專利名稱：板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM_2.5脫除的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種促進(jìn)燃煤煙道氣中PM2.5脫除的技術(shù)，特別涉及一種板式塔濕法煙氣脫硫工藝中應(yīng)用蒸汽相變?cè)泶龠M(jìn)PM2.5脫除的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，國際上總顆粒物控制技術(shù)雖已達(dá)到較高水平，但對(duì)于空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于 2. 5微米的細(xì)顆粒物(PM2.5)捕集率卻較低，造成大量細(xì)顆粒物排入大氣環(huán)境。如濕法煙氣脫硫(WFGD)系統(tǒng)難以捕集PM2.5，但對(duì)于3飛微米以上的微粒脫除效率可達(dá)7(Γ80%以上；清華大學(xué)王琿等測試某300MW燃煤電廠WFGD系統(tǒng)對(duì)ΡΜ2.5的脫除作用發(fā)現(xiàn)，WFGD系統(tǒng)對(duì)可吸入顆粒物(PMltl)有74. 5%的脫除效率，但ΡΜ2.5反而增加(《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》2008年第28 卷)。燃煤是ΡΜ2.5的主要一次來源，且在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，ΡΜ2.5作為我國大氣首要污染物的基本狀況不會(huì)改變。因此，控制燃煤ΡΜ2.5的污染是國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的重大需求。運(yùn)用新穎合理的技術(shù)原理對(duì)現(xiàn)有的煙氣污染控制裝置加以改進(jìn)，提高對(duì)ΡΜ2.5的脫除效率，實(shí)現(xiàn)多種污染物的協(xié)同高效脫除，是控制燃煤ΡΜ2.5的重要技術(shù)發(fā)展方向；其中，將蒸汽相變預(yù)調(diào)節(jié)技術(shù)與現(xiàn)有煙氣污染物治理裝置結(jié)合是最有可能實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的重要途徑之一。依據(jù)蒸汽相變促進(jìn)ΡΜ2.5脫除的機(jī)理，利用該預(yù)調(diào)節(jié)技術(shù)，首先應(yīng)建立過飽和水汽環(huán)境；因此， 該技術(shù)只有與煙氣水汽含量較高、煙溫較低的過程結(jié)合才有實(shí)用價(jià)值。目前，大中型燃煤電廠普遍在除塵裝置后安裝WFGD系統(tǒng)，脫硫塔主要有噴淋塔、 板式塔、填料塔等類型；鑒于板式塔(如旋流板塔、篩板塔)具有良好的氣液接觸性能，在 WFGD系統(tǒng)中應(yīng)用已逐漸增多，大多為設(shè)有降液管的溢流式板式塔。板式塔是一種逐板接觸型的氣液傳質(zhì)設(shè)備，傳質(zhì)通常只發(fā)生在塔板上；因此，在板式塔濕法煙氣脫硫過程中，煙氣主要在塔板上與脫硫液接觸并進(jìn)行傳質(zhì)吸收反應(yīng)，脫硫液沿降液管流入下一塊塔板， 塔板間氣液基本不發(fā)生直接接觸，煙氣溫度、相對(duì)濕度等沿塔板作階躍式變化，煙溫可由 10(T15(TC降至45飛5°C左右，相對(duì)濕度可接近或達(dá)到飽和狀態(tài)，但達(dá)不到實(shí)現(xiàn)蒸汽相變所需的過飽和水汽環(huán)境。此外，安裝WFGD系統(tǒng)的燃煤電廠，排入大氣環(huán)境的細(xì)顆粒物除燃煤飛灰外，還包括硫酸霧、脫硫形成的無機(jī)鹽微粒；荷蘭Meij分析發(fā)現(xiàn)，石灰石/石膏法脫硫系統(tǒng)出口細(xì)顆粒物基本屬于PM2.5，除燃煤飛灰外，還含石膏和未反應(yīng)的石灰石等組分(Fuel Processing Technology,2004,85(6-7) :641_656)。申請(qǐng)?zhí)枮?00710132250. 