提供一种充分利用现有湿法脱硫技术中烟气含湿量较高的特点，应用蒸汽相变原理实现ＷＦＧＤ有效脱除ＳＯ↓［２］的同时，促使ＰＭ↓［２．５］凝结长大并高效脱除的方法及其装置。本发明专利技术工艺简单，只要在现有烟气湿法脱硫装置中增设烟气湿度调节室和相变凝结室，并辅以添加适量雾化热水或蒸汽，即可使湿法脱硫装置具有同时促进ＰＭ↓［２．５］粒度增大并脱除的功效，可广泛应用于现有电厂烟气湿法脱硫装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟道气中PM2.5微粒脱除技术，特别涉及一种烟气湿法脱硫中应 用蒸汽相变原理协同脱除PM2.5的方法及其装置。二
技术介绍
可吸入颗粒物是目前我国城市大气环境的首要污染物，尤其是其中空气动力学直径小于2.5pm的PM2.5污染问题十分严重，主要原因在于PM2.5微粒比表面 积大，易富集各种重金属及化学致癌物质，而常规除尘技术对其难以有效捕集， 如湿法脱硫塔(包括除雾器、洗涤塔)对PM2.5的捕集效率很低，但对于3~5nm 以上的微粒脱除效率可达70~90%以上；清华大学王珲等测试某300MW燃煤电 厂湿法脱硫系统WFGD对烟气中细颗粒的脱除作用发现，WFGD对PM10有 74.5%的质量脱除效率，但对PM2,5的脱除效率并不高，且随粒径减小脱除效率显 著下降(《中国电才几工程学才艮》2007年第27巻)。燃煤是引起我国大气环境中PM2.5含量增加的主要原因。因此，控制燃煤PM2,5排放是迫切需要解决的关键问题，技术发展的主要途径是在除尘设备前设置预处理措施，使其通过物理或化学 作用长大成较大颗粒后加以清除；其中，将蒸汽相变预处理技术与现有燃煤锅炉 烟气湿法脱疏技术结合是最有可能实现工程应用的重要途径之一。蒸汽相变促使 微粒增大的机理是在过饱和水汽环境中，水汽以PM2.5微粒为凝结核发生相 变，使微粒粒度增大、质量增加，并同时产生扩散泳和热泳的作用，促使微粒迁 移运动，相互碰撞接触，进一步促使PM2.5微粒凝并长大。目前，烟气湿法脱硫 技术已越来越成熟与普及，在脱硫塔内高温烟气与中低温脱好u液相接触，发生强 烈的传热传质过程，高温烟气使部分脱硫吸收液汽化，烟气相对湿度增大，烟温 降低并可接近饱和状态，但在现有烟气湿法脱硫技术中，达不到实现蒸汽相变所 需的过饱和水汽环境。因此，现有烟气湿法脱硫技术虽可有效脱除S02和粗粉 尘，但对PM2.5的捕集效率4M氐，造成大量PM2.5排入大气环境。三、
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提供一种充分利用现有湿法脱石充技术中烟气含湿 量较高的特点，应用蒸汽相变原理实现WFGD有效脱除S02的同时，促使PM2.5 凝结长大并高效脱除的方法及其装置。本专利技术的技术解决方案为 一种烟气湿法脱硫中协同脱除PM2.5的方法，步 骤为(1) 一次脱除PM2.5:含尘烟气(温度120-180。C、湿度5-12%)在脱 除粒径22.5pm的粗颗粒后，经湿度调节相对湿度增至20-50%，调 节湿度后的烟气进入脱硫塔与脱硫吸收液逆流接触，PM2.5微粒发生 凝结长大并被部分脱除， 一次质量脱除效率为40 ~ 60 %;(2) 二次脱除PM2.5:烟气经上步处理后，由脱硫塔进入相变凝结室，烟 气在相变凝结室中的停留时间250 ~ 200毫秒，注入蒸汽或使烟气冷却 5 ~ 10°C ，促使未脱除的PM2.5微粒发生二次凝结长大，由高效除雾器 除去凝结长大的含尘液滴，二次质量脱除效率为40-60%,总质量脱 除效率80%以上。一种实现烟气湿法脱硫中协同脱除PM2.5方法的装置，包括脱硫塔、除尘 器、烟气再热器、引风机，还包括烟气湿度调节室、相变凝结室，烟气湿度调节 室设置于除尘器出口与脱硫塔烟气进口之间，相变凝结室设于脱硫塔顶部出口 处，也可适当增加脱石克塔高度，以脱硫塔顶部空间作相变凝结室，相变凝结室出 口与烟气再热器相连，引风机设于烟气再热器出口处；脱> 危塔和相变凝结室内分 别设有脱硫塔除雾器和相变凝结室除雾器。相变凝结室除雾器为丝网除雾器、挡 板除雾器或旋流板除雾器，优选丝网除雾器。脱硫塔为喷淋塔、填料塔或板式 塔。本专利技术的技术方案是通过对现有燃煤烟气湿法脱^l装置进行改进，增设烟气湿度调节室和相变凝结室，使其同时具有脱除S02和促进PM2.5凝结长大并高效脱除的功效；其特征在于烟气湿度调节室设置于除尘器出口与脱石危塔烟气进口之 间，相变凝结室设于脱疏塔烟气出口和烟气再热器间，也可适当增加脱硫塔高 度，以脱硫塔顶部空间作相变凝结室；在相变凝结室烟气出口处设置高效除雾 器，相变凝结室内衬具有增进相变效果和防腐双重功效的低表面能材料。