[發明專利]一種同時去除VOCs和PM2.5的方法及其裝備

在審

• 申請號: 202010113892.1
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111346483A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 陳小鵬;梁杰珍;王琳琳;周丹;韋小杰
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B01D53/74
• 分類號: B01D53/74;B01D53/44;B01D49/00
• 代理公司: 南寧眾權專利代理事務所(普通合伙) 45133
• 代理人: 蘭亞君

1.一種同時去除VOCs和PM2.5的方法，其特征在于，包含以下操作步驟：

(1)將含有VOCs和/或PM2.5的廢氣經壓縮機增壓后送至混合器；

(2)將水或雙氧水經加壓泵增壓后，送至混合器與步驟(1)的廢氣進行混合，然后送入預熱-冷卻器和高溫預熱器加熱；

(3)步驟(2)中所得經預熱后的水或雙氧水與廢氣混合流體進入超/亞臨界反應器進行水氧化反應，反應的同時去除VOCs和PM2.5，以反應后的高溫高壓流體為工質驅動透平膨脹機對外做功；

(4)透平膨脹機同軸推動壓縮機運行，從透平膨脹機流出的高溫高壓流體進入預熱-冷卻器加熱從步驟(1)和步驟(2)送來的物料；

(5)從預熱-冷卻器流出的高溫高壓流體又作為廢熱鍋爐熱源產生過熱蒸汽，即二次蒸汽作為系統供熱蒸汽使用；

(6)從廢熱鍋爐流出的流體經減壓后進入氣液分離器，實現氣體和液體的分離。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中壓縮機增壓的壓力為4.0MPa～40.0MPa，廢氣的流量為1m³/h-100萬m³/h。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中加壓泵增壓的壓力為4.0MPa～40.0MPa，水或雙氧水的流量為1kg/h～10.0萬kg/h，水或雙氧水與廢氣混合經預熱后的出口溫度為250℃～700℃。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(3)中在超/亞臨界反應器中的反應溫度為250℃～700℃，反應壓力為4.0MPa～40.0MPa，反應時間為0.5min～5.0min。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(4)中透平膨脹機進口工質溫度為250℃～700℃，壓力為4.0MPa～40.0MPa，流量為2m³/h～200萬m³/h；從透平膨脹機流出的工質溫度為200℃～500℃，壓力為1.0MPa～10.0MPa，該工質流入預熱-冷卻器作為從混合器流出物料的加熱熱源。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(4)中壓縮機進口廢氣溫度為20℃～35℃，壓力為常壓，流量為1m³/h-100萬m³/h，壓縮機出口溫度為80℃～200℃，壓力為4.0MPa～40.0MPa。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(5)中從預熱-冷卻器流出高溫高壓流體的溫度為200℃～350℃，壓力為1.0MPa～7.0MPa，該流體進入廢熱鍋爐產生的二次蒸汽的溫度為180℃～300℃，壓力為0.8MPa～1.2MPa。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(6)中從廢熱鍋爐中流出的流體經減壓至常壓，降溫至40℃以下。

9.一種同時去除VOCs和PM2.5的裝置，其特征在于，該裝置包括：

壓縮機；

混合器，其與所述壓縮機連接；

預熱-冷卻器，其與所述混合器連接；

高溫預熱器，其與所述的預熱-冷卻器相連；

超/亞臨界反應器，其與所述的高溫預熱器相連；

透平膨脹機，其與所述的超/亞臨界反應器相連，并通過所述超/亞臨界反應器流出的流體驅動所述透平膨脹機對外做功，所述透平膨脹機同軸推動所述壓縮機運行，所述透平膨脹機的出口與所述預熱-冷卻器連接；

還包括廢熱鍋爐，其與所述的預熱-冷卻器連接；

氣液分離器，其與所述的廢熱鍋爐連接；

加壓泵，所述加壓泵出口與所述混合器連接。