[發明專利]一種相變度調控與靜電耦合的煙氣收水及污染物脫除裝置

在審

• 申請號: 202010235526.3
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111298972A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊正大;高翔;鄭成航;王毅;林日億;姜燁;王新偉
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B03C3/16
• 分類號: B03C3/16;B03C3/41;B03C3/47;B03C3/78;B03C3/66;B03C3/34
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張德才

本發明公開了一種相變度調控與靜電耦合的煙氣收水及污染物脫除裝置，包括放電結構、收塵結構和換熱結構，放電結構設置在收塵結構的內部，放電結構包括至少一個金屬電極，各金屬電極內設置有內層換熱水管，各金屬電極上均設置有若干針刺突起，收塵結構包括至少一個第一極板和至少一個第二極板，且第一極板和第二極板之間形成冷卻水通道，內層換熱水管和冷卻水通道均與集水槽連通，集水槽中的水經過換熱結構冷卻后重新進入內層換熱水管和冷卻水通道中。本發明通過向內層換熱水管和冷卻水通道通入冷卻水實現煙氣的降溫，將金屬電極與高壓電源連接，針刺突起既作為放電表面，同時也作為換熱表面，實現了換熱與放電一體化。

技術領域

本發明涉及工業煙氣污染物脫除技術領域，特別是涉及一種相變度調控與靜電耦合的煙氣收水及污染物脫除裝置。

背景技術

隨著環保政策趨嚴，電廠、熱電、鋼鐵、化工、焚燒煙氣等工業廢氣中顆粒物、SO₂、NO_x等污染物排放得到了有效控制，環境空氣質量得到了一定程度改善，重點區域霧霾天數，尤其是重度霧霾天數呈減少趨勢。但我國大氣污染物排放依然是量大面廣的局面，且環境空氣質量與西方發達國家存在明顯差異，大氣污染物排放中，工業煙氣污染物排放仍是重要污染源。尤其是近年來“有色煙羽”現象頻繁引起關注，不論是視覺污染，還是近年來部分輿論關注的“可凝結顆粒物”、“可溶鹽”等危害，均對污染物周圍居民造成一定影響。

如何實現不同行業工業煙氣有色煙羽消除及多污染物協同控制已成為我國重大的環保需求。含不同污染物的工業煙氣經煙囪排入大氣，因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因，視覺上通常為白色、灰色、藍色等。煙氣排入大氣后煙溫降低，煙氣中的水蒸氣凝結成小液滴形成白色煙霧，煙羽中含有SO₃氣溶膠時在光照反射時形成藍色，當煙羽中未脫除的微細粉塵、石膏液滴、可溶鹽含量高、濕度大、霧滴濃時易呈現灰色。因此降低煙氣濕度，進一步脫除煙氣中的細顆粒物、石膏液滴、可溶鹽、SO₃等是脫除有色煙羽的關鍵。

目前，降低煙氣濕度主要通過冷凝、再熱等方法實現。冷凝法是通過降低脫硫之后的飽和濕煙氣煙溫，使煙氣中的水汽凝結析出從而降低煙氣的絕對含水量。再熱法是通過加熱煙囪入口的煙氣溫度，使煙氣達到非飽和狀態，從而達到消除有色煙羽的目的，但該方法無法降低煙氣的絕對含水量。另一方面，目前對煙氣中的細顆粒物、石膏液滴、可溶鹽、SO₃等進行深度脫除的技術主要為濕式靜電除塵器，通過高壓放電電離氣體分子使細顆粒物、石膏液滴、可溶鹽、SO₃荷電并脫除。而要達到最佳的消除有色煙羽的目的，須同時應用煙氣換熱器和濕式靜電除塵器兩種裝備，且現有實現方案均為兩者串聯布置。然而，實際工程中脫硫系統一般經過多次改造，場地比較緊張，尤其是脫硫塔出口到煙囪的煙道上可利用空間普遍有限，煙氣換熱器和濕式靜電除塵器同時設置在脫硫出口煙道上難以實現。此外，有限空間內現有換熱器的換熱面積和放電區域不夠導致換熱和污染物脫除能力有限亦是限制常規單體技術串聯應用的重要原因。因此，如何在有限場地條件下的通過煙氣換熱及多污染物協同高效脫除消除有色煙羽，是本領域技術人員亟需解決的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種相變度調控與靜電耦合的煙氣收水及污染物脫除裝置，利用煙氣換熱實現相變度的調控，再耦合靜電方法實現污染物的強化遷移，解決了濕煙氣中水與多污染物的回收及強化脫除的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：