[發明專利]利用凹凸棒粘土懸濁液團聚捕集燃煤PM2.5的方法

有效

• 申請號: 201410432544.5
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104147890A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 陳惠超;吳瑋;梁財
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D51/04
• 分類號: B01D51/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

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技術領域

本發明涉及一種利用凹凸棒粘土懸濁液團聚捕集燃煤PM_2.5的方法，屬于環境污染防治與潔凈煤燃燒技術領域。

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背景技術

煤粉燃燒為我們提供熱源和電力，同時也會產生細顆粒物污染。電廠現有的除塵設備對占質量份額較大的粒徑大于2.5微米的顆粒捕集效率很高，但是對煙氣中數量份額較大而粒徑小于等于2.5微米（PM_2.5）的顆粒捕集效率并不高，尤其對PM₁的收集效率則更低，導致大量細顆粒進入到環境中。電廠排入大氣的PM_2.5富集著有毒的有機污染物和各種痕量元素，會提高人類發病率和死亡率，嚴重影響人們的健康，而且還會誘發全球氣候變化、大氣能見度降低、灰霾天氣等重大事件。因此降低PM_2.5排放量具有十分重要的意義。

現有對PM_2.5排放的控制技術主要有電團聚、聲團聚、磁團聚、熱團聚、湍流（邊界層）流動團聚和化學團聚等。其中，使用固體吸附劑捕獲亞微米顆粒的方法稱為化學團聚，其團聚機理主要是物理吸附和化學反應。目前，國內外對燃煤細顆粒物采用化學團聚方法研究內容主要集中在使用高嶺石、鋁土礦等常用吸附劑對顆粒物團聚的影響作用及其對一種或幾種重金屬的脫除作用，使用新型團聚劑進行化學團聚捕集的研究并不多。尋找經濟有效的團聚劑是化學團聚法促使顆粒物團聚捕集的關鍵。凹凸棒粘土別名綠凹凸棒石、坡縷縞石，是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽稀有黏土礦物，其較大的比較面積及其表面存在的吸附中心使其適于應用在燃煤PM_2.5的控制中。

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發明內容

技術問題：本發明提供一種可以解決煙氣中細顆粒含量大，難以被后續除塵設備捕集的問題，從而實現燃煤PM_2.5減排，降低對大氣環境污染的利用凹凸棒粘土懸濁液團聚捕集燃煤PM_2.5的方法。???????

技術方案：本發明的利用凹凸棒粘土懸濁液團聚捕集燃煤PM_2.5的方法，包括以下步驟：

1）將凹凸棒粘土磨制成粒徑小于200目篩的顆粒，以0.1~1?%的質量百分比濃度添加到水中形成懸濁液，同時在懸濁液中添加表面活性劑，并控制懸濁液pH值為5~7，不斷攪拌懸濁液；

2）按煙氣體積流量的0.01%~0.1%，泵入所述步驟1）得到的懸濁液，按照空氣與凹凸棒粘土懸濁液的質量比為0.25~0.5，經由雙流體噴嘴將懸濁液霧化為20~50?μm的霧滴后，噴射入除塵器前110~350℃的煙道，所述霧滴與燃煤煙氣混合使煙氣中的細顆粒物團聚長大，有利于后續常規除塵器捕集，從而大大減少煙氣中PM_2.5的排放量。

本發明的優選方案中，步驟1）中，表面活性劑是十二烷基苯磺酸鈉，其添加量為0.481g/L。

本發明的優選方案中，步驟1）中，調節懸濁液pH值的物質為磷酸、鹽酸、硫酸或三者的混合物。

本發明的優選方案中，步驟2）中的除塵器為靜電除塵器、布袋除塵器、多管除塵器或旋風除塵器。

本發明的優選方案中，燃煤煙氣為鍋爐在空氣氣氛或O₂/CO₂氣氛下燃燒產生的煙氣。

本發明的優選方案中，將凹凸棒粘土磨制成粒徑小于200目篩的顆粒，以0.1~1?%的質量百分比濃度添加到水中形成懸濁液，同時在懸濁液中添加表面活性劑，并控制懸濁液pH值為5~7，不斷攪拌懸濁液。由液體泵按懸濁液體積流量占煙氣流量體積百分比為0.01%~0.1%，將懸濁液泵入除塵器前110~350℃的煙道，霧化空氣與凹凸棒粘土懸濁液的質量比為0.25~0.5，雙流體噴嘴將懸濁液霧化為20~50?μm的霧滴，所述霧滴再與燃煤煙氣混合使煙氣中的細顆粒物團聚長大，有利于后續常規除塵器捕集，從而大大減少煙氣中PM_2.5的排放量。