去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法和装置；具体为将普洱茶生产工艺所产生的烟气采用改性粉煤灰进行吸附，同时，改性粉煤灰和烟尘与烟气中的水滴碰撞、团聚；然后混合气流经过折流挡板发生转向，导致团聚物、大颗粒物沉降，残余的小颗粒物质被布袋除尘器滤除，气流中残余的多环芳烃类和有机小分子被吸油树脂吸附；本发明专利技术提供的方法在考虑经济、节约和环保的前提下，实现普洱茶加工烟气中多环芳烃及其他有害物质的去除率达98%以上。

Method and device for removing harmful substances from Puer tea production flue gas

The invention discloses a method and a device for removing harmful substances from the flue gas of Pu'er tea production, in particular for adsorbing the flue gas produced by the production process of Pu'er tea with modified fly ash, and at the same time colliding and agglomerating the modified fly ash and soot with water droplets in the flue gas, and then turning the mixed gas through a baffle plate. The method provided by the invention can realize the polycyclic aromatic hydrocarbons and other harmful substances in the flue gas of Pu'er tea processing under the premise of considering economy, economy and environmental protection. The removal rate is above 98%.

【技术实现步骤摘要】
去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法及装置
本专利技术涉及处理普洱茶工艺中产生的烟气，更具体的涉及一种去除普洱茶生产工艺所产生烟气的多环芳烃及其他有害物质去除的方法和装置。
技术介绍
云南普洱茶传统加工步骤为：摊凉→杀青→揉捻→晒干→蒸压→干燥，其中，杀青工段以高温抑制酶活性和多酚氧化，并蒸发部分水分，另外，蒸压工段以煤为热源产生蒸汽对茶叶进行蒸湿，达到成型目的。以上两个工艺环节中，无论小作坊和有规模的企业大多以煤或柴草为热源，然而，柴草和煤在燃烧过程中不可避免的产生多环芳烃类、小分子有机物、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞等有害成分，众所周知，多环芳烃(PAHs)是含有两个或两个以上苯环的芳香族烃类有机物，具有较强的致癌和致突变性，而有机小分子化合物、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞也是重要的食品污染物。早在2004年，林道辉等人在普洱茶中检出PAHs，且总多环芳烃（∑PAHs）残留量达1300μg/kg（林道辉等．上海交通大学中国化学会，2004．），残留量较江浙地区产的红茶和绿茶高，究其原因是普洱茶工艺以煤或柴草为热源进行杀青和蒸压，煤或柴草燃烧时产生多环芳烃类成分，同时还产生有机小分子化合物、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞。以上有害成分分散于普洱茶加工场所中，并吸附于普洱茶表面，最终影响了普洱茶品质。目前，去除烟气中多环芳烃及其他有害成分的方法主要有吸附、等离子技术、催化氧化和生物处理法等。吸附法是利用多孔材料，通过物理吸附和化学吸附除去多环芳烃及其他有害成分，该技术无二次污染，操作方便，陈祥明等人在专利CN106111070中利用水热法合成Fe3O4磁性微球，采用多巴胺包裹该微球，用双巯基化合物进行修饰，所制得的吸附剂对螺旋藻中的PAHs有很强的吸附能力，吸附回收率为达78.4%-107.1%，然而该吸附材料制作成本较高，无法再生，不能应用于实际生产。低温等离子技术是通过高压放电，产生羟自由基、超氧自由基及H2O2等氧化性粒子，氧化性粒子进一步将PAHs氧化分解，该技术具有较强的广谱性，能有效降解多环芳烃，但产生低温等离子需注入150KJ/m3以上的能量，能耗较高，并产生大量有害副产物，无法应用于实际生产。催化氧化是利用催化剂，在高温下将PAHs氧化分解，该技术去除效率高，无二次污染，石建稳等人在专利CN101804348A中采用γ-AL2O3为担体，以Pb/Ce/Pt和V为活性成分，在200-400℃下，将PAHs降解为二氧化碳和水，降解率为99.0%，但催化剂易中毒失效，需在高温下反应，能耗较高。生物处理法是在适宜条件下，微生物以有机污染物为碳源，将有机物氧化为CO2和H2O，处理技术简单有效，易于操作，但该处理技术的前提是，被处理的有机物要具有水溶性，才易被微生物所降解，而PAHs类化合物水溶性较差，不适合大规模利用微生物进行处理。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的不足，提出了一种去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法；本专利技术从烟气中有害物质的具体种类和成分出发，采用改性粉煤灰吸附普洱茶生产工艺所产生的烟气中的有害气体（部分PAHs、小分子有机物、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞等有害气体），同时，改性粉煤灰及烟尘与烟气中的水滴碰撞、团聚；然后混合气流经过折流挡板发生转向，导致团聚物和大颗粒物沉降，残余的小颗粒物质被布袋除尘器滤除，气流中残余的多环芳烃类和有机小分子被吸油树脂吸附。