本實(shí)用新型涉及除塵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于電袋除塵器去除煙氣中汞及三氧化硫的裝置。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是燃煤電廠、冶金、礦山、水泥、及化工、鑄造等工業(yè)的發(fā)展，造成了我國(guó)大氣的嚴(yán)重污染，因此也制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其中，燃煤電廠造成的環(huán)境污染成為當(dāng)今亟待解決和控制的首要問(wèn)題之一。

燃煤電廠所排放的污染物主要有煙塵、SO_X、NO_X、汞及其化合物等。其中SO₃的存在會(huì)導(dǎo)致電廠設(shè)備的腐蝕、煙氣不透明度的增加、酸雨的形成等問(wèn)題。排放到大氣中后更會(huì)導(dǎo)致呼吸道疾病。而汞作為一種有毒重金屬的危害更大，中毒后會(huì)引起腎衰竭、損害神經(jīng)系統(tǒng)等嚴(yán)重的后果。盡管SO3與汞造成的污染問(wèn)題已經(jīng)逐漸開(kāi)始受到人們的重視，但目前國(guó)內(nèi)針對(duì)燃煤電廠中SO3和汞的減排技術(shù)較少。

現(xiàn)有技術(shù)中電袋除塵器常使用活性炭加強(qiáng)對(duì)汞的吸附作用，雖然也一定會(huì)對(duì)SO₃具有吸附脫除作用。但是活性炭對(duì)于SO₃的吸附作用為比較弱的物理吸附，活性炭被噴入煙道中后，與煙氣的混合時(shí)間不長(zhǎng)，僅僅物理吸附不一定能使SO₃的排放濃度降低至較低水平。同時(shí)，活性炭的噴入，更會(huì)導(dǎo)致SO₃在濾袋上富集，從而減少濾袋壽命。并且活性炭的使用成本比較高。

并且，活性炭本身的吸附能力是一定的，而SO₃和汞同樣都具有較強(qiáng)的被吸附能力，會(huì)產(chǎn)生吸附競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。對(duì)于高硫煤種，煙氣中的SO₃含量較高，更加容易被活性炭吸附，這樣必須噴入更多的活性炭來(lái)保證脫汞效率，大大提高了脫汞的成本。同時(shí)，更多的SO3將富集在濾袋上，可能造成濾袋腐蝕、破損現(xiàn)象的發(fā)生，這導(dǎo)致傳統(tǒng)的電袋除塵器不適用于高硫煤種。

因此，有必要優(yōu)化現(xiàn)有電袋除塵器技術(shù)，提高電袋除塵器對(duì)SO3、汞等不同種類污染物的脫除效率，擴(kuò)大電袋除塵器的適用范圍，打破現(xiàn)有的電袋除塵器技術(shù)局限，同時(shí)降低工業(yè)成本，以符合現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種基于電袋除塵器去除煙氣中汞及三氧化硫的裝置，包括電袋除塵器，還包括以下部件：

廢水處理裝置，用于去除由脫硫塔流出的脫硫廢水中的重金屬鹽及懸浮物，并將脫硫廢水的ph值調(diào)節(jié)至堿性；

霧化器，具有用于將經(jīng)廢水處理裝置后的脫硫廢水霧化的噴嘴，所述霧化器的噴嘴設(shè)置于連通所述電袋除塵器的煙氣進(jìn)口的煙道內(nèi)部，經(jīng)霧化后的顆粒在進(jìn)入電袋除塵器的袋區(qū)之前完全蒸發(fā)。

本文中將脫硫廢水的ph值調(diào)節(jié)至堿性，然后再將脫硫廢水噴至煙道內(nèi)部，堿性的脫硫廢水蒸干析出的氯鹽與氫氧化物在煙道中與煙氣中SO₃等酸性物質(zhì)和汞元素進(jìn)行充分接觸，氯鹽可以將單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)汞，提高汞的脫除效率，氫氧化物可以與SO₃等酸性物質(zhì)反應(yīng)生成硫酸鹽，提高SO₃的脫除效率。并且部分霧化顆粒與煙氣中的飛灰顆粒碰撞，迅速蒸發(fā)后析出結(jié)晶鹽和氫氧化物附著在飛灰顆粒上，使飛灰的比電阻降低，可提高電袋除塵器的除塵效率。

附著在飛灰上的氯鹽和氫氧化物可在原本物理吸附的基礎(chǔ)上，增加對(duì)汞和SO₃更穩(wěn)定高效的化學(xué)吸附，提高飛灰對(duì)汞以及SO₃的結(jié)合能力，進(jìn)而飛灰被除塵濾袋捕集，汞與SO₃也被脫除。

