[發明專利]用于脫除燃煤細顆粒物的化學團聚促進劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201410759520.0
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104474830A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 盤思偉;張凱;劉亞明;張軍營;趙永椿;郭沂權
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院;華中科技大學
• 主分類號: B01D51/02
• 分類號: B01D51/02;B03C3/013
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;馬赟齋

技術領域

本發明涉及一種細顆粒物的團聚促進劑，尤其涉及一種用于脫除燃煤細顆粒物的化學團聚促進劑。同時，本發明還涉及該化學團聚促進劑的使用方法。

背景技術

我國是目前世界上最大的煤炭生產和消費國，燃煤飛灰顆粒是我國大氣污染物的主要來源之一。燃煤細顆粒物（PM2.5）的污染問題更為嚴重，細顆粒上通常富集有大量的有毒微量元素和有機污染物，且容易被人體吸入，嚴重危害人類健康。同時，這些細顆粒物也是誘發全球氣候變化、煙霧時間和臭氧層破壞等重大環境時間的重要因素。我國于2012年頒布了新的《環境空氣質量標準》，其中規定了PM2.5的標準，并統一在空氣質量日報中取消了TSP質量指數，采用PM2.5指標。隨著環境空氣質量標準的日益嚴格，相應的排放標準必將降低污染物的排放濃度限值，2012年1月1日起開始實施的《火電廠大氣污染物排放標準》將顆粒物的排放濃度限值降低到30?mg·m-3，這對我國已建成中小燃煤電廠煙氣排放控制提出了極大的挑戰。雖然現有除塵設備的效率可達99%以上，但這些除塵器對細顆粒物的捕集效率仍然較低。目前，控制燃煤細顆粒排放的主流技術是在除塵設備前設置預處理設施，使其通過物理或化學作用團聚成較大顆粒后脫除。聲、光、電、磁、熱、相變等各種技術對細顆粒的團聚絮凝有不同程度的促進作用。化學團聚技術可以在既不改變正常生產條件、也不更換現有除塵設備及其操作參數的情況下，有效促進燃煤細顆粒團聚，實現多種污染物協同脫除，具有廣闊的應用前景。團聚促進劑是化學團聚技術的核心，開發高效、經濟、環境友好的化學團聚促進劑意義重大。化學團聚絮凝劑一般由粘結劑、表面活性劑、水及其他添加劑組成，團聚絮凝劑在一定范圍內能夠促進靜電除塵器前細顆粒物團聚成大顆粒，但其團聚效率較為有限，僅為30%左右，且配方中含有磷酸等酸性物質成分，會對煙道設備造成一定程度腐蝕，此外，團聚劑溶液組成復雜，對溶液酸堿度特有一定要求，配置工藝復雜，不適合應用于大規模工業化生產。本專利配方簡單，效率更高，可達到接近60%，配置工藝流程簡單，有利于企業大規模生產應用。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種用于脫除燃煤細顆粒物的化學團聚促進劑，它不僅能有效促進煙氣道內細顆粒團聚絮凝形成大顆粒，還能對煙氣中的重金屬進行一體化脫除，提高除塵器脫除細顆粒物效率，有效緩解環境問題。

本發明的目的之二在于提供以一種上述化學團聚促進劑在脫除燃煤細顆粒物中的使用方法。

本發明的第一個發明目的通過以下技術方案來實現：一種用于脫除燃煤細顆粒物的化學團聚促進劑，由聚二甲基二烯丙基氯化銨、失水山梨醇脂肪酸酯及水組成，其中，在團聚促進劑中，所述聚二甲基二烯丙基氯化銨的質量百分比為0.001%-0.01%，所述失水山梨醇脂肪酸酯的質量百分比為0.001%-0.1%。

本發明所采用的團聚促進劑由聚二甲基二烯丙基氯化銨、失水山梨醇脂肪酸酯及水組成。其中，聚二甲基二烯丙基氯化銨溶解在水中，形成帶電基團，這些帶電基團與燃煤細顆粒物間發生電性中和作用，從而使聚二甲基二烯丙基氯化銨吸附在燃煤細顆粒物的表面上。而聚二甲基二烯丙基氯化銨的高分子長鏈可同時吸附在另一個顆粒的表面上，通過“架橋”方式將兩個或更多的顆粒團聚絮凝在一起，就這樣，聚二甲基二烯丙基氯化銨通過電性中和和吸附橋架作用來促進細顆粒物團聚絮凝。所述失水山梨醇脂肪酸酯則可降低水的表面張力，提高有機化合物的可溶性，有利于團聚絮凝的發生。

本發明的第二個發明目的通過以下技術方案來實現：上述化學團聚促進劑在脫除燃煤細顆粒物中的使用方法，在除塵器之前的煙道中布置雙流霧化噴嘴，將團聚促進劑以10-40μm粒徑的霧滴噴入煙道內，與煙氣中的細顆粒物接觸，促進細顆粒團聚，提高除塵器對細顆粒物及高比電阻飛灰的去除效率，降低煙塵排放濃度，減少企業排污費用，保護大氣環境。

本發明的有益效果為：

(1)?本發明能有效促進煙氣道內細顆粒團聚絮凝形成大顆粒。團聚促進劑中的聚二甲基二烯丙基氯化銨形成的帶電基團，與細顆粒物間發生電性中和作用而吸附在細顆粒物表面，而且它的的高分子長鏈可同時吸附在另一個顆粒的表面上，通過“架橋”方式將兩個或更多的顆粒團聚絮凝在一起，通過電性中和和吸附橋架作用促進了細顆粒物的團聚絮凝。其中的失水山梨醇脂肪酸酯可降低水的表面張力，提高有機化合物的可溶性，有利于團聚絮凝的發生。因此，本發明提供的化學團聚促進劑對細顆粒物的團聚作用顯著，可使燃煤電廠細顆粒物排放降低45%以上。