本发明专利技术公开了一种协同促进PM2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水的方法及装置，具体是在电除尘器入口烟道喷入由脱硫废水、高聚物粘结剂、润湿剂配制成的团聚剂溶液，利用烟气所含热量使团聚剂溶液蒸发，蒸发过程中润湿剂促进粉尘进入团聚剂液滴内部，高聚物粘结剂与PM2.5通过带有极性基团的高分子链相连接，促使PM2.5粒径增大以利于后续电除尘器捕集，并使脱硫废水完全蒸发，废水中的悬浮物和溶解性污染物转化为固体析出，随烟气中的粉尘一起被电除尘器捕集。其装置由锅炉、空气预热器、电除尘器、脱硫塔、水力旋流器、脱硫废水澄清池、团聚剂溶液配制槽组成；在空气预热器与电除尘器之间的烟道中设有双流体雾化喷嘴。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃煤烟气细颗粒物(PM2.5)排放控制的
，特别涉及一种应用化学团聚技术提高电除尘器对PM2.5的脱除效果并协同实现脱硫废水蒸发处理的方法及装置。
技术介绍
空气动力学直径小于2. 5微米的PM2.5污染已成为我国突出的大气环境问题，是导致大气能见度降低、酸雨、阴霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素；主要原因在于pm2.5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，造成大量PM2.5排入大气环境。这也是我国大气中可吸入颗粒物(PMltl)排放总量呈逐年下降的情况下，PM2.5却呈上升趋势的重要原因。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B^5排放是迫切需要解决的关键问题。目前，我国80%以上的大中型燃煤电站采用的除尘脱硫技术是电除尘器+石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统。近些年来，人们从极距、极配方式、清灰方式、气流分布等方面对电除尘器进行了大量研究和改进，使这一技术在治理燃煤粉尘的应用方面日趋成熟，但由于PM2.5荷电不充分，仍存在PM2.5难以有效脱除的技术瓶颈，极大影响了电除尘性能。另外，由于脱硫浆液的洗涤作用，湿法烟气脱硫系统虽可协同脱除烟气中的粗粉尘，但对PM2.5的捕集效率不到1(Γ20%，且随粒径的减小脱除效率显著下降。目前，ΡΜ2.5有效控制的技术发展方向主要为在常规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，包括声波团聚、电凝聚、磁团聚、化学团聚、蒸汽相变等；这些措施中，蒸汽相变不适合与电除尘设备结合，声波团聚、磁团聚离工程应用尚存在较大距离，电凝聚虽已基本具备工业应用的条件，但投资运行费用过高。化学团聚技术可以在既不改变正常生产条件，也不改变现有电除尘设备和操作参数的条件下，有效提高电除尘设备对细颗粒的脱除效率，但喷入的团聚剂中，除含粘结剂和润湿剂外，还需加入无机盐添加剂与PH值调节剂(如磷酸)，且工艺水耗量较大；同时，现有的团聚剂种类较为单一，有必要进一步开发高效、实用的化学团聚剂。石灰石/石膏湿法烟气脱硫过程中会产生一定量的废水，通常脱硫废水呈弱酸性，PH为4. 5 6. 5，悬浮物含量一般为广10g/L，含有Cr、r、S042-、Ca2+、Mg2+等阴阳离子及微量重金属离子，直接外排会对环境造成影响。一般采用化学加药方法处理，该法技术成熟，但系统复杂，且需要大量的化学药剂，投资和运行费用较高。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术针对电除尘装置难以有效脱除PM2.5及现有脱硫废水处理技术系统复杂、成本高的技术瓶颈，本专利技术提供一种协同促进PM2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水的方法及装置，应用化学团聚技术促使PM2.5团聚长大，进而提高电除尘装置对PM2.5的脱除效率，并可协同实现脱硫废水零排放。技术方案一种协同促进PM2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水的方法，其步骤为脱硫废水经澄清池脱除悬浮物后进入团聚剂溶液配制槽，加入高聚物粘结剂和润湿剂，搅拌混合均勻后得到团聚剂溶液，然后团聚剂溶液在压缩空气的作用下经双流体雾化喷嘴喷入电除尘器入口烟道中，利用烟气所含热量使团聚剂液滴蒸发，蒸发过程中润湿剂促进粉尘进入团聚剂液滴内部，高聚物粘结剂与PM2.5通过带有极性基团的高分子链相连接，促使PM2.5粒径增大；同时，脱硫废水完全蒸发，废水中未能脱除的悬浮物和溶解性污染物转化为固体析出，并随烟气中的粉尘一起被电除尘器捕集。