部分液滴在噴出后，會(huì)與不同的細(xì)微顆粒如PM2.5發(fā)生多次碰撞，碰撞后，廢水液滴會(huì)與這些細(xì)微飛灰顆粒結(jié)合在一起，當(dāng)液滴迅速蒸干后，這些細(xì)微飛灰將會(huì)凝并在一起，變?yōu)檩^大的飛灰顆粒，從而更容易被電袋除塵器捕集。隨后，吸附了汞與SO₃的飛灰和廢水液滴蒸干后析出的結(jié)晶大部分在電區(qū)被脫除，另一部分在電區(qū)荷電后進(jìn)入袋區(qū)，被濾袋與濾袋外已荷電的粉塵層阻隔在外，與原有的粉塵層結(jié)合形成新的蓬松的粉塵層，新的粉塵層上由于具有氯鹽、氫氧化物和較大的比表面積，較強(qiáng)的物理吸附和化學(xué)吸附的能力可以使其作為最后一層“過(guò)濾膜”，來(lái)降低汞、SO₃、PM2.5等各種污染物的排放。袋區(qū)的清灰周期較長(zhǎng)，這意味著氯鹽與氫氧化物可以得到更有效的利用。

與此同時(shí)，這些粉塵上都攜帶有氫氧化物，這些氫氧化物可以與SO₃進(jìn)行中和反應(yīng)，從而防止濾袋被SO₃腐蝕，延長(zhǎng)濾袋的壽命。煙氣中的氫氧化物與SO₃反應(yīng)后生成的硫酸鹽對(duì)于汞和SO₃也具有較強(qiáng)的吸附作用。廢水蒸干后的產(chǎn)物大部分都已隨飛灰被電區(qū)與袋區(qū)捕集，因此，脫硫廢水噴回?zé)煹乐胁粫?huì)對(duì)脫硫塔的運(yùn)行產(chǎn)生影響，造成氯的富集現(xiàn)象。并且，煙道中的脫硫廢水霧化顆粒在進(jìn)入袋區(qū)之前完全蒸發(fā)，不會(huì)產(chǎn)生糊袋現(xiàn)象。

該方法可使脫硫廢水與電袋除塵器完美結(jié)合，電袋除塵器在保證氯鹽不會(huì)再進(jìn)入脫硫塔的前提下，將脫硫廢水噴入煙道后較大的提高了電袋除塵器中飛灰與多污染物的結(jié)合能力，同時(shí)又利用電袋除塵器中袋區(qū)除塵的特點(diǎn)，大大提高脫除汞、SO3、PM2.5等污染物的效率及穩(wěn)定性，使電袋除塵器在脫除多污染物的過(guò)程中減少活性炭的噴入量甚至不噴入活性炭，即可完成多污染物的高效、穩(wěn)定脫除。同時(shí)，該方法解決了現(xiàn)有的電袋除塵器脫汞效率不穩(wěn)定以及脫汞成本較高的問(wèn)題，還可有效保護(hù)濾袋，延長(zhǎng)濾袋壽命。

可選的，所述廢水處理裝置包括以下部件：

反應(yīng)池，設(shè)置于所述脫硫塔的下游，盛裝有與脫硫廢水中重金屬鹽反應(yīng)并生成沉淀的堿性溶液，經(jīng)所述反應(yīng)池的脫硫廢水的ph值范圍為：8-9；

澄清池，用于過(guò)濾脫硫廢水經(jīng)所述反應(yīng)池所產(chǎn)生的懸浮物，以獲得澄清的脫硫廢水；

PH調(diào)節(jié)池，設(shè)置于所述澄清池的下游、所述霧化器的上游，所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)盛裝有PH值調(diào)節(jié)物質(zhì)，由所述澄清池流出的脫硫廢水流經(jīng)所述PH調(diào)節(jié)池進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)。

可選的，所述PH值調(diào)節(jié)物質(zhì)為氧化鈣，并且經(jīng)所述氧化鈣調(diào)節(jié)后脫硫廢水的ph值的范圍為：11-12。

可選的，所述反應(yīng)池中盛裝的堿性溶液為氫氧化鈣與可溶無(wú)機(jī)鹽的混合溶液。

可選的，所述霧化器的霧化角范圍0°至60°，所述噴嘴并列設(shè)置形成蒸發(fā)區(qū)，所述蒸發(fā)區(qū)平面垂直煙氣流動(dòng)方向，所述噴嘴的噴射方向沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向。

