一种去除气相混合物中细颗粒物的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种去除气相混合物中细颗粒物的系统，包括烟气发生系统、絮凝团聚器、烟气颗粒分离系统、絮凝溶液制备输送系统；所有烟气发生系统与絮凝团聚器连接，絮凝溶液制备输送系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统后连接排空管路；通过絮凝溶液制备输送系统往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物在絮凝团聚器中发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过烟气颗粒分离系统去除絮凝后的细颗粒物。本发明专利技术的特点是利用化学团聚原理对细颗粒物进行处理，使细颗粒物的尺寸(或质量)增大，易与后续常规除尘设备，便于去除，且流程简单、高效率、低成本、易大范围推广。

System for removing fine particles from gas phase mixture

The invention relates to a system for removal of fine particles in the gas mixture, including flue gas system, flue gas particle agglomeration flocculation separation system, flocculation solution preparation and conveying system; all the gas generator is connected together with flocculation, flocculation solution preparation and flocculation conveying system is connected with the reunion, the separation system of flue gas particles and the flocculation reunion with flue gas particle separation system is connected through pipeline emptying; flocculation solution preparation conveying system to add chemical substances in gas phase mixture made of fine particles in the flocculation phenomenon in agglomeration aggregation, increase of fine particle size or quality, then the separation system of flue gas removal of fine particles the flocculated particles. The invention is characterized by the principle of chemical agglomeration of fine particles is processed, the fine particle size (or mass) increases, and subsequent conventional dedusting equipment, easy removal, and simple process, high efficiency, low cost and easy large-scale promotion.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种去除气相混合物中细颗粒物的系统，属于环境保护
，污染控制范畴，多适用于工业及生产过程中燃煤锅炉烟气中细颗粒物脱除等领域。技术背景PM2.5为空气动力学直径小于2.5动力的细颗粒，近几年来，细颗粒物污染已经成为突出的大气污染问题。由于粉尘粒度小，沉降速率低，细颗粒物在空气中有较长的停留时间，且细颗粒物的比表面积大，表面极其容易富集有毒有害物质，对人体的健康造成危害。我国是以煤为主要能源结构的国家，燃煤锅炉是引起我国大气环境中细颗粒物含量增加的主要原因之一。以燃煤电厂为例，使用的除尘设备主要是静电除尘器和布袋除尘器，以质量计的除尘效率可以达到99.5％以上，但对细颗粒物的捕获率相对较低，若以数量计算，仍有占飞灰总数90％以上的细颗粒物进入大气中，影响大气环境质量。基于环境保护和可持续发展的目的，国家能源局发布了《煤电节能减排升级改造行动计划(2014-2020)》，重点力促煤炭、火电领域进行设备更新、技术改造，同时对于粉尘排放有了进一步严格的要求，东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。这就使得在现有的技术、设备基础上需要进一步革新，严格控制大气污染的排放水平。目前，现有的燃煤电厂提高细颗粒物捕集效率的方法主要有通过改进污染物控制设备以进一步提高细颗粒物的捕集效率。而以湿式电除尘器为代表的终端精处理捕集装备虽然可以满足对细颗粒物的处理要求，达到国家最新的排放标准，但投资成本高、占地面积大、对设备材质的耐腐蚀性要求严格，不适用于疏水性烟道，且易造成二次污染及水、电等资源的浪费。因此，迫切需要建立一套简单、高效的实现细颗粒物深度脱除系统，有效的控制细颗粒物排放。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种除去气相混合物中细颗粒物的系统，通过向含有细颗粒物的体系中添加化学物质，使细颗粒物的尺寸(或质量)增大，特别是促进PM2.5团聚增大效果，进而通过后续常规除尘手段简单、高效地加以去除，进而降低现有装置对细颗粒物的的脱除难度和提高脱除效率，解决实际生产生活中燃煤锅炉烟气中细颗粒难以去除的技术瓶颈。为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：(1)一种去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述系统包括烟气发生系统、絮凝团聚器、烟气颗粒分离系统、絮凝溶液制备输送系统；所述烟气发生系统与絮凝团聚器连接，絮凝溶液制备输送系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统后连接排空管路；通过絮凝溶液制备输送系统往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物在絮凝团聚器中发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径和质量，然后通过烟气颗粒分离系统去除絮凝后的细颗粒物。