[发明专利]一种净化煤气中的粉尘和HCN的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用电除尘器净化粉尘同时高效处理污染物的方法，具体为采用网状极板电除尘器同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，属于气体净化领域。

背景技术

我国是煤化工产业最大的国家，煤资源丰富而气、油资源相对匮乏的资源结构决定了必须大力发展煤化工产业，全国有气化炉上万台。

HCN是一种具有致毒性、高腐蚀性的气体，抑制人和其他温血动物呼吸酶的功能使组织不能正常地从血液中获得氧而窒息。煤气中含有的HCN对煤气净化、回收、储存和输送设备有腐蚀作用，并且污染环境。将含有HCN的煤气用于炼钢会影响钢材的品质，若用于城市燃气，气泄漏和燃烧产物都会严重影响人的身心健康，因此煤气中HCN的脱除一直是煤化工行业的重要课题。

目前，煤气除尘主要是通过重力除尘、旋风除尘、湿法除尘、布袋除尘或静电除尘。其中重力除尘、旋风除尘只能初步除尘，还需要经过喷淋湿法除尘、布袋除尘或静电除尘精细除尘。喷淋湿法除尘耗水量大，除尘后煤气含水量高。布袋除尘器压力损失大，布袋维护率高。传统电除尘器气流与集尘板平行通过电场，占用空间大。

国内外主要利用吸附、吸收、燃烧、催化氧化、催化水解等方法净化HCN，吸收法是先将含有HCN的废气通过碱液进行吸收生成CN^－，再处理吸收液中的CN^－，处理含CN^－的吸收液也是一大难题。吸附法是采用活性炭、分子筛、硅藻土等吸附剂通过物理或化学吸附的方法吸附HCN气体，燃烧法主要是直接燃烧和催化燃烧，燃烧常常产生二次污染的氮氧化物，催化常常需要昂贵的催化剂。

发明内容

本发明利用高压静电除尘原理和特性，对煤气中的粉尘和HCN进行净化脱除，可以得到较好的除尘效果同时脱除HCN，具体是通过以下方式实现的：

（1）煤气生产工艺中，将含粉尘及HCN的粗煤气经过降温冷却后输送到电除尘器中，经过降温后，粗煤气温度一般在150-200℃，含尘量为20-120g/m³；

（2）粗煤气输入电除尘器时，入口处布置气流均布板，粗煤气气流方向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直，并控制电场内气流速为0.6-1.2m/s，电除尘器工作电压45-60kV；其中其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置（阳极板和阴极板块数均为3-5块），阳极板为网孔目数为10目-100目的网状极板，阴极板由间距300-450mm的极线与极线平行排列而成，阳极板和阴极板间的距离为200-250mm。

所述阴极板中极线为常规电极线，如圆钢极、芒刺线、鱼骨线等；

（3）靠近气流入口处网状极板的网孔目数较小、孔径较大，气流下游网状极板的目数较大、孔径较小；煤气中粉尘浓度不同，网状极板的目数选择不同，网状极板的目数范围为10目-100目，即孔径范围为0.15mm-2.0mm。当粗煤气的含尘量<50g/m³时，阳极板和阴极板均设置为3-4块，气流入口处阳极板的网孔目数为20-35目，之后阳极板网孔目数依次均匀梯度升高，最后一阳极板网孔目数为100目；当粗煤气的含尘量>50g/m³时，阳极板和阴极板均设置为4-5块，气流入口处阳极板的网孔目数<20目，之后阳极板网孔目数依次均匀梯度升高，最后一阳极板网孔目数为100目。

粗煤气气流垂直通过电除尘器时，依次经过“放电阴极-网状阳极板-放电阴极-网状阳极板……放电阴极-网状阳极板”。电极放电情况下，气流依次通过放电极电晕区，然后继续流向网状阳极板。电除尘器电压为45kv-60kv；在通过的第一层网状阳极板时进行第一次收尘和HCN净化；通过第一网状阳极板后的气流继续前进，再通过下一个放电电晕区流向下一个网状阳极板除尘和HCN净化。

煤气流经网状阳极板收尘的同时，网状阳极板上方设置的喷水器喷洒水，通过水流作用除去网状阳极板上的粉尘，保持网状阳极板上粉尘厚度<5mm，同时水分有助于HCN的净化。

所述网状阳极板的面积大小按常规电除尘器中的烟气量与流速的关系计算。

本发明的优点：

1、由于采用气流垂直通过阳极板和阴极板的方式，含尘气体首先经过电晕区，电晕区电子、自由基密度大，粉尘可以充分荷电、HCN也能够充分分解氧化；

2、采用网状阳极板，可以根据气流含尘量灵活配置网状阳极板，实现梯度除尘，使除尘效率更高；