0的發(fā)明專利公開了一種濕法煙氣脫硫中應(yīng)用蒸汽相變促進(jìn)PM2.5脫除的方法，采用在塔進(jìn)口煙氣、脫硫凈化煙氣中添加蒸汽兩種方式，分別使煙氣在脫硫洗滌過程中及脫硫凈化煙氣達(dá)到過飽和；但由于脫硫前煙氣溫度高、含濕量低，欲需煙氣在脫硫洗滌過程中達(dá)到過飽和蒸汽耗量高，特別是過飽和水汽在PM2.5表面凝結(jié)的同時(shí)，也會(huì)凝結(jié)于脫硫液中，進(jìn)而減弱蒸汽相變效果；塔出口脫硫凈化煙氣中添加蒸汽需要配置絲網(wǎng)等高效除霧器，但該類除霧器易堵，在WFGD工藝中，大多采用折流板除霧器，其對(duì)幾十微米的微粒才有較佳捕集效果，而PM2.5難以凝結(jié)長大至該尺度的微粒。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明針對(duì)板式塔濕法煙氣脫硫中塔板間氣液不直接接觸及煙氣含濕量較高的特點(diǎn)，提供一種應(yīng)用蒸汽相變?cè)泶龠M(jìn)PM2.5脫除的方法及裝置。技術(shù)方案一種板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，燃煤煙氣經(jīng)除塵器脫除粒徑>2. 5微米的粗粉塵后，從下塔段的煙氣進(jìn)口進(jìn)入板式塔內(nèi)，與中塔段底部塔板上的脫硫液接觸后，注入常壓飽和蒸汽同時(shí)調(diào)節(jié)塔進(jìn)口氣液溫差，以使煙氣在中塔段的塔板間及在與塔板上的脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和狀態(tài)，過飽和水汽以PM2.5為凝結(jié)核發(fā)生核化凝結(jié)，并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用，使PM2.5粒度增大、質(zhì)量增加，然后由后續(xù)塔板上的脫硫液捕集。蒸汽在板式塔中塔段的上部塔節(jié)加入，蒸汽添加量以滿足煙氣過飽和度達(dá)到 1. 10 1· 50為止。蒸汽在板式塔中塔段的底部塔節(jié)加入，蒸汽添加量以使煙氣達(dá)到飽和為止。蒸汽同時(shí)在中塔段底部塔節(jié)和上部塔節(jié)加入，底部塔節(jié)蒸汽添加量以使煙氣達(dá)到飽和為止，上部塔節(jié)蒸汽添加量以使煙氣過飽和度達(dá)到1. l(Tl. 25為止。所述中塔段底部塔節(jié)所在塔板上的中低溫脫硫液溫度比進(jìn)入塔板的飽和煙氣的溫度低20°C以上。燃煤煙氣在所述板式塔中的空塔氣速為1. (Γ3. 5m/s，煙氣在塔節(jié)單元的停留時(shí)間大于水汽在PM2.5表面核化凝結(jié)長大所需時(shí)間；蒸汽注入處煙氣溫度< 70°C、相對(duì)濕度彡50% ；塔進(jìn)口煙氣溫度10(Tl5(rC，塔進(jìn)口脫硫液溫度3(T50°C，比進(jìn)口煙溫低50°C以上。所述的濕法煙氣脫硫工藝是指石灰石-石膏法、雙堿法、海水法、鈉堿法、氧化鎂法、氨法中的任意一種。一種用于板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除方法的裝置，該裝置由除塵器、板式塔組成；所述除塵器的煙氣出口與板式塔的煙氣進(jìn)口連接；所述板式塔由上至下依次分為上塔段、中塔段和下塔段，所述的上塔段沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)有脫硫液噴淋管、除霧器及凈化煙氣出口；中塔段由下到上又分為底部塔節(jié)和上部塔節(jié)，在中塔段還設(shè)有蒸汽噴嘴； 下塔段設(shè)有脫硫液排放口和煙氣進(jìn)口，脫硫液排放口經(jīng)循環(huán)泵與脫硫液噴淋管相連。所述中塔段的底部塔節(jié)和上部塔節(jié)各至少包含一個(gè)塔節(jié)單元，每一塔節(jié)單元由2塊塔板構(gòu)成，塔節(jié)單元高度> 600mm，蒸汽噴嘴設(shè)于塔節(jié)單元中部。所述板式塔為旋流板塔、篩板塔；塔內(nèi)至少裝有3塊塔板；所述塔板設(shè)有降液管。有益效果應(yīng)用蒸汽相變?cè)泶龠M(jìn)PM2.5脫除，首先應(yīng)建立過飽和水汽環(huán)境，但單純依靠添加蒸汽使原始水汽含量低、煙溫高的燃煤煙氣達(dá)到過飽和能耗過高，只有與煙氣水汽含量較高、煙溫較低的過程結(jié)合才有實(shí)用價(jià)值。