM_2.5在煙塵中的比例平均值分別為91.?57%?和46.?14%；其中PM_2.?5占PM₁₀的含量平均值為50.?45%。

煤燃燒排放的可吸入顆粒物，通常富集各種金屬元素和多環芳烴（PAHs）、發揮性有機物（VOCs）等污染物。由于燃煤鍋爐內燃燒溫度高，氧化充分和停留時間長，粉爐燃燒產生的細顆粒物中幾乎不含元素碳和有機碳，細顆粒主要由灰分和凝結的揮發性物質組成。細顆粒主要由Sb、As、Be、Cd、Cr、Co、Pb、Mn、Hg、Ni、和Se等痕量金屬組成，有些元素富集在細顆粒上如Cd、Pb等?？晌腩w粒物的化學組成復雜，其中有如元素鎳、鉻、鐵、釩、鉛、砷的有毒化合物，特別是致癌物質3、4-苯并芘、苯芘蔥等，通過呼吸道或皮膚進入人體，引起肺癌或皮膚癌?？晌腩w粒物的危害程度與塵粒的大小及性質密切相關。粒徑在0.5-5.0?um飄塵對人體的危害最大，這是因為粒徑大于5?um的飄塵能被鼻毛與呼吸道粘液擋住而排除；粒徑小于0.5?um的飄塵，能被粘附在上呼吸道表面隨痰而排出，只有粒徑在0.5~5.0?um的飄塵能直接深入肺部，在肺泡內沉積、并可能進入血液輸往全身，在身體各個部位累積產生病變。

目前我國大多數電廠都是采用電除塵器(ESP)收集煙氣中的飛灰顆粒。為達到提高除塵效率的目的，通常采用增加電場的方式，這樣雖然體積增大了許多，但效率卻提高得很少。由于常規電除塵器對小顆粒缺乏足夠的荷電，造成在亞微米級顆粒區的脫除效率的低下，特別是對PM_2.5的脫除作用很弱。

本發明公開了一種脫除可吸入顆粒物處理方法，包括以下步驟：1）在除塵器出口安裝顆粒物濃淡分離裝置（百葉窗分離器等），濃淡分離器的布置方式可以選擇水平布置和垂直布置，具體情況根據除塵器出口煙道的特征進行布置；2）將含塵濃度高的煙氣（約占整個煙氣流量的10%）經風機抽吸至可吸入顆粒物團聚裝置，可吸入顆粒物在團聚裝置（團聚裝置可選的有加濕團聚、電團聚、聲團聚等）中團聚、長大成體積較大的顆粒物；3）將含有長大后顆粒物的煙氣送回至濕法脫硫塔（FGD）入口（或直接進入脫硫塔內），與含塵濃度較低的煙氣（約90%）一起進入脫硫塔脫硫、除塵后隨煙囪排至大氣；4）經脫硫塔脫除的可吸入顆粒物最終被漿液吸收，進入脫硫副產品中；同時，本發明還公開了一種系統，通過本發明只需要處理全部煙氣的一部分煙氣而不是全部煙氣，能夠非常方便有效的進行常規除塵處理難度非常大的可吸入顆粒物的脫除處理，節約能源且提高燃煤鍋爐尾氣PM₁₀脫除率，減少大氣污染；.本發明的系統結構緊湊，方法實施簡單，節約能源，節省投資，且能夠提高可吸入顆粒物的脫除效率，具有推廣價值。

授權號為CN?100562366C的中國發明專利公開了一種復合靜電除塵器，它具有4個高壓放電收塵電場，第一直流放電電場與有害煙氣管道相連，作為預收塵極；第一脈沖放電電場與第一直流電場相連，作為荷電極；第二直流放電電場和第三直流放電電場依次位于第一脈沖放電電場后，作為凝并收塵極。該發明通過采用電凝并與普通除塵器復合方法，以提高對可吸入顆粒物的脫除能力。該專利是對全部煙氣量進行凝并處理，煙氣量非常大，耗電量非常大；且沒有進行濃淡分離，煙氣中的顆粒濃度低會導致凝并效果低，以致影響IP顆粒的脫除效果。