[发明专利]废气的净化方法

说明书

本发明涉及的是干法净化废气，即用一种钙型吸收剂吸收并除去废气中的有害酸性物质。

锅炉或废物焚烧炉排出的高温废气通常含有10-2000ppm的有害酸性物质，如硫氧化物（SO_x），氯化氢（HCl），和氟化氢（HF）。根据污染控制规定，这些物质需要除去。在此以前，一般采用湿法去除这些有害酸性物质，即用一种含有碱性吸收剂的吸收液或浆与冷却到较低温度的废气直接接触，从而使废气净化。这种方法虽然去除效率高，但仍存在一些问题，如最终出水很难处理，对废气需重新加热，且设备昂贵，运行费用也高。

鉴于上述问题，人们研究了许多其它方法以取代湿法。如，设想用活性炭吸附有害物质，继而又有解吸法，或像一种半湿法，向废气中喷熟石灰浆。然而这些方法的去除效率都不高。虽然研究已涉及到了干法-把钙型吸收剂的颗粒（生石灰、熟石灰、石灰石、白云石或同类物质）扩散到热炉或烟道内部，但是除了环境规定很不完善的地区作为特例外，这种方法一直未被付诸实践，因为此吸收剂的反应活性低，例如，吸收剂与SO_X之间的反应活性大约至多不过20%，与HCl之间的反应活性不高于50%一般认为减小吸收剂颗粒的粒度可以提高反应活性，然而减小颗粒粒度并没有明显提高石灰的反应活性。

本发明旨在提供一种净化废气的干法，这一方法的确提高了钙型吸收剂，如熟石灰或生石灰，与有害的酸性物质间的反应活性。

为满足上述目的，本发明提供的废气净化法的特征即在于，把载气和吸收剂供给一种分离-扩散装置，由此装置把载气中的钙型吸收剂扩散成高浓度的彼此分离的微粒，吸收剂的平均颗粒直径不超过10微米，将得到的高浓度气溶胶输入废气中，与废气均匀混合，而后将废气导入集尘器，然后吸收了废气中的有害酸性物质的吸收剂颗粒与尘、烟灰一起从废气中除去。

本发明的原理和具体内容将参照附图说明如下，其中：

图1为颗粒物的平均直径与颗粒表面粘聚性间的关系;

图2为简要说明本发明方法具体实施的系统图;

图3为系统剖面的局部放大图;

图4为喷射器的纵剖面，是在系统中使用分离-扩散装置的一个实例;

图5为孔管的纵剖面，是在系统中使用分离-扩散装置的一个实例;

图6为钙型吸收剂（熟石灰）的平均颗粒直径与其对HCl的去除率之间的关系;

图7为吸收剂（熟石灰）的平均颗粒直径与其对SO_x的去除率之间的关系;

首先，将叙述本发明的原理。

通常，彼此分离的细颗粒（此后称为“一级颗粒”）在大小约为几微米的状态趋于凝聚。这种趋势，如图1所示，随颗粒粒度减小而增强。因此，在常规干法中，当粒度为1～2微米的颗粒经细管或喷嘴喷入废气中时，这些一级颗粒在扩散到废气中以前将发生二次凝聚，所以一级颗粒在废气中呈粗颗粒。因此，采用常规方法时，吸收剂的反应活性并不因颗粒粒度减小而显著提高。

另外，我们已经知道，在气体中加入一定量的扩散能，二次凝聚物会在气体中分散为分离的细颗粒。由此可见，加入一个文丘里（Venturi）（即加入扩散能）是很有用的，比如，在废气道中用它把已发生二次凝聚的吸收剂扩散到文丘里以后的管道中，吸收剂便可在与废气均匀混合之前分离为一级颗粒，从而提高了去除废气中的有害酸性物质的效率。然而把二次凝聚体分离为最初的一级颗粒，如使其粒度在5微米左右，需要使用一个阻塞力很强的文丘里管，并需把废气速度提高到高达几十至300米/秒，这将会损耗掉很大的压力。相应地，提高废气速度本身首先需要耗费大量动力，这是不实际的。依照本发明，把吸收剂和载气供给一个用以扩散吸收剂一级颗粒的分离-扩散装置，在装置中吸收剂在载气中小量高速地流动形成颗粒浓度很高的气溶胶，然后将气溶胶与废气均匀混合。这样，消耗动力很少，却能获得高去除效率或去除率。

下面叙述的将是本发明的具体内容。

根据图2，废气1从未画在图上的锅炉或废物焚烧锅中排出，经废气道进入管道的混合段2，另一方面，将载气4和钙型吸收剂5输入分离一扩散装置3，该装置将吸收剂5分离成一级颗粒并使之在载气4中扩散成高浓度的气溶胶，高浓度的气溶胶雾从装置3中进入管道的混合段2，与废气1均匀混合。钙型吸收剂（如生石灰或熟石灰）与废气中的有害酸性物质（如SO₂和HCl）接下列方程式反应。