在板式塔濕法煙氣脫硫過程中，一方面，煙溫可由10(T15(TC逐漸降至45飛5°C，含濕量可接近或達(dá)到飽和狀態(tài)；另一方面，板式塔是一種逐板接觸型的氣液傳質(zhì)設(shè)備，煙氣主要在塔板上與脫硫液接觸并進(jìn)行SO2傳質(zhì)反應(yīng)，塔板間氣液不發(fā)生接觸。此外，結(jié)合現(xiàn)有板式塔WFGD工藝參數(shù)，空塔氣速大多在 l.(T3. 5 m/s，板間距在50(Tl000mm左右，煙氣在塔節(jié)的停留時(shí)間可大于水汽在ΡΜ2.5表面核化凝結(jié)長大所需時(shí)間(約5(T200ms)。本發(fā)明充分利用上述工藝特點(diǎn)，采用以下三種方式實(shí)現(xiàn)PM2.5凝結(jié)長大所需的過飽和水汽環(huán)境(1)在中塔段(脫硫段)上部塔節(jié)注入適量蒸汽，建立過飽和水汽環(huán)境，使PM2.5凝并長大，并由后續(xù)塔板上的脫硫液捕集；煙氣經(jīng)與脫硫段底部數(shù)塊塔板上的脫硫液接觸后，煙氣溫度已顯著降低(彡55飛5°C)，相對(duì)濕度可增至7(Γ80%以上，此時(shí)只要添加少量蒸汽即可建立ΡΜ2.5凝并長大所需的過飽和水汽環(huán)境。(2)在中塔段(脫硫段)底部塔節(jié)注入適量蒸汽，使煙氣達(dá)到飽和，并在與后續(xù)塔板上的中低溫脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和，使ΡΜ2.5凝并長大并由后續(xù)多塊塔板上的脫硫液捕集；煙氣經(jīng)與塔最底部廣2塊塔板上的脫硫液接觸后，煙氣溫度已有較大降低70°C)、 相對(duì)濕度可增至5(Γ60%以上，且氣液溫差較大O 2(T30°C);因此，添加少量蒸汽使煙氣達(dá)到飽和并利用氣液溫差大的特性，可使煙氣在與脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和，并能借助擴(kuò)散泳和熱泳作用機(jī)理。( 3 )在中塔段(脫硫段)底部、上部塔節(jié)同時(shí)注入適量蒸汽，使煙氣在底部塔節(jié)達(dá)到飽和，上部塔節(jié)達(dá)到過飽和；該方式雖蒸汽添加量較高，但可取得較佳脫除效果；一方面， PM2.5凝并長大后可由后續(xù)多塊塔板上的脫硫液捕集；同時(shí)，經(jīng)脫硫段底部塔板洗滌脫除后， 進(jìn)入上部塔節(jié)時(shí)PM2.5濃度明顯降低，在可凝結(jié)水汽量相同時(shí)，凝結(jié)于PM2.5表面的水汽量增加，可增長至更大尺寸，進(jìn)而提高脫除效率。(4)本發(fā)明采用在塔板間添加蒸汽，可使過飽和水汽主要凝結(jié)于PM2.5表面，并由后續(xù)塔板上的脫硫液捕集，進(jìn)而避免塔進(jìn)口煙氣中添加蒸汽存在蒸汽耗量高及部分過飽和水汽凝結(jié)于脫硫液減弱蒸汽相變效果的不足，而在脫硫凈煙氣中添加蒸汽則需要另外再配置絲網(wǎng)等高效除霧器，且該類除霧器阻力大，易堵塞。本發(fā)明工藝簡單，只要在塔板間添加適量蒸汽并輔以優(yōu)化塔進(jìn)口氣液溫差，即可使現(xiàn)有板式塔濕法煙氣脫硫裝置具有同時(shí)促進(jìn) PM2.5粒度增大并高效脫除的功效，可廣泛應(yīng)用于采用板式塔濕法煙氣脫硫工藝的燃煤電


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的裝置結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-除塵器；2-板式塔；3-下塔段；4-蒸汽噴嘴；5-中塔段；51-底部塔節(jié)； 52-上部塔節(jié)；511、512、521、522_塔節(jié)單元；6-降液管；7-塔板；8-噴淋管；9-上塔段； 10-除霧器；11-循環(huán)泵；A-煙氣；B-蒸汽；C-凈化煙氣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖廣3，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明