所述的团聚剂溶液组成按质量百分比含有0.00广0. 1%的高聚物粘结剂和0. 00Γ0. 01%的润湿剂，团聚剂溶液的温度为45 55°C ；团聚剂溶液的添加量为每Nm3烟气中添加0. 005、. 02^g，其中，团聚剂溶液中的高聚物粘结剂和润湿剂的质量占处理粉尘质量的0. 05、. 25%，团聚剂溶液喷入导致烟气温度降低< 25°C，降低后的烟气温度高于酸雾点ο所述团聚剂液滴粒径通过调节压缩空气与团聚剂溶液的压力与流量控制在小于100微米，液滴在烟道中的停留时间大于0. 75s。所述高聚物粘结剂为下列物质的任意一种或由两种组合而成聚合氯化铝、改性聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚硅硫酸铝、羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠。当所述的高聚物粘结剂为两种组合时，由聚合氯化铝、改性聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚硅硫酸铝中的任意一种与羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠中的任意一种组合而成。所述润湿剂为下列物质的任意一种乙氧基改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅、脂肪酸单硫酸钠复合盐、水性有机硅润湿剂、乳化剂0P-10。一种协同促进PM2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水方法的装置，该装置由锅炉、空气预热器、电除尘器、脱硫塔、水力旋流器、脱硫废水澄清池、团聚剂溶液配制槽依次串联组成；在空气预热器与电除尘器之间的烟道中设有双流体雾化喷嘴；团聚剂溶液配制槽的入口分别与高聚物粘结剂贮槽、润湿剂贮槽及脱硫废水澄清池相连；团聚剂溶液配制槽的出口通过团聚剂溶液输送计量泵与双流体雾化喷嘴连接，空压机通过压缩空气缓冲罐与双流体雾化喷嘴连接；水力旋流器的上清液出口分别与脱硫塔和脱硫废水澄清池连接。所述的高聚物粘结剂贮槽通过螺旋加料器与团聚剂溶液配制槽连接；润湿剂贮槽通过润湿剂输送计量泵与团聚剂溶液配制槽连接，所述团聚剂溶液配制槽内设有搅拌器。所述的双流体雾化喷嘴离电除尘器的入口距离为l(Tl5m。有益效果(1)本专利技术的团聚剂配方主要包括润湿剂、高聚物粘结剂组分；燃煤粉尘主要为润湿性较差的硅铝质矿物颗粒，润湿剂可以改善燃煤粉尘润湿性能，促进粉尘进入团聚剂液滴内部，从而增进团聚剂液滴对PM2.5的捕集效果；高聚物粘结剂可通过“架桥”方式将两个或更多的颗粒团聚在一起，是促进PM2.5团聚长大的主要活性组分，并可减少清灰过程中的二次扬尘。与电凝聚、电袋复合除尘技术相比，改造简单、投资运行费用低；且本专利技术的润湿剂、高聚物粘结剂来源广泛、热稳定性好、价格经济、无毒无害、添加量少、运行费用低。(2)将脱硫废水雾化后喷入空气预热器和电除尘器间的烟道中，利用烟气所含的热量可使脱硫废水迅速蒸发。脱硫废水喷入烟道蒸发后，烟气湿度仅约由广7%增至10%，温度降低不超过25°C，烟气温度仍高于酸雾点温度，不会对烟道和电除尘器产生腐蚀；同时，烟气湿度的增加和烟气温度的降低，可降低后续湿法烟气脱硫系统的耗水量。与现有脱硫废水常规处理方法-化学法相比，工艺简单，投资及运行费用低，并可实现废水的零排放。(3)本专利技术采用脱硫废水配制团聚剂溶液，可实现化学团聚与脱硫废水蒸发处理技术的有机结合；一方面，脱硫废水的弱酸性环境(PH 4. 5^6. 5)可以使高聚物粘结剂分子链在溶液中的存在形态由卷曲或刚性伸展转化成柔性伸展，增强其团聚吸附PM2.5效果；脱硫废水蒸发析出的无机盐类物质(如CaCl2 · 2H20、MgSO4 · H2O, NaCl)还能适当降低粉尘比电阻；因此，除可节约工艺用水外，还可省去团聚剂配方中的PH值调节剂和降比电阻剂。另一方面，脱硫废水温度较高(45 55°C )，可促进高聚物粘结剂和润湿剂溶解，进而可适当提高团聚剂溶液浓度，降低团聚剂溶液喷入量，保证团聚剂液滴进入电除尘器之前完全蒸发。此外，鉴于与配制团聚剂溶液所需水量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨林军，鲍静静，熊桂龙，赵汶，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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