可選的，經(jīng)所述霧化器噴嘴噴出的霧化顆粒粒徑尺寸小于或者等于50μm，并且所述噴嘴位于煙道遠(yuǎn)離所述電袋除塵器的端部。

附圖說(shuō)明

圖1為具體實(shí)施方式中去除煙氣中汞及三氧化硫的裝置示意圖；

圖2為具體實(shí)施方式中去除煙氣中汞及三氧化硫的控制方法流程圖。

圖1中：

PH調(diào)節(jié)池1、澄清池2、反應(yīng)池3、煙囪4、脫硫塔5、尾部煙道6、除塵濾袋區(qū)7、前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8、霧化器9、煙道10。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合控制方法、裝置、說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)一并參看圖1，圖1為具體實(shí)施方式中基于電袋除塵器去除煙氣中汞及三氧化硫的裝置示意圖。

本實(shí)用新型提供了一種基于電袋除塵器去除煙氣中汞及三氧化硫的裝置，包括電袋除塵器，脫硫塔5。電袋除塵器包括前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8、除塵濾袋區(qū)7，前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8設(shè)置有陽(yáng)極板、陰極，陰極用于對(duì)煙氣中的顆粒進(jìn)行荷電，陽(yáng)極板主要作用為與陰極形成電場(chǎng)，并起收塵作用。

除塵濾袋區(qū)7位于前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8之后，設(shè)置有按一定規(guī)則排列的濾袋。通常除塵濾袋區(qū)7與前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8之間還設(shè)置有中間過(guò)渡區(qū)，前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8之前設(shè)置有進(jìn)口喇叭，煙氣自進(jìn)口喇叭進(jìn)入電袋除塵器的殼體內(nèi)部，依次經(jīng)前級(jí)電場(chǎng)區(qū)8、中間過(guò)渡區(qū)、除塵濾袋區(qū)7流至電袋除塵器的煙氣出口，經(jīng)煙氣出口進(jìn)入外部管路。當(dāng)然，通常除塵濾袋區(qū)7頂部還設(shè)置有凈氣室，除塵濾袋區(qū)7的煙氣經(jīng)凈氣室凈化后再由煙氣出口流出。

其中除塵濾袋區(qū)7可以為一級(jí)除塵袋，也可以設(shè)置多級(jí)除塵袋。

本文中脫硫塔5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理可以與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不做重點(diǎn)介紹。脫硫塔5可以設(shè)置于電袋除塵器的下游，煙氣經(jīng)過(guò)電袋除塵器后進(jìn)入脫硫塔5內(nèi)部，脫硫塔5對(duì)煙氣內(nèi)部的二氧化硫進(jìn)行清除。

本文中的去除煙氣中三氧化硫的裝置還進(jìn)一步包括廢水處理裝置和霧化器9，廢水處理裝置用于去除脫硫塔5流出的脫硫廢水中的重金屬鹽與懸浮物，并將脫硫廢水的ph值調(diào)節(jié)至堿性。其中廢水處理裝置具體又可以進(jìn)一步包括反應(yīng)池3、澄清池2，反應(yīng)池3設(shè)置于所述脫硫塔5的下游，盛裝有與脫硫廢水中重金屬鹽反應(yīng)并生成沉淀的堿性溶液，經(jīng)所述反應(yīng)池3的脫硫廢水的ph值范圍為：8-9。堿性溶液可以為氫氧化鈣與可溶無(wú)機(jī)鹽的混合溶液，這可以通過(guò)向反應(yīng)池中添加固體氫氧化鈣同時(shí)攪拌形成。

經(jīng)澄清池2的堿性脫硫廢水可以直接經(jīng)過(guò)霧化器9的噴嘴噴入煙道10內(nèi)部。

霧化器9具有用于將經(jīng)廢水處理裝置后的脫硫廢水霧化的噴嘴，霧化器9的噴嘴設(shè)置于連通電袋除塵器的煙氣進(jìn)口的煙道10內(nèi)部。關(guān)于霧化顆粒在煙道10中的蒸發(fā)時(shí)間，本文做了大量試驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)影響霧化顆粒蒸發(fā)時(shí)間的主要因素并非現(xiàn)有技術(shù)所認(rèn)為的煙氣的溫度，而是霧化顆粒直徑的大小。故本文根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境煙道10的實(shí)際長(zhǎng)度，設(shè)定霧化器9噴嘴的尺寸，以使霧化顆粒在進(jìn)入電袋除塵器的袋區(qū)之前完全蒸發(fā)。最佳理想狀態(tài)為霧化顆粒在進(jìn)入電袋除塵器前就蒸發(fā)完畢，盡量減少霧化顆粒對(duì)電場(chǎng)區(qū)除塵的影響。