一種用于板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的裝置，該裝置由除塵器、板式塔組成； 所述除塵器的煙氣出口與板式塔的煙氣進(jìn)口連接；所述板式塔由上中下塔段組成，上塔段依煙氣流動(dòng)方向由下向上依次設(shè)有脫硫液噴淋管、除霧器及凈化煙氣出口 ；中塔段為脫硫段，包括底部塔節(jié)和上部塔節(jié)，在中塔段還設(shè)有蒸汽噴嘴；下塔段設(shè)有脫硫液排放口和煙氣進(jìn)口，脫硫液排放口經(jīng)循環(huán)泵與脫硫液噴淋管相連。所述中塔段的底部和上部塔節(jié)又可包含1個(gè)至數(shù)個(gè)塔節(jié)單元，每一塔節(jié)單元由2塊塔板構(gòu)成，塔節(jié)單元高度不低于600mm，蒸汽噴嘴設(shè)于塔節(jié)中部。所述板式塔可以為旋流板塔、篩板塔；塔內(nèi)至少裝有3塊塔板；所述塔板設(shè)有降液管。一種板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，燃煤煙氣經(jīng)除塵器脫除粒徑 > 2. 5微米的粗粉塵后，從下塔段的煙氣進(jìn)口進(jìn)入板式塔，與中塔段底部塔節(jié)的塔板上的脫硫液接觸后，注入適量蒸汽并輔以調(diào)節(jié)塔的進(jìn)口氣液溫差，使煙氣在塔板間及與塔板上的脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和，過飽和水汽以PM2.5為凝結(jié)核發(fā)生核化凝結(jié)，并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用，使PM2.5粒度增大、質(zhì)量增加，然后由塔板上的脫硫液高效捕集。蒸汽可采用三種加入方式，第一種蒸汽加入方式是蒸汽在板式塔中塔段的上部塔節(jié)加入，蒸汽添加量以使煙氣過飽和度達(dá)到1. 1(Γ1.50確定，建立ΡΜ2.5凝并長大所需的過飽和水汽環(huán)境，凝并長大的含塵液滴由后續(xù)塔板上的脫硫液高效捕集。第二種蒸汽加入方式是采用蒸汽在板式塔中塔段的底部塔節(jié)加入，蒸汽添加量以煙氣達(dá)到飽和確定，飽和煙氣進(jìn)入后續(xù)塔板，與中低溫脫硫液逆流接觸，煙氣被增濕冷卻并達(dá)到過飽和，過飽和水汽以ΡΜ2.5為凝結(jié)核發(fā)生核化凝結(jié)，并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用，使 ΡΜ2.5粒度增大、質(zhì)量增加，然后由后續(xù)多塊塔板上的脫硫液高效捕集。最后蒸汽還可以同時(shí)在中塔段底部塔節(jié)和上部塔節(jié)加入，底部塔節(jié)蒸汽添加量以煙氣達(dá)到飽和確定，上部塔節(jié)蒸汽添加量以煙氣過飽和度達(dá)到1. l(Tl. 25確定。所述中塔段底部塔節(jié)所在塔板上的中低溫脫硫液溫度比進(jìn)入塔板的飽和煙氣溫度低20°C以上。 板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，燃煤煙氣在所述板式塔中的空塔氣速為1. (Γ3. 5m/s,煙氣在塔節(jié)的停留時(shí)間不少于水汽在PM2.5表面核化凝結(jié)長大所需時(shí)間 (約5(T200mS)；蒸汽注入處煙氣溫度彡70°C、相對(duì)濕度> 50% ；塔進(jìn)口煙氣溫度8(Tl5(TC， 塔進(jìn)口脫硫液溫度3(T50°C，比進(jìn)口煙溫低50°C以上。所述濕法煙氣脫硫工藝是指石灰石-石膏法、雙堿法、海水法、鈉堿法、氧化鎂法、 氨法中的任意一種。實(shí)施例1
本發(fā)明的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法如圖1所示燃煤煙氣經(jīng)除塵器 1脫除粒徑> 2. 5微米的粗煙塵后，從板式塔2下塔段3進(jìn)入塔內(nèi)，與經(jīng)循環(huán)泵11送入的從噴淋管8噴出的中低溫脫硫液逆流接觸。