一种燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法及装置制造方法及图纸

一种燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法及其装置，涉及烟气净化和除尘技术领域。本发明专利技术装置是在流化床反应器底部入口端设有可使烟气加速的缩放喷管，缩放喷管的底端与烟气进气管相接。流化床反应器自下而上分别设有石灰粉料入口和铁质飞灰入口，流化床反应器上部是烟气出口通过连接管与袋式除尘器相接，连接管上设置活性炭入口。袋式除尘器上方设有与引风机相连的净化气体出口，袋式除尘器下方置有可使物料循环的空气斜槽并接入流化床反应器中。本发明专利技术方法可对可吸入颗粒物及多种二次污染物的前驱体协同进行脱除，实现该方法的装置结构简单、占地面积小、成本较低、运行安全可靠、操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气净化和除尘
，特别是对燃煤排放的可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法及装置。
技术介绍
工业生产过程中排放的烟气含有大量的有害气体，尤其是燃烧产生的烟气中不但含有大量的一次颗粒物，而且含有SO2、NOx、重金属和多环芳烃等有机污染物的二次污染物的前驱体也大量的随烟气排入大气，可吸入颗粒物PM10和PM2.5的控制问题也逐渐受到更为广泛的关注。随着人类对环境大气中更多有害成分控制标准的提出，提出全面均衡的大气污染治理解决方案势在必行。针对烟气中多种有害气体的脱除，以及可吸入颗粒物的控制，现有的烟气净化系统一般是由多个部分组成，由各部分针对不同污染物分别进行控制。这种烟气净化系统不可避免的存在设备占地面积大、投资成本高、操作复杂的缺点，而且没有涉及到对多种二次污染物的前驱体的脱除。
技术实现思路
针对现有上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法及装置。该方法可对可吸入颗粒物及多种二次污染物的前驱体协同进行脱除，实现该方法的装置结构简单、占地面积小、成本较低、运行安全可靠、操作方便。本专利技术便于现有装置的改造而且易于推广。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术的技术方案以如下方式实现一种燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法，其步骤为①由燃烧设备出来的烟气经由烟气进气管和缩放喷管后，加速进入流化床反应器中；②烟气中的颗粒物及气体烟气在流化床反应器中与由石灰粉料入口喷入的石灰粉料进行充分接触，一起进入流速较高的流化状态，同时与由铁质飞灰入口喷入的铁质飞灰进一步的混合，在流化状态下进行充分的传热和传质；③充分反应后的流化物料经过连接管时与由活性炭入口喷入的活性炭混合，进入袋式除尘器中；④粉料附着在袋式除尘器的滤料之上形成一层脱除剂层，继续与烟气中未被脱除的一次颗粒物及二次颗粒物的前驱体反应，进一步得到脱除；⑤对袋式除尘器进行清灰控制，附着在滤料上的粉料被清除至灰斗中，由空气斜槽将循环粉料返回至流化床反应器中循环使用。在上述的脱除方法中，所述吸附剂石灰粉料、铁质飞灰和活性炭的喷入量可根据入口烟气检测的情况分别进行控制。实现上述脱除方法的装置，它包括以钙基脱除剂为床料的流化床反应器和袋式除尘器。其结构特点是，所述流化床反应器底部入口端设有可使烟气加速的缩放喷管，缩放喷管的底端与烟气进气管相接。流化床反应器自下而上分别设有石灰粉料入口和铁质飞灰入口，流化床反应器上部是烟气出口通过连接管与袋式除尘器相接，连接管上设置活性炭入口。袋式除尘器上方设有与引风机相连的净化气体出口，袋式除尘器下方置有可使物料循环的空气斜槽并接入流化床反应器中。在上述装置中，所述缩放喷管为中间细两端粗的双曲线圆管。在上述装置中，所述袋式除尘器的反应介质采用覆膜滤料。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和积极效果(1)在传统干式流化床反应器烟气净化技术的基础上，利用含有铁质飞灰、活性炭和石灰粉料的脱除剂参与烟气反应，不但去除烟气中的酸性气体，同时对于可吸入颗粒物PM10和PM2.5以及二次污染物的前驱体如SO2、NOx、VOCs和重金属蒸汽等具有协同脱除作用。同时使得本装置结构简单紧凑，节省了资金和占地面积，烟气净化效果好，满足环保要求。(2)流化床反应器及烟道上设置多个脱除剂喷入点，可以更好的根据不同阶段流化床反应器内的情况变化进行适当的调节，包括脱除剂喷入量和喷入组成的调节。(3)利用袋式除尘器进行气固分离和除尘两方面的工作，充分利用了袋式除尘器的结构及除尘特点，同时也为脱除剂与烟气中的气体进行进一步的反应提供了良好的场所和基质。(4)采用覆膜滤料作为袋式除尘器的反应介质。