通常煙道10內(nèi)部煙氣的流速為15m/s，連接于電袋除塵器進(jìn)口之前的煙道10長(zhǎng)度通常為10-15m，如果想要霧化顆粒在進(jìn)入電袋除塵器之前就蒸發(fā)完畢，則霧化顆粒就需要在1s左右完成蒸發(fā)。試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)霧化噴嘴噴出的霧化顆粒的直徑小于等于50μm時(shí)，可實(shí)現(xiàn)霧化顆粒在進(jìn)入電袋除塵器之前就蒸發(fā)完畢。

當(dāng)然，根據(jù)煙道10長(zhǎng)度的不同，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)霧化噴嘴的尺寸，以達(dá)到上述技術(shù)效果。

請(qǐng)參考圖2，圖2為具體實(shí)施方式中去除煙氣中三氧化硫的控制方法流程圖。

在上述去除煙氣中三氧化硫的裝置的基礎(chǔ)上，本文還提供了一種控制方法，該控制方法具體為：

S1、去除由脫硫塔5流出的脫硫廢水中的重金屬鹽及懸浮物，并將脫硫廢水的ph值調(diào)節(jié)至堿性；

S2、將經(jīng)廢水處理裝置后的脫硫廢水霧化噴射于電袋除塵器煙氣進(jìn)口的煙道10內(nèi)部，其中，經(jīng)霧化器9噴嘴霧化后的顆粒在進(jìn)入電袋除塵器的袋區(qū)之前完全蒸發(fā)。

進(jìn)一步地，步驟S1具體為：

S11、使用氫氧化鈣去除脫硫廢水中的重金屬鹽，并調(diào)節(jié)脫硫廢水ph值至8-9；

S12、加入氧化鈣將脫硫廢水的ph值進(jìn)一步調(diào)節(jié)至11-12，廢水溫度上升。

本文中將脫硫廢水的ph值調(diào)節(jié)至堿性，然后再將脫硫廢水噴至煙道10內(nèi)部，堿性的脫硫廢水蒸干析出的氯鹽與氫氧化物在煙道10中與煙氣中SO₃等酸性物質(zhì)和汞元素進(jìn)行充分接觸，氯鹽可以將單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)汞，提高汞的脫除效率，氫氧化物可以與SO₃等酸性物質(zhì)反應(yīng)生成硫酸鹽，提高SO₃的脫除效率。并且部分霧化顆粒與煙氣中的飛灰顆粒碰撞，迅速蒸發(fā)后析出結(jié)晶鹽和氫氧化物附著在飛灰顆粒上，使飛灰的比電阻降低，可提高電袋除塵器的除塵效率。

附著在飛灰上的氯鹽和氫氧化物可在原本物理吸附的基礎(chǔ)上，增加對(duì)汞和SO₃更穩(wěn)定高效的化學(xué)吸附，提高飛灰對(duì)汞以及SO₃的結(jié)合能力，進(jìn)而飛灰被除塵濾袋捕集，汞與SO₃也被脫除。

部分液滴在噴出后，會(huì)與不同的細(xì)微顆粒如PM2.5發(fā)生多次碰撞，碰撞后，廢水液滴會(huì)與這些細(xì)微飛灰顆粒結(jié)合在一起，當(dāng)液滴迅速蒸干后，這些細(xì)微飛灰將會(huì)凝并在一起，變?yōu)檩^大的飛灰顆粒，從而更容易被電袋除塵器捕集。隨后，吸附了汞與SO₃的飛灰和廢水液滴蒸干后析出的結(jié)晶大部分在電區(qū)被脫除，另一部分在電區(qū)荷電后進(jìn)入袋區(qū)，被濾袋與濾袋外已荷電的粉塵層阻隔在外，與原有的粉塵層結(jié)合形成新的蓬松的粉塵層，新的粉塵層上由于具有氯鹽、氫氧化物和較大的比表面積，較強(qiáng)的物理吸附和化學(xué)吸附的能力可以使其作為最后一層“過(guò)濾膜”，來(lái)降低汞、SO₃、PM2.5等各種污染物的排放。袋區(qū)的清灰周期較長(zhǎng)，這意味著氯鹽與氫氧化物可以得到更有效的利用。