燃煤煙氣經(jīng)與中塔段5底部塔節(jié)51的數(shù)塊塔板上的脫硫液接觸后，煙溫由10(T15(TC降至55 65°C，相對(duì)濕度增至70、0%以上，然后經(jīng)蒸汽噴嘴4在中塔段5也就是脫硫段的上部塔節(jié)52注入適量常壓飽和蒸汽以使煙氣達(dá)到過飽和，過飽和水汽以PM2.5為凝結(jié)核在其表面發(fā)生核化凝結(jié)，并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用， 使PM2.5粒度增大、質(zhì)量增加，凝并長大的含塵液滴由中塔段5上部塔節(jié)52所在塔板上的脫硫液捕集。蒸汽添加量以煙氣過飽和度達(dá)到1. l(Tl. 50確定，這可以保證ΡΜ2.5凝并長大后的粒徑在3飛微米以上，同時(shí)抑制均質(zhì)核化現(xiàn)象，使中塔段5的上部塔節(jié)52內(nèi)主要發(fā)生以 PM2.5為凝結(jié)核的異質(zhì)核化過程。脫硫及脫除PM2.5后的凈化煙氣經(jīng)安裝于板式塔上塔段9 內(nèi)的除霧器10脫除水霧后從設(shè)于塔頂?shù)臒煔獬隹谂懦觥Ｃ摮摩宝?.5除燃煤飛灰外，還包括硫酸霧滴、脫硫形成的無機(jī)鹽微粒；煙氣在板式塔2中的空塔氣速為1. (Γ3. 5m/s，進(jìn)口脫硫液溫度在3(T45°C，比進(jìn)口煙溫低50°C以上；濕法煙氣脫硫工藝可為石灰石-石膏法、雙堿法、海水法、鈉堿法、氧化鎂法、氨法。如圖1所示，本發(fā)明的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的裝置，主要由除塵器1、板式塔2組成，除塵器1可為電除塵器、布袋除塵器；板式塔2可為旋流板塔、篩板塔， 由上中下3段組成，上塔段9沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)有脫硫液噴淋管8、除霧器10及凈化煙氣出口 ；中塔段5為脫硫段，包括底部塔節(jié)51和上部塔節(jié)52 ；下塔段3設(shè)有脫硫液排放口和煙氣進(jìn)口，煙氣進(jìn)口與除塵器1的煙氣出口連接，脫硫液排放口經(jīng)循環(huán)泵11與脫硫液噴淋管8相連。中塔段5底部塔節(jié)和上部塔節(jié)51、52可分別包含511、512與521、522等數(shù)個(gè)塔節(jié)單元，也可以只含一個(gè)塔節(jié)單元，其中每一塔節(jié)單元又由2塊塔板構(gòu)成，塔板設(shè)有降液管6，蒸汽噴嘴4設(shè)于塔節(jié)中部；塔節(jié)單元511、512、521、522的高度不低于600mm，以保證煙氣在塔節(jié)單元的停留時(shí)間不少于水汽在PM2.5表面核化凝結(jié)長大所需時(shí)間(約5(T200ms)。實(shí)施例2
如圖2所示，與實(shí)施例1不同的是，煙氣經(jīng)與脫硫段5最底部廣2塊塔板上的脫硫液接觸后，煙溫由10(T15(TC降至70°C以下，相對(duì)濕度增至50 60%以上，在脫硫段5底部塔節(jié)51 注入適量常壓飽和蒸汽，使煙氣達(dá)到飽和，在與后續(xù)塔板上的中低溫脫硫液接觸過程中煙氣被增濕冷卻，達(dá)到過飽和，發(fā)生以ΡΜ2.5為凝結(jié)核的蒸汽相變過程，并產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用，使ΡΜ2.5凝并長大進(jìn)而由后續(xù)多塊塔板上的脫硫液捕集；其中，中低溫脫硫液溫度需比進(jìn)入塔板的飽和煙氣溫度低20°C以上；其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3
如圖3所示，與實(shí)施例1不同的是，煙氣經(jīng)與脫硫段5最底部廣2塊塔板上的脫硫液接觸后，煙溫由10(T15(TC降至70°C以下，相對(duì)濕度增至5(Γ60%以上，在脫硫段5底部、上部塔節(jié)同時(shí)注入適量常壓飽和蒸汽，使煙氣在底部塔節(jié)51達(dá)到飽和，上部塔節(jié)52達(dá)到過飽和。底部塔節(jié)51中的飽和煙氣在與所在塔板上的中低溫脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和，使 PM2.5凝并長大并由底部塔節(jié)51所在塔板上的脫硫液一次捕集；其中，中低溫脫硫液溫度需比進(jìn)入塔板的飽和煙氣溫度低20°C以上。已脫除部分PM2.5的飽和或過飽和煙氣進(jìn)入脫硫段上部塔節(jié)，再次注入適量蒸汽，建立PM2.5 二次凝并長大所需的過飽和水汽環(huán)境，并由上部塔節(jié)52所在塔板上的脫硫液二次捕集；其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4