所述的烟气中的有害成分包括多环芳烃类、小分子有机物、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞等有害气体，其中多环芳烃类成分为2-4环及4环以上苯环芳香族类有机物，小分子化合物主要包括挥发性酚等化合物。所述改性粉煤灰是将粉煤灰质量1-5%的氯化钙和粉煤灰质量2-5%的氯化钠混合后在400-600℃下煅烧2-3h，冷却后，将粉煤灰质量1-5%的1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐添加到煅烧后混合物中，混匀，在70-80℃下干燥4-5h，冷却后制得。所述吸油树脂为日本触媒化学公司生产的丙烯酸酯类单烯低交联聚合物，单烯为丙烯酸长链烷基，该聚合物粒径为100-1000μm，吸附量达自重的25倍，可再生循环利用。经折流挡板和布袋除尘器除尘后，气流成分主要是2-3环PAHs和小分子有机物，含尘浓度低至30mg/m3，易被吸油树脂所吸附。完成上述方法的装置，其包括烟道、布袋除尘器、净气室、吸油树脂柱，烟道上设置有烟气入口，烟道下部设置有一个以上的粉煤灰喷射口，烟道出口处设置有1组以上折流挡板，折流挡板与气流方向垂直，卸灰口设置在烟道出口处并位于折流挡板下方，卸灰翻板设置在卸灰口入口处，烟道出口与布袋除尘器入口连通，净气室设置在布袋除尘器的烟气出口处，净气室通过涡轮抽风机与吸油树脂柱下端的入口连通，吸油树脂柱顶端设置有排气口，布袋除尘器上设置有布袋除尘器卸灰口。所述布袋除尘器采用聚苯硫醚表面型滤料，气布比为0.5-1.0m/min，使用气流反吹法吹落滤袋上附着的粉尘。所述吸油树脂柱为固定床层树脂柱。其工艺过程为：收集普洱茶加工烟气，将烟气导入烟道内，在烟道入口处喷洒固体废弃物-改性粉煤灰，改性粉煤灰吸附烟气中的PAHs、小分子有机物、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞等有害气体，同时，粉煤灰、大颗粒烟尘与烟气中的水滴碰撞、团聚；之后，吸附烟气中有害成分的粉煤灰、团聚烟尘和水滴进入烟道中的折流挡板，发生沉降，从而去除大部分烟尘和改性粉煤灰，残余的烟气和少量小颗粒粉煤灰进入布袋除尘器，去除烟尘和粉煤灰；因滤过布袋的气流中还残留着少量的PAHs和有机小分子化合物，将此部分气流穿过吸油树脂柱，去除残余PAHs和有机小分子化合物。本专利技术提供的方法在考虑经济、节约和环保的前提下，实现普洱茶加工烟气中多环芳烃类及其他有害物质的去除率达98%以上。上述装置构成、作用和主要参数如下：1、烟道烟道中设计了粉煤灰喷射口和折流挡板；粉煤灰是一种固体废弃物，平均粒度为35-45μm，为多孔结构，孔隙率为60%-75%，比表面积较大，具有较好流动性，在外界压力作用下，改性粉煤灰通过粉煤灰喷射口均匀分散到烟道中，充分与刚刚燃烧后产生的高温烟气接触，吸附烟气中的PAHs、小分子有机物、二氧化硫、NOx和重金属汞等有害物质，冷却烟气，且烟气中少量水蒸气与改性粉煤灰和烟尘接触后，水蒸气冷凝为直径大于30μm的水滴，这些水滴与烟尘及改性粉煤灰碰撞、团聚。在涡轮抽风机的引力下，烟气、改性粉煤灰和水滴混合物沿着烟道迅速进入垂直排列的折流挡板，折流挡板使气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性作用，捕集并除去粒径为10-20μm以上的粉尘和水滴。2、布袋除尘器烟气和改性粉煤灰的混合物气体经过折流挡板后，去除了20μm以上的粉尘，余下烟气和小颗粒改性粉煤灰进入布袋除尘器，布袋除尘器将含尘气体通过织物滤袋进行粉尘筛分和拦截，除尘效率大于99.9%，出口烟气的含尘浓度低至30mg/m3，且除尘效率稳定，结构简单，易维护。因为本专利技术烟气中的二氧化硫、NOx及重金属汞等有害物质在烟道中被改性粉煤灰吸附，烟气中的水滴和大颗粒粉尘被折流挡板捕集，布袋除尘器中的滤材寿命没有受到相应影响，从而降低了滤料更换成本，本专利技术装置采用烟气反吹方式清灰，滤袋表面粉尘达到一定厚度时，滤袋内外的压差增加到设定值，来自净气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法，其特征在于：将普洱茶生产工艺所产生的烟气采用改性粉煤灰进行吸附，同时，改性粉煤灰及烟尘与烟气中的水滴碰撞、团聚；然后混合气流经过折流挡板发生转向，导致团聚物和大颗粒物沉降，残余的小颗粒物质被布袋除尘器滤除，气流中残余的多环芳烃类和有机小分子被吸油树脂吸附。

【技术特征摘要】
1.一种去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法，其特征在于：将普洱茶生产工艺所产生的烟气采用改性粉煤灰进行吸附，同时，改性粉煤灰及烟尘与烟气中的水滴碰撞、团聚；然后混合气流经过折流挡板发生转向，导致团聚物和大颗粒物沉降，残余的小颗粒物质被布袋除尘器滤除，气流中残余的多环芳烃类和有机小分子被吸油树脂吸附。2.根据权利要求1所述的去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法，其特征在于：改性粉煤灰是将粉煤灰质量1-5%的氯化钙和粉煤灰质量2-5%的氯化钠混合后在400-600℃下煅烧2-3h，冷却后，将粉煤灰质量1-5%的1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐添加到煅烧后混合物中，混匀，在70-80℃下干燥4-5h，冷却后制得。3.根据权利要求1所述的去除普洱茶生产烟气中有害物质的方法，其特征在于：吸油树脂为丙烯酸酯类单烯低交联聚合物，单烯为丙烯酸长链烷基，该聚合物粒径为100-1000μm。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：太志刚，宋庆和，李振杰，刘志华，朱瑞芝，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53