[發明專利]一種TSP?VOCs一體化脫除裝置及方法

在審

• 申請號: 201711129418.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107744672A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 孟海波;程紅勝;沈玉君;湛世界;丁京濤;周海賓;宋立秋
• 申請（專利權）人: 農業部規劃設計研究院
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00;B01D53/00;B01D53/02;B01D46/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,謝斌

技術領域

本發明涉及一種生物質鍋爐尾氣凈化設備及方法，具體而言涉及一種處理生物質鍋爐尾氣中的TSP(Total Suspended Particulate，總懸浮顆粒物)和VOCs(Volatile Organic Compounds，揮發性有機物)的一體化脫除裝置及方法。

背景技術

生物質能作為僅次于煤炭、石油以及天然氣的第四大能源，具有清潔環保、可再生，能夠實現碳的零排放等優點。在生物質各種能源化利用途徑中，以直接燃燒利用方式應用規模最大、范圍最廣。但生物質在直接燃燒時，存在尾氣中的TSP和VOCs排放超標、污染嚴重等問題，危害人體健康。因此，如何減少生物質燃燒過程中的TSP和VOCs排放是當前生物質清潔利用迫切需要解決的關鍵問題。

目前，針對TSP和VOCs的減排技術研究主要聚焦在大型生物質燃燒設備，如生物質發電等，多采用靜電除塵、催化燃燒、等離子法等物理和/或化學方法。但這些方法存在建設成本高、運行能耗高等問題，針對小型生物質燃燒設備的研究較少。常用高溫布袋除塵器處理尾氣中的TSP，雖然可以避免低溫情況下會出現的結露和低溫腐蝕問題，但是活性炭吸附設備在高溫情況下存在脫附問題。公告號為CN2912775Y的中國專利公開了一種布袋除塵活性炭吸附一體裝置，該裝置可以同時起到過濾煙塵和吸附揮發性有機物的功效，但是沒有考慮到高溫對活性炭吸附性能的影響。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種TSP-VOCs一體化脫除裝置及方法，能夠高效去除小型生物質鍋爐燃燒尾氣中的TSP和VOCs，具有投資少、運行費用低、運行維護方便、體積小等優點。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種TSP-VOCs一體化脫除裝置，其特征在于，該裝置包括箱體、TSP脫除單元、冷凝單元和VOCs脫除單元；所述箱體為封閉結構，其內部通過水平設置的第一隔板和第二隔板由上至下地分隔成TSP脫除室、冷凝室和VOCs脫除室，且所述第一隔板和第二隔板上均開有通氣口，以使所述TSP脫除室、冷凝室和VOCs脫除室依次相連通；所述箱體下部設置有與所述TSP脫除室相連通的進氣口，所述箱體上部設置有與所述VOCs脫除室相連通的排氣口；所述TSP脫除單元、冷凝單元和VOCs脫除單元分別設置在所述TSP脫除室、冷凝室和VOCs脫除室內。

在一個優選的實施例中，所述進氣口和排氣口沿所述箱體的對角線對稱布置，所述第一隔板上的通氣口布置在遠離所述進氣口的一側，所述第二隔板上的通氣口布置在遠離所述排氣口的一側。

在一個優選的實施例中，所述TSP脫除單元采用布袋除塵器，所述布袋除塵器包括多個耐高溫布袋和一布袋固定板，所述布袋固定板水平固定在所述第一隔板下方，多個所述耐高溫布袋垂直懸掛在所述布袋固定板上。

在一個優選的實施例中，所述耐高溫布袋為玻璃纖維復合布袋。

在一個優選的實施例中，所述冷凝單元采用水冷換熱器，并利用尾氣的熱能加熱所述水冷換熱器中的水，然后通入鍋爐以回收熱量。

在一個優選的實施例中，所述VOCs脫除單元包括一活性炭吸附箱和填充在所述活性炭吸附箱內的活性炭，所述活性炭吸附箱的底端封閉、頂端敞口，且側壁密布透氣孔，所述活性炭吸附箱懸掛在所述箱體內。

一種TSP-VOCs一體化脫除方法，其包括以下步驟：1)將鍋爐生物質燃燒過程中產生的尾氣首先通過箱體下部的進氣口，進入TSP脫除室，在布袋除塵器作用下，尾氣中的顆粒物被截留在耐高溫布袋內；2)除塵后的尾氣通過第一隔板上的通氣口進入冷凝室，在水冷換熱器的作用下，尾氣被換熱降溫到50℃以下，尾氣中的熱能被水冷換熱器收集并用于加熱鍋爐；3)降溫后的尾氣通過第二隔板上的通氣口進入VOCs脫除室，在活性炭作用下，尾氣中的VOCs被截留、吸附，實現尾氣凈化；

4)最后潔凈的空氣通過箱體上部的排氣口排入大氣中。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：本發明能夠高效去除小型生物質鍋爐燃燒尾氣中的TSP和VOCs，且能夠回收利用尾氣中的余熱，并能避免布袋除塵低溫腐蝕和活性炭高溫脫附的問題，具有投資少、運行費用低、運行維護方便、體積小等優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發明，它們不應該理解成對本發明的限制。