煙氣由全自動(dòng)燃煤鍋爐產(chǎn)生，煙氣量為150Nm3/h，脫硫塔采用直徑150mm、高4000mm的旋流板塔，內(nèi)置5塊旋流板，板間距600mm，塔出口安裝板波紋除霧器，濕法脫硫技術(shù)為石灰石-石膏法，空塔氣速約3. Om/s，液氣比為5 L/Nm3，塔進(jìn)口煙氣溫度105°C，脫硫液溫度 45°C。燃煤鍋爐產(chǎn)生的含塵煙氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器脫除粗顆粒后，由旋流板塔下部煙氣進(jìn)口進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)與塔下部3塊旋流板上的脫硫液接觸后，煙溫降至59°C，相對(duì)濕度增至87% ；在上部2個(gè)塔節(jié)中注入常壓飽和蒸汽，蒸汽添加量為每Nm3煙氣注入0. 060kg，所能達(dá)到的煙氣過飽和度約為1. 17。經(jīng)電稱低壓沖擊器在線測試，添加蒸汽后，除霧器出口 PM2.5數(shù)濃度由 2. 04X IO7個(gè)/cm3降至7. 26 X IO6個(gè)/cm3，數(shù)濃度脫除率提高64. 41%。實(shí)施例5
脫硫塔采用直徑150mm、高4000mm的篩板塔，內(nèi)置5塊篩板，板間距600mm ；煙氣量為 120Nm3/h，空塔氣速約2. 5m/s，液氣比為3 L/Nm3 ；其余基本同時(shí)實(shí)施例4 ；經(jīng)電稱低壓沖擊器在線測試，添加蒸汽后，除霧器出口 PM2.5數(shù)濃度由1. 97 X IO7個(gè)/cm3降至7. 45 X IO6個(gè)/cm3，數(shù)濃度脫除率提高62. 18%。對(duì)比例1
采用實(shí)施例4試驗(yàn)系統(tǒng)，但蒸汽在旋流板塔入口煙氣中加入；其余基本同實(shí)施例4 ；經(jīng)電稱低壓沖擊器在線測試，添加蒸汽后，除霧器出口 PM2.5數(shù)濃度由2. OlXlO7個(gè)/cm3降至 1. 43 X IO7個(gè)/cm3，數(shù)濃度脫除率僅提高28. 85%。對(duì)比例2:
采用實(shí)施例4試驗(yàn)系統(tǒng)，但在旋流板塔塔頂煙氣出口處安裝蒸汽相變室，蒸汽相變室煙氣進(jìn)出口分別設(shè)置板波紋、絲網(wǎng)除霧器，蒸汽在相變室中加入；其余基本同實(shí)施例4 ；經(jīng)電稱低壓沖擊器在線測試，添加蒸汽后，絲網(wǎng)除霧器出口 PM2.5數(shù)濃度由2. 07X IO7個(gè)/cm3 降至1. 08 X IO7個(gè)/cm3，數(shù)濃度脫除率僅提高47. 83%。
權(quán)利要求
1.一種板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，其特征在于，燃煤煙氣經(jīng)除塵器脫除粒徑>2. 5微米的粗粉塵后，從下塔段的煙氣進(jìn)口進(jìn)入板式塔內(nèi)，與中塔段底部塔板上的脫硫液接觸后，注入常壓飽和蒸汽同時(shí)調(diào)節(jié)塔進(jìn)口氣液溫差，以使煙氣在中塔段的塔板間及在與塔板上的脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和狀態(tài)，過飽和水汽以PM2.5為凝結(jié)核發(fā)生核化凝結(jié)，并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用，使PM2.5粒度增大、質(zhì)量增加，然后由后續(xù)塔板上的脫硫液捕集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，其特征在于， 蒸汽在板式塔中塔段的上部塔節(jié)加入，蒸汽添加量以滿足煙氣過飽和度達(dá)到1. l(Tl. 50為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)B^5脫除的方法，其特征在于， 