(2)根据(1)所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，烟气发生系统产生含尘烟气并通过管路输送至絮凝团聚器；絮凝剂、添加剂或助凝剂在絮凝溶液制备输送系统内充分溶解或稀释制备成絮凝剂溶液后输送至絮凝团聚器；含尘烟气与絮凝剂溶液在絮凝团聚器内均匀混合并发生聚集，再经管路进入烟气颗粒分离捕集系统进行气-液-固三相分离，达到排放标准直接排放或经引风系统排放。(3)根据(1)或(2)所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述烟气发生系统包括粉尘发生装置、风机；所述粉尘发生装置可为单独的进料装置、进料装置和后端管路上的加热装置、或可自发生热烟气的燃煤锅炉。(4)根据(1)-(3)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述絮凝团聚器，包括絮凝剂溶液喷洒阶段和絮凝剂液滴与细微颗粒充分混合聚集阶段。(5)根据(1)-(4)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述絮凝团聚器可为金属段、非金属段、或由非金属段和金属段组合；其中由非金属段和金属段组合的团聚器两段之间需通过法兰连接，非金属段和金属段长度比例为1:10000-10000:1；所述絮凝团聚器中设有一个或多个雾化喷淋喷头，喷头的方向与烟气流动方向角度为0-180°；多个喷头可形成相互有一定距离的多层次多级的喷淋组合，层数和次数范围为1-20。(6)根据(1)-(5)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述絮凝团聚器所用非金属段材料为以下之一或至少任意两种的组合：玻璃、有机玻璃、玻璃钢、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、氟塑料、酚醛树脂；所述絮凝团聚器所用金属段材料为以下之一或至少任意两种的组合：不锈钢、铸铁、铜、铝、铁合金、铝合金、镁合金、钛合金。(7)根据(1)-(6)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述絮凝团聚器的烟道外观形状外规整，可为规则形和不规则形，尺寸范围为长0.1-200m，短边宽为0.1-100m，烟道延伸可带有一定弯曲度或弯道。(8)根据(1)-(7)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，絮凝剂、添加剂、助凝剂的引入方式为定量加入法或雾化喷淋法。(9)根据(1)-(8)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述雾化喷淋法具备下列工艺条件之一或至少任意两种的组合：相对气相混合物流向的喷淋角度为0-180度、喷淋次数为1-20次。(10)根据(1)-(9)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述烟气颗粒分离系统包括在烟道上设置的采样口、采样测量装置和连接在采样口后端的除尘器。(11)根据(1)-(10)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述絮凝剂制备输送系统包括絮凝剂制备罐、空气压缩机和计量泵。(12)根据(1)-(11)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述进料装置为螺杆式进料机、粉尘发生器、气溶胶发生器、带式给料机、板式给料机、刮板给料机、振动给料机、圆盘给料机。(13)根据(1)-(12)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述进料装置可将粉尘细颗粒单独或与其它助剂以1:1000-1000:1的质量比例均匀混合后加入进料装置中；所述其它助剂为以下之一或至少任意两种的组合:石英砂、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硅胶、沸石、分子筛、石膏、氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硝酸钠、石灰石、砂石。(14)根据(1)-(13)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述风机为通风机、鼓风机和压缩机；所述粉尘发生装置可在风机前，将风机原有的负压口改装为进料口，也可在经风机后与气流均匀混合输出。(15)根据(1)-(14)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述烟气颗粒分离系统包括在烟道上设置的采样口、采样装置和连接在采样口后端主管路上的除尘器。(16)根据(1)-(15)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述除尘器为下列之一或至少任意两种的组合：旋风分离器、布袋除尘器或静电除尘器。(17)根据(1)-(16)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，所述的气相混合物为连续流动的均匀混合物或非均匀混合物；并含有下列物质之一或至少任意两种的组合：气体、固体、液体、蒸汽、粉尘、无机物、有机物。(18)根据(1)-(17)任一项所述的去除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述系统包括烟气发生系统、絮凝团聚器、烟气颗粒分离系统、絮凝溶液制备输送系统；所述烟气发生系统与絮凝团聚器连接，絮凝溶液制备输送系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统后连接排空管路；通过絮凝溶液制备输送系统往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物在絮凝团聚器中发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过烟气颗粒分离系统去除絮凝后的细颗粒物。

【技术特征摘要】