根据本专利技术，烟气湿法脱疏中应用蒸汽相变原理协同脱除PM2.5的方法为 来自燃煤锅炉的含尘烟气经除尘器(如静电除尘器)脱除粗颗粒后进入烟气湿度 调节室，喷入粒径为20 30^im微细热水雾，利用烟气热量使水雾汽化或直接注入 适量水蒸汽使烟气湿度由5~12%增至20-50%，然后从脱碌漆底部进入脱硫塔， 在脱硫塔内高温湿烟气与中低温吸收液逆流接触，烟气被增湿冷却，在脱硫塔中上部达到过饱和状态，过饱和水汽以PM2,5微粒为凝结核发生相变，使PM2.5微 粒粒度增大、质量增加，然后由脱硫液及脱硫塔除雾器捕集凝结长大的含尘液 滴。烟气经脱疏及部分PM2.5后进入相变凝结室，在相变凝结室内注入适量水蒸 汽或设置冷却装置调节烟气过饱和度，使未脱除的PM2.5发生相变凝结长大，由相变凝结室除雾器脱除凝结长大的含尘液滴；净化烟气经烟气再热器加热升温至 70-80°C，由烟囱排放。脱硫塔进口烟气温度为70~120°C，脱硫塔进口吸收液温度为20~50'C，比进 口烟气温度低30 80。C。相变凝结室除雾器可以是丝网除雾器、折流板除雾器、旋流板除雾器，优选 丝网除雾器；脱硫塔是喷淋塔、填料塔、板式塔；烟气湿法脱硫技术可以是石灰 石-石膏法、J5L喊法、氨法等。为了提高PM2.5的脱除效果，可在雾化热水、水汽或脱硫吸收液中添加微量 能显著降低水汽核化临界过饱和度及水溶液的表面张力，使微粒易被水润湿的润 湿剂；润湿剂一般而言属于表面活性剂，如十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯 醚，也可直接采用市售润湿剂；润湿剂中可含有多种增效剂或助剂，如氯化镁、 硫酸钠等，润湿剂添加量一般为溶液或水汽重量的0.001~0.01%。本专利技术产生的有益效果为以蒸汽相变作为脱除PM2.5的预处理技术，首先 应建立过饱和水汽环境，但单纯依靠添加蒸汽或冷却手段使烟气达到过饱和能耗 过高，本专利技术充分利用现有烟气湿法脱硫装置中烟气含湿量较高的特点(如脱硫 净化气相对湿度可达90~95%以上，温度为40~60°C),在脱石充塔前设置烟气 湿度调节室，通过喷雾化热水或直接注入适量蒸汽提高烟气含湿量，促使部分 PM2.5在脱疏塔内发生相变凝结长大并被脱硫液、脱硫塔除雾器捕集。在脱硫塔 出口与烟气再热器间或脱斩u塔顶部空间设置相变凝结室，注入少量蒸汽或将烟气 冷却5 10'C使未脱除的PM2.5微粒在相变凝结室发生凝结长大，并由除雾器脱 除凝结长大的含尘液滴。以耐蚀的低表面能材料作相变凝结室内壁面或壁面衬 里、涂料， 一方面可促进水汽在PM2.5微粒表面凝结而抑制其在相变凝结室壁面 凝结，进而增进相变效果，同时还可解决因酸性污染物结露而导致的腐蚀问题。 添加微量润湿剂以降低PM2.5凝结长大所需的水汽过饱和度，最终实现PM2.5的 高效脱除。本专利技术工艺简单，只要在现有烟气湿法脱^1装置中增设烟气湿度调节 室和相变凝结室，并辅以添加适量雾化热水或蒸汽，即可使湿法脱石克装置具有同 时促进PM2.5粒度增大并脱除的功效，可广泛应用于现有电厂烟气湿法脱硫装 置。四附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；图2是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烟气湿法脱硫中协同脱除ＰＭ↓［２．５］的方法，其特征在于步骤为： ａ．一次脱除ＰＭ↓［２．５］：温度１２０－１８０℃、湿度５－１２％的含尘烟气在脱除粒径≥２．５μｍ的粗颗粒后，经湿度调节相对湿度增至２０～５０％，调节湿度后的烟气进入脱硫塔与脱硫吸收液逆流接触，ＰＭ↓［２．５］微粒发生凝结长大并被部分脱除，一次质量脱除效率为４０～６０％； ｂ．二次脱除ＰＭ↓［２．５］：烟气经上步处理后，由脱硫塔进入相变凝结室，烟气在相变凝结室中的停留时间≥５０～２００毫秒，促使未脱除的ＰＭ↓［２．５］微粒发生二次凝结长大并被高效除雾器脱除，得净化烟气，二次质量脱除效率为４０～６０％，总ＰＭ↓［２．５］质量脱除效率８０％以上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨林军，颜金培，沈湘林，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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