蒸汽在板式塔中塔段的底部塔節(jié)加入，蒸汽添加量以使煙氣達(dá)到飽和為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)ΡΜ2.5脫除的方法，其特征在于， 蒸汽同時(shí)在中塔段底部塔節(jié)和上部塔節(jié)加入，底部塔節(jié)蒸汽添加量以使煙氣達(dá)到飽和為止，上部塔節(jié)蒸汽添加量以使煙氣過飽和度達(dá)到1. l(Tl. 25為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，其特征在于，所述中塔段底部塔節(jié)所在塔板上的中低溫脫硫液溫度比進(jìn)入塔板的飽和煙氣的溫度低 20°C以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除的方法，其特征在于， 燃煤煙氣在所述板式塔中的空塔氣速為1. (Γ3. 5m/s，煙氣在塔節(jié)單元的停留時(shí)間大于水汽在PM2.5表面核化凝結(jié)長大所需時(shí)間；蒸汽注入處煙氣溫度< 70°C、相對(duì)濕度> 50% ；塔進(jìn)口煙氣溫度10(Tl5(rC，塔進(jìn)口脫硫液溫度3(T50°C，比進(jìn)口煙溫低50°C以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)B^5脫除的方法，其特征在于， 所述的濕法煙氣脫硫工藝是指石灰石-石膏法、雙堿法、海水法、鈉堿法、氧化鎂法、氨法中的任意一種。
8.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除方法的裝置，該裝置由除塵器、板式塔組成；其特征在于，所述除塵器的煙氣出口與板式塔的煙氣進(jìn)口連接； 所述板式塔由上至下依次分為上塔段、中塔段和下塔段，所述的上塔段沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)有脫硫液噴淋管、除霧器及凈化煙氣出口 ；中塔段由下到上又分為底部塔節(jié)和上部塔節(jié)，在中塔段還設(shè)有蒸汽噴嘴；下塔段設(shè)有脫硫液排放口和煙氣進(jìn)口，脫硫液排放口經(jīng)循環(huán)泵與脫硫液噴淋管相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除方法的裝置，其特征在于，所述中塔段的底部塔節(jié)和上部塔節(jié)各至少包含一個(gè)塔節(jié)單元，每一塔節(jié)單元由2 塊塔板構(gòu)成，塔節(jié)單元高度> 600mm，蒸汽噴嘴設(shè)于塔節(jié)單元中部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的板式塔濕法煙氣脫硫中促進(jìn)PM2.5脫除方法的裝置，其特征在于，所述板式塔為旋流板塔或篩板塔；塔內(nèi)至少裝有3塊塔板；所述塔板設(shè)有降液管。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)板式塔濕法煙氣脫硫中塔板間氣液不直接接觸及煙氣含濕量較高的特點(diǎn)，提供一種應(yīng)用蒸汽相變?cè)泶龠M(jìn)PM2.5脫除的方法及裝置，其裝置由除塵器、板式塔及設(shè)置于板式塔塔板間的蒸汽噴嘴組成。其方法為在塔板間注入適量常壓飽和蒸汽并輔以調(diào)節(jié)塔進(jìn)口氣液溫差，使煙氣在塔板間及與塔板上的脫硫液接觸過程中達(dá)到過飽和，過飽和水汽以PM2.5為凝結(jié)核發(fā)生核化凝結(jié)，并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散泳和熱泳作用，使PM2.5粒度增大、質(zhì)量增加，然后由塔板上的脫硫液高效捕集。本發(fā)明工藝簡單，只要在塔板間添加適量蒸汽并輔以調(diào)節(jié)塔進(jìn)口氣液溫差，即可使板式塔濕法煙氣脫硫裝置具有同時(shí)促進(jìn)PM2.5粒度增大并脫除的功效。
文檔編號(hào)B01D53/48GK102430307SQ20111028275
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者楊林軍, 熊桂龍, 鮑靜靜 申請(qǐng)人:東南大學(xué)