[实用新型]一种含尘烟气减排超细颗粒物的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于环境污染防治与洁净煤技术领域，特别涉及一种含尘烟气减排超细颗粒物的系统。 

背景技术

燃煤烟气中含有大量的超细颗粒物，研究表明，城市空气中总悬浮颗粒物中由燃煤生成的占33%，其中超细颗粒物占35%。据中国环境监测总站对国内四城市进行了为期两年的超细颗粒物监测表明，我国的超细颗粒物排放年、日均浓度都严重超标。 

烟气净化的主要设备是各种型式的除尘器，目前工业上应用广泛的除尘器主要有机械式除尘器、静电除尘器和过滤式除尘器等。尽管上述设备除尘效率已经达到很高的水平——除尘效率达95%以上，甚至99%以上，但是它们对烟尘中数量众多的PM2.5等超细颗粒物的捕集效率却很低，导致大量的超细颗粒物排入到大气中，造成环境污染。 

机械式除尘器有重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器。机械式除尘器由于其结构简单、造价低廉、维护管理方便且适用面宽而在各工业领域被普遍使用，由于分离机理主要利用重力沉降和颗粒惯性分离，所以机械式除尘器处理粗粉尘颗粒没有任何问题，而对于微米级和亚微米级粒子，其分离能力很低。 

静电除尘器是在高电压情况下对粉尘荷电，而后使荷电粒子在电场力作用下被捕获。静电除尘效果不但和颗粒粒径有关，而且还和颗粒的比电阻有关，比电阻过高和过低都不利于颗粒的清除。尽管静电除尘的除尘效率较高，但对于微米级的超细颗粒物，由于不能使其有效荷电，使静电除尘器不能有效地对其进行脱除。 

过滤式除尘器是借助于多孔介质将粒子从气流中分离的过程，用纤维层(滤布、滤纸，金属绒、袋式除尘器等)或颗粒层(矿渣、石英砂、活性炭等)对气体进行净化都属于同样的过滤机理。但是过滤式除尘器压力损失较大，滤料抗腐蚀性差，需定期清洁和更换，维护成本较高，在我国应用不多。 

机械式除尘器、静电除尘器和过滤式除尘器，它们都有各自的优缺点和应用场合，对50μm以上的粉尘颗粒，这些除尘设备的除尘效率都较高，但它们对0.01～10μm的超细颗粒物——这些超细颗粒物的粒径很小，且质量浓度占总体份额很少，但数量很大，清除效率都很低。因此，要从根本上控制超细颗粒物的排放，必须寻找新的控制方法。 

所谓造粒，是指将物料制成便于使用的粒状物或细微成型物的操作。流化床造粒是利用流化床层底部气流的吹动使粉料保持悬浮的流化状态，再把水或其它粘结剂雾化后喷入床层中，粉料经过流化翻滚逐渐聚结成较大颗粒的方法，目前在食品、医药、化工、种子处理等行业中得到了较好的应用。流化床造粒技术在一个设备内可完成混合、造粒、干燥过程。造粒过程中，粒子间的结合力有五种形式：1）固体粒子间引力；2）可自由流动液体产生的界面张力和毛细管力；3）不可流动液体产生的粘结力；4）粒子间固体桥；5）粒子间机械镶嵌等。 

通过对流化床造粒的认识以及对影响颗粒团聚因素的分析，可以认为，流化床作为反应器实现超细颗粒造粒长大进而脱除是可能的。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术存在的不足，提供一种含尘烟气减排超细颗粒物的系统，通过烟尘流化床造粒技术实现颗粒长大或团聚后，再进行除尘，从而减少常规除尘器的超细颗粒物排放浓度。 

本实用新型是通过如下方式实现的： 

一种含尘烟气减排超细颗粒物方法用系统，它包括流化床反应器，流化床反应器为竖直设置，其下部与入口烟道连接，在流化床反应器的进气口处设有烟气分布装置，在流化床反应器内设有料液雾化装置；流化床反应器的出口与除尘设备连接。

所述流化床反应器截面形状为方形或圆柱形。 

所述料液雾化装置包括置于流化床反应器内的料液雾化喷嘴，该料液雾化喷嘴与浆液管道连接，浆液管道与浆液泵连接，浆液泵与搅拌器连接。 

所述料液雾化喷嘴还与空气压缩机连接。 

所述除尘设备为机械除尘装置或静电除尘装置或为过滤式除尘装置。 

所述流化床反应器底部设有灰斗。 

一种含尘烟气减排超细颗粒物的方法，含尘烟气先流经一竖直设立的流化床造粒反应器，在流化床造粒反应器内以烟气携带的烟尘为原料颗粒，以烟气为流化介质，通过喷入料液的形式，实现烟尘颗粒的造粒长大，长大后的颗粒落入流化床造粒反应器底部的灰斗，剩余含尘烟气则再进入常规除尘设备进行除尘。 

所述造粒长大过程为：在流化床内喷入料液，烟气由下部经烟气分布装置向上进入流化床，与由料液雾化装置喷出的料液滴碰撞，造粒后烟气向上流经流化床主体后进入下游的常规除尘设备除尘。 

所述流化床造粒反应器的流化速度为5～20m/s。