覆膜滤料的结构和性质有利于吸附剂的附着和相关反应的进行，大大提高了脱除效率。(5)空气斜槽的引入，使得粉状脱除剂的循环利用率得以提高，降低了整个系统的运行成本。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。附图说明附图为本专利技术装置的结构原理图。具体实施例方式参看附图，本专利技术装置包括以钙基脱除剂为床料的流化床反应器5和采用覆膜滤料的袋式除尘器8。流化床反应器5底部入口端设有可使烟气加速的中间细两端粗的双曲线圆管形状的缩放喷管2，缩放喷管2的底端与烟气进气管1相接。流化床反应器5自下而上分别设有石灰粉料入口3和铁质飞灰入口4，流化床反应器5上部是烟气出口通过连接管7与袋式除尘器8相接，连接管7上设置活性炭入口6。袋式除尘器8上方设有与引风机相连的净化气体出口10，它的下方置有可使物料循环的空气斜槽9并接入流化床反应器5中。该装置运行时的步骤为①由燃烧设备出来的烟气经由烟气进气管1和缩放喷管2后，加速进入流化床反应器5。②烟气中的颗粒物及气体烟气在流化床反应器5中与由石灰粉料入口3喷入的石灰粉料进行充分接触，一起进入流速较高的流化状态。同时，流化床反应器5上部的铁质飞灰入口4也向循环物料中喷入一定量的铁质飞灰，与已经混合的流化状态下的其它物料进行进一步的混合，在流化状态下进行充分的传热和传质。在此过程中化学反应和物理吸附同时进行，烟气中一些能够参与化学反应如SO2、NOx和CO2等酸性气体有害物质通过化学方法脱除；另一些有害物质如PM10、PM2.5和重金属元素等前驱体物质由于已与脱除剂充分接触，其性质依赖于脱除剂的物理特性，而从烟气中脱除。③在流化床反应器5内进行完较充分的化学反应和物理吸附后，流化物料经由连接管7时与由活性炭入口6喷入的活性炭混合后进入袋式除尘器8。④粉料进一步附着在袋式除尘器8的滤料之上，形成一层脱除剂层，继续与烟气中未被脱除的一次颗粒物及二次颗粒物的前驱体反应，达到进一步脱除的效果。⑤对袋式除尘器8进行清灰控制，附着在滤料上的粉料被清除至灰斗中，由空气斜槽9按照一定的回流比将循环粉料返回至流化床反应器5中循环使用。在本专利技术的脱除过程中，可随时根据入口烟气检测的情况分别控制石灰粉料、铁质飞灰和活性炭的喷入量。实践证明，本专利技术装置脱硫、脱氮效率大于70％，对于重金属、多环芳烃等有机物的脱除效率大于90％，对于PM10和PM2.5级可吸入颗粒物其脱出率达到95％以上。权利要求1.一种燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法，其步骤为①由燃烧设备出来的烟气经由烟气进气管和缩放喷管后，加速进入流化床反应器中；②烟气中的颗粒物及气体烟气在流化床反应器中与由石灰粉料入口喷入的石灰粉料进行充分接触，一起进入流速较高的流化状态，同时与由铁质飞灰入口喷入的铁质飞灰进一步的混合，在流化状态下进行充分的传热和传质；③充分反应后的流化物料经过连接管时与由活性炭入口喷入的活性炭混合，进入袋式除尘器中；④粉料附着在袋式除尘器的滤料之上形成一层脱除剂层，继续与烟气中未被脱除的一次颗粒物及二次颗粒物的前驱体反应，进一步得到脱除；⑤对袋式除尘器进行清灰控制，附着在滤料上的粉料被清除至灰斗中，由空气斜槽将循环粉料返回至流化床反应器中循环使用。2.按照权利要求1所述的燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法，其特征在于，所述吸附剂石灰粉料、铁质飞灰和活性炭的喷入量可根据入口烟气检测的情况分别进行控制。3.实现权利要求1所述的燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法的装置，它包括以钙基脱除剂为床料的流化床反应器(5)和袋式除尘器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤排放可吸入颗粒物及其前驱体的脱除方法，其步骤为：①由燃烧设备出来的烟气经由烟气进气管和缩放喷管后，加速进入流化床反应器中；②烟气中的颗粒物及气体烟气在流化床反应器中与由石灰粉料入口喷入的石灰粉料进行充分接触，一起进入 流速较高的流化状态，同时与由铁质飞灰入口喷入的铁质飞灰进一步的混合，在流化状态下进行充分的传热和传质；③充分反应后的流化物料经过连接管时与由活性炭入口喷入的活性炭混合，进入袋式除尘器中；④粉料附着在袋式除尘器的滤料之上形成一 层脱除剂层，继续与烟气中未被脱除的一次颗粒物及二次颗粒物的前驱体反应，进一步得到脱除；⑤对袋式除尘器进行清灰控制，附着在滤料上的粉料被清除至灰斗中，由空气斜槽将循环粉料返回至流化床反应器中循环使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭东，姚强，项光明，韩毅，
申请(专利权)人：清华大学，清华同方环境有限责任公司，同方股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]