與此同時(shí)，這些粉塵上都攜帶有氫氧化物，這些氫氧化物可以與SO₃進(jìn)行中和反應(yīng)，從而防止濾袋被SO₃腐蝕，延長(zhǎng)濾袋的壽命。煙氣中的氫氧化物與SO₃反應(yīng)后生成的硫酸鹽對(duì)于汞和SO₃也具有較強(qiáng)的吸附作用。廢水蒸干后的產(chǎn)物大部分都已隨飛灰被電區(qū)與袋區(qū)捕集，因此，脫硫廢水噴回?zé)煹?0中不會(huì)對(duì)脫硫塔5的運(yùn)行產(chǎn)生影響，造成氯的富集現(xiàn)象。并且，脫硫廢水于煙道10中的霧化顆粒在進(jìn)入袋區(qū)之前完全蒸發(fā)，不會(huì)產(chǎn)生糊袋現(xiàn)象。

該方法可使脫硫廢水與電袋除塵器完美結(jié)合，電袋除塵器在保證氯鹽不會(huì)再進(jìn)入脫硫塔5的前提下，將脫硫廢水噴入煙道10后較大的提高了電袋除塵器中飛灰與多污染物的結(jié)合能力，同時(shí)又利用電袋除塵器中袋區(qū)除塵的特點(diǎn)，大大提高脫除汞、SO₃、PM2.5等污染物的效率及穩(wěn)定性，使電袋除塵器在脫除多污染物的過(guò)程中減少活性炭的噴入量甚至不噴入活性炭，即可完成多污染物的高效、穩(wěn)定脫除。解決了現(xiàn)有的電袋除塵器脫汞效率不穩(wěn)定以及脫汞成本較高的問(wèn)題，還可有效保護(hù)濾袋，提高濾袋壽命。

上述實(shí)施例中，如果反應(yīng)池3中存儲(chǔ)的堿性溶液為氫氧化鈣溶液，則上述霧化顆粒中析出的氫氧化物即為氫氧化鈣。

為了盡量避免霧化顆粒噴出對(duì)煙氣溫度的影響，可以在脫硫廢水進(jìn)入霧化器9之前，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行問(wèn)題調(diào)節(jié)。具體如下。

上述廢水處理裝置還可以進(jìn)一步包括PH調(diào)節(jié)池1，PH調(diào)節(jié)池1設(shè)置于澄清池2的下游、所述霧化器9的上游，PH調(diào)節(jié)池1內(nèi)盛裝有PH值調(diào)節(jié)物質(zhì)，用于調(diào)節(jié)由澄清池2流出的脫硫廢水溫度至預(yù)定PH值。

PH調(diào)節(jié)池1可以通過(guò)加入PH調(diào)節(jié)的物質(zhì)以調(diào)節(jié)脫硫廢水的PH值，并且該物質(zhì)溶解后PH調(diào)節(jié)池1內(nèi)的溫度升高。該物質(zhì)可以為氧化鈣，在加入氧化鈣的同時(shí)，脫硫廢水的ph值也同時(shí)上升，經(jīng)所述氧化鈣調(diào)節(jié)后脫硫廢水的ph值的范圍為：11-12。

即，經(jīng)PH調(diào)節(jié)池1后的脫硫廢水為高堿性溶液，即溶液中氫氧化物的濃度比較高，這樣當(dāng)高堿性溶液噴入煙道10時(shí)，有利于氫氧化物的快速析出。并且氧化鈣溶解散熱，脫硫廢水的溫度將有一定程度的升高，溫度升高進(jìn)一步利于高堿溶液噴入煙道10時(shí)，氫氧化物的析出。

為了盡量降低霧化顆粒對(duì)煙道10內(nèi)壁的腐蝕，霧化器9噴嘴的霧化角應(yīng)盡量小，霧化角可以選擇0°-60°。為了使霧化顆粒盡量在煙道10中蒸發(fā)，噴嘴一般盡量安裝于離電袋除塵器進(jìn)口遠(yuǎn)的煙道10端部。

在一種具體實(shí)施方式中，噴嘴并列設(shè)置形成蒸發(fā)區(qū)，蒸發(fā)區(qū)平面垂直煙氣流動(dòng)方向，噴嘴的噴射方向沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向。

脫硫塔5可以設(shè)置于電袋除塵器的下游，即經(jīng)電袋除塵器的煙氣經(jīng)尾部煙道6進(jìn)入脫硫塔5，經(jīng)脫硫塔5后再由煙囪4排至外部。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的去除煙氣中三氧化硫的控制方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中僅針對(duì)本實(shí)用新型的具體例子進(jìn)行了闡述，以上具體實(shí)施方式的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型特點(diǎn)的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。