CN103463944B - 一种静电协同污染物脱除方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种静电协同污染物脱除方法及装置，包括以下步骤：步骤一：将烟气输送到静电除尘器进行预除尘，脱除烟气中90%以上的颗粒物；步骤二：低温等离子体发生系统产生低温等离子体，将预除尘后的烟气中的污染物氧化及降解；步骤三：利用氧化钙粉末喷射方法吸收或吸附经过步骤二处理后的烟气；步骤四：将步骤三处理后的烟气及使用后的氧化钙粉末输送至高频脉冲供电静电除尘器。系统简单，结构紧凑，污染物脱除效率高，设备投资少，占用空间小，运行费用低。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种静电协同污染物脱除方法及装置。
背景技术
燃煤电厂是重要的固定污染源，污染物种类繁多，脱除系统复杂，占地面积大，费用高。现有电厂一般装备除尘、脱硫、脱硝装置，对于汞、三氧化硫、氟化氢、氯化氢、有机气体污染物缺乏有效的脱除手段。采用多种污染物协同脱除方法是解决目前燃煤电厂污染的有效和经济手段。研究发现，低温等离子体具有高活性强氧化性的特点，可以有效的燃煤烟气中的气态污染物并降解有机气体污染物，氧化后的产物可以使用氧化钙粉末进行高效脱除。基于该技术建立一套多种污染物协同脱除方法，可以有效的对电厂的主要污染物进行高效协同脱除，系统占地面积小，投资和运行费用小，是目前解决燃煤电厂污染物的优选手段。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种静电协同污染物脱除方法及装置，本发明通过将低温等离子体处理技术、化学吸收/吸附及高效电除尘技术相结合，脱除电厂的各种主要污染物，解决了传统污染物脱除设备能力单一的缺点，同时具有占地面积小，投资运行费用小的特点。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种静电协同污染物脱除方法，包括以下步骤：
步骤一：将烟气输送到静电除尘器进行预除尘，脱除烟气中90%以上的颗粒物；
步骤二：低温等离子体发生系统产生低温等离子体，将预除尘后的烟气中的污染物氧化及降解；
步骤三：利用氧化钙粉末喷射方法吸收或吸附经过步骤二处理后的烟气；
步骤四：将步骤三处理后的烟气及使用后的氧化钙粉末输送至高频脉冲供电静电除尘器。
所述步骤一中静电除尘器为二电场或三电场常规直流静电除尘器。
所述步骤二中烟气中污染物氧化及降解具体过程为：将二氧化硫、一氧化氮、气态元素汞分别氧化为三氧化硫、二氧化氮和气态二价汞，同时对有机气体进行氧化降解，产生二氧化碳和水。
所述步骤三中氧化钙粉末吸收三氧化硫、二氧化氮、氧化态汞和酸性气体，氧化钙粉末吸附气态二价汞。酸性气体为氟化氢、氯化氢等。
所述步骤四中高频脉冲供电静电除尘器用于收集烟气中的颗粒物、氧化钙粉末。
一种静电协同污染物脱除装置，包括烟气入口，烟气入口与静电除尘器相连，静电除尘器与低温等离子体发生系统相连，低温等离子体发生系统与氧化钙粉末喷射系统相连，氧化钙粉末喷射系统与高频脉冲供电静电除尘器相连。
所述氧化钙粉末喷射系统包括氧化钙粉末喷射或吸附区，氧化钙粉末喷射或吸附区内设有氧化钙粉末仓，氧化钙粉末仓下方与氧化钙粉末喷射装置相连，氧化钙粉末喷射装置与送粉风机相连。
所述高频脉冲供电静电除尘器与高压脉冲电源相连。
所述静电除尘器与高压直流电源相连。
所述静电除尘器为二电场或三电场常规直流静电除尘器。
所述低温等离子体发生系统使用高压脉冲放电或介质阻挡放电产生低温等离子体。
使用二电场或三电场常规直流静电除尘器进行预除尘，脱除烟气中90%以上的颗粒物，有效的降低了低温等离子体发生器的能耗，保证其长期稳定运行。
使用高压脉冲放电或介质阻挡放电产生低温等离子体，将烟气中的二氧化硫、一氧化氮、气态元素汞分别氧化为三氧化硫、二氧化氮和气态二价汞，氧化效率均可以达到80%以上。同时对有机气体进行氧化降解，产生无害的二氧化碳和水，其效率可以达到90%以上。
使用氧化钙粉末喷射方法，高效吸收二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮、氟化氢、氯化氢等酸性气体，吸收效率达到95%以上；同时吸附二价汞，吸附效率达到80%以上。
