[发明专利]一种化学团聚促进剂

说明书

技术领域

本发明属于能源与环境技术领域，具体涉及一种化学团聚促进剂，用于除去燃煤飞灰细颗粒物。

背景技术

我国是目前世界上最大的煤炭生产和消费国，燃煤飞灰颗粒是我国大气污染物的主要来源之一。细颗粒物（空气动力学直径小于2.5μm的颗粒，通常用PM_2.5表示）是重要的大气污染物，易于吸附重金属、有机物、病毒和细菌等，可以通过呼吸道进入人体，甚至影响到血液循环系统，引起世界各国的重视。PM_2.5的主要来源之一是化石燃料的燃烧烟气排放，包括民用和商用中小锅炉、火力发电厂等。我国于2012年1月1日起开始实施的《火电厂大气污染物排放标准》将颗粒物的排放浓度限值降低到30 mg·m^-3，这对我国已建成中小燃煤电厂烟气排放控制提出了极大的挑战。虽然现有除尘设备的效率可达99%以上，但PM_2.5因具有粒径小、重量小、数量大等特点，传统工业除尘设备对其脱除的效果不理想。

目前，针对细颗粒物的脱除技术主要是两种方面：一是高效除尘技术，如电袋复合除尘技术、湿式静电除尘技术等；另一种是团聚技术，使小颗粒聚集并长大，使之能有效地被常规除尘器去除，主要包括电、磁、声、热、湍流、化学等团聚机理。而其中，化学团聚技术可以在既不改变正常生产条件、也不更换现有除尘设备及其操作参数的情况下，有效促进细颗粒物团聚，实现多种污染物协同脱除，具有广阔的应用前景。团聚促进剂是化学团聚技术的核心，开发高效、经济、环境友好的化学团聚促进剂意义重大。

化学团聚絮凝剂一般由粘结剂、表面活性剂、水及其他添加剂组成。中国专利CN101513583B公开了“一种燃煤超细颗粒化学团聚絮凝剂”，该团聚絮凝剂在一定范围内能够促进静电除尘器前细颗粒物团聚成大颗粒，但该团聚促进剂团聚效率仍较为有限，为30%左右，而且配方中含有磷酸等酸性物质成分，会对烟道设备造成一定程度腐蚀，团聚剂配方组成复杂，对溶液酸碱度特有一定要求，不适合大规模工业化生产。

另外，中国专利CN104474830A公开了“用于脱除燃煤细颗粒物的化学团聚促进剂及其使用方法”，该化学团聚促进剂虽然不含酸性物质，克服了对烟道设备产生腐蚀破坏的问题，但团聚促进剂的团聚效率仍较为有限，低于60%。

因此，需要研发一种既对烟道设备不会产生腐蚀，同时还具有较高团聚效率的团聚促进剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种既对烟道设备不会产生腐蚀，同时还具有较高团聚效率的团聚促进剂。

本发明的技术方案是提供了一种化学团聚促进剂，包括聚乙烯亚胺、吐温80及水，所述聚乙烯亚胺的质量百分比为0.001%～0.01%，吐温80的质量百分比为0.001%～0.1%，剩余量为水。

进一步的，本发明提供的化学团聚促进剂还包括质量百分比为0.05%～0.1%的氯化钾。

优选实施方式，所述化学团聚促进剂包括质量分数为0.005%的聚乙烯亚胺，0.01%的吐温80，0.05%的氯化钾，剩余量为水。

更进一步的，上述化学团聚促进剂在除去燃煤飞灰细颗粒物中的使用方法，该化学团聚促进剂按质量百分比1%～3%配成高浓度溶液储存。

更进一步的，上述化学团聚促进剂在除去燃煤飞灰细颗粒物中的使用方法，在除尘器之前的烟道中布置双流雾化喷嘴，将团聚剂以10～40μm粒径喷入，与烟气中的细颗粒物接触，促进细颗粒物团聚。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种化学团聚促进剂中溶解在水中的聚乙烯亚胺所形成的带电基团可与细颗粒间发生电性中和作用，吸附在颗粒表面上的高分子长链同时吸附在另一个颗粒的表面上，通过“架桥”方式将两个或更多的颗粒团聚絮凝在一起，电性中和、吸附桥架作用均可以促进颗粒团聚絮凝；而吐温80降低水的表面张力，提高有机化合物的可溶性，有利于团聚絮凝的发生。

(2)本发明提供的这种化学团聚促进剂中氯化钾的钾离子溶于水可使团聚剂凝聚时间缩短，且能显著提高其凝固性，增强凝聚体强度。

(3)本发明提供的这种化学团聚促进剂原料来源广泛，价格低廉，对环境友好，化学组成简单，合成过程简单快捷，且对环境无危害；对细颗粒物的团聚作用显著，可使燃煤电厂细颗粒物排放降低60%以上。

(4)本发明提供的这种化学团聚促进剂中不含有酸性物质，不会对烟道设备造成腐蚀破坏。