1.一种去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述系统包括烟气发生系统、絮凝团聚器、烟气颗粒分离系统、絮凝溶液制备输送系统；所述烟气发生系统与絮凝团聚器连接，絮凝溶液制备输送系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统与絮凝团聚器连接，所述烟气颗粒分离系统后连接排空管路；通过絮凝溶液制备输送系统往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物在絮凝团聚器中发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过烟气颗粒分离系统去除絮凝后的细颗粒物。2.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，烟气发生系统产生含尘烟气并通过管路输送至絮凝团聚器；絮凝剂、添加剂或助凝剂在絮凝溶液制备输送系统内充分溶解或稀释制备成絮凝剂溶液后输送至絮凝团聚器；含尘烟气与絮凝剂溶液在絮凝团聚器内均匀混合并发生聚集，再经管路进入烟气颗粒分离捕集系统进行气-液-固三相分离，达到排放标准直接排放或经引风系统排放。3.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述烟气发生系统包括粉尘发生装置、风机；所述粉尘发生装置可为单独的进料装置、进料装置和后端管路上的加热装置、或可自发生热烟气的燃煤锅炉。4.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于：所述絮凝团聚器，包括絮凝剂溶液喷洒阶段和絮凝剂液滴与细微颗粒充分混合聚集阶段。5.根据权利要求4所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述絮凝团聚器可为金属段、非金属段、或由非金属段和金属段组合；其中由非金属段和金属段组合的团聚器两段之间需通过法兰连接，非金属段和金属段长度比例为1:10000-10000:1；所述絮凝团聚器中设有一个或多个雾化喷淋喷头，喷头的方向与烟气流动方向角度为0-180°；多个喷头可形成相互有一定距离的多层次多级的喷淋组合，层数和次数范围为1-20。6.根据权利要求4所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于：所述絮凝团聚器所用非金属段材料为以下之一或至少任意两种的组合：玻璃、有机玻璃、玻璃钢、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、氟塑料、酚醛树脂；所述絮凝团聚器所用金属段材料为以下之一或至少任意两种的组合：不锈钢、铸铁、铜、铝、铁合金、铝合金、镁合金、钛合金。7.根据权利要求4所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于：所述絮凝团聚器的烟道外观形状外规整，可为规则形和不规则形，尺寸范围为长0.1-200m，短边宽为0.1-100m，烟道延伸可带有一定弯曲度或弯道。8.根据权利要求2所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，絮凝剂、添加剂、助凝剂的引入方式为定量加入法或雾化喷淋法。9.根据权利要求8所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述雾化喷淋法具备下列工艺条件之一或至少任意两种的组合：相对气相混合物流向的喷淋角度为0-180度、喷淋次数为1-20次。10.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于：所述烟气颗粒分离系统包括在烟道上设置的采样口、采样测量装置和连接在采样口后端的除尘器。11.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于：所述絮凝剂制备输送系统包括絮凝剂制备罐、空气压缩机和计量泵。12.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述进料装置为螺杆式进料机、粉尘发生器、气溶胶发生器、带式给料机、板式给料机、刮板给料机、振动给料机、圆盘给料机。13.根据权利要求12所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于：所述进料装置可将粉尘细颗粒单独或与其它助剂以1:1000-1000:1的质量比例均匀混合后加入进料装置中；所述其它助剂为以下之一或至少任意两种的组合:石英砂、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硅胶、沸石、分子筛、石膏、氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硝酸钠、石灰石、砂石。14.根据权利要求3所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述风机为通风机、鼓风机和压缩机；所述粉尘发生装置可在风机前，将风机原有的负压口改装为进料口，也可在经风机后与气流均匀混合输出。15.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述烟气颗粒分离系统包括在烟道上设置的采样口、采样装置和连接在采样口后端主管路上的除尘器。16.根据权利要求15所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述除尘器为下列之一或至少任意两种的组合：旋风分离器、布袋除尘器或静电除尘器。17.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述的气相混合物为连续流动的均匀混合物或非均匀混合物；并含有下列物质之一或至少任意两种的组合：气体、固体、液体、蒸汽、粉尘、无机物、有机物。18.根据权利要求17所述的去除气相混合物中细颗粒物的系统，其特征在于，所述系统在气态体系、气-液混合体系或汽-液混合体系中进行；与絮凝剂接触前，气相混合物状...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭桦，肖惠宁，刘汉强，陈昊然，陈毅伟，杜庶铭，李庚达，潘远凤，孙振新，杨阳，
申请(专利权)人：国电新能源技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11