使用高效的高频脉冲供电静电除尘器收集烟气中的超细颗粒物和氧化钙粉末以及反应后的其他钙基盐，达到对烟气彻底净化的目的，除尘效率达到99%以上，出口颗粒物浓度低于30mg/m3。
本发明的有益效果：
通过二电场或三电场常规静电除尘器预除尘，脱除90%以上的颗粒物，然后利用低温等离子体氧化二氧化硫、一氧化氮、气态元素汞并降解有机污染物，后续通过喷射氧化钙粉末对氧化后的二次污染物和氟化氢、氯化氢、二氧化硫等酸性气体进行高效脱除，脱除效率达到99%以上，最后利用高频静电除尘器高效脱除烟气中残余的颗粒物和氧化钙粉末以及反应生成的钙基盐颗粒，从而实现颗粒物和气体污染物的协同脱除。
本发明的主要优势：
1，实现了烟尘、硫氧化物、氮氧化物、氟化氢、氯化氢、汞、有机气体污染物的协同脱除。
2，污染物协同脱除仅消耗电能和氧化钙粉末。
3，系统简单，结构紧凑，污染物脱除效率高，设备投资少，占用空间小，运行费用低。附图说明
图1本发明工艺流程示意图；
图中，1.烟气入口，2.静电除尘器，3.低温等离子体反应区，4.氧化钙喷射吸收或吸附区，5.氧化钙粉末仓，6.送粉风机，7.氧化钙粉末喷射装置，8.高频脉冲供电静电除尘器，9.烟囱。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，一种静电协同污染物脱除方法，包括以下步骤：
步骤一：将烟气输送到静电除尘器2进行预除尘，脱除烟气中90%以上的颗粒物；
步骤二：低温等离子体发生系统产生低温等离子体，将预除尘后的烟气中的污染物氧化及降解；
步骤三：利用氧化钙粉末喷射方法吸收或吸附经过步骤二处理后的烟气；
步骤四：将步骤三处理后的烟气及使用后的氧化钙粉末输送至高频脉冲供电静电除尘器8。
所述步骤一中静电除尘器2为二电场或三电场常规直流静电除尘器。
所述步骤二中烟气中污染物氧化及降解具体过程为：将二氧化硫、一氧化氮、气态元素汞分别氧化为三氧化硫、二氧化氮和气态二价汞，同时对有机气体进行氧化降解，产生二氧化碳和水。
所述步骤三中氧化钙粉末吸收三氧化硫、二氧化氮、氧化态汞和酸性气体，氧化钙粉末吸附气态二价汞。
所述步骤四中高频脉冲供电静电除尘器8用于收集烟气中的颗粒物、氧化钙粉末。
一种静电协同污染物脱除装置，包括烟气入口1，烟气入口1与静电除尘器2相连，静电除尘器2与低温等离子体发生系统相连，低温等离子体发生系统与氧化钙粉末喷射系统相连，氧化钙粉末喷射系统与高频脉冲供电静电除尘器相连。
所述氧化钙粉末喷射系统包括氧化钙粉末喷射或吸附区4，氧化钙粉末喷射或吸附区4内设有氧化钙粉末仓5，氧化钙粉末仓5下方与氧化钙粉末喷射装置7相连，氧化钙粉末喷射装置7与送粉风机6相连。
所述高频脉冲供电静电除尘器8与高压脉冲电源相连。
所述静电除尘器2与高压直流电源相连。
所述静电除尘器2为二电场或三电场常规直流静电除尘器。
所述低温等离子体发生系统使用高压脉冲放电或介质阻挡放电产生低温等离子体。
烟气经过烟气入口1进入静电除尘器2，脱除90%以上的颗粒物以后进入低温等离子体反应区3，利用高压窄脉冲放电在异极间距为4cm的反应器中产生低温等离子体，大量的自由基和少量的臭氧对二氧化硫、一氧化氮、气态元素汞进行氧化并降解有机污染物，随后烟气进入氧化钙喷射吸收或吸附区4，通过送粉风机6将氧化钙粉末仓5中的粉末通过氧化钙粉末喷射装置7喷入氧化钙喷射吸收或吸附区4，高效脱除氧化生成的三氧化硫、二氧化氮、和氧化态汞以及烟气中的二氧化硫、氟化氢、氯化氢，尾气进入高频脉冲供电静电除尘器8进行彻底净化，最后排入烟囱9。实现出口颗粒物浓度低于30mg/m3，二氧化硫浓度低于100mg/m3，氮氧化物浓度低于100mg/m3，汞浓度低于0.05mg/m3，有机气体污染物浓度低于5mg/m3，其他酸性气体浓度低于5mg/m3，达到保护环境的最终目标
本发明适用于所有工业燃煤锅炉，对于装备了常规静电除尘器和半干法脱硫设备的锅炉尤其适合，改造成本低，改造工艺简单。特别涉及低温等离子体氧化结合氧化钙粉末吸收协同脱除烟气颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、汞、有机气体污染物的新型工艺。
Claims (8)
1.一种静电协同污染物脱除方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：将烟气输送到静电除尘器进行预除尘，脱除烟气中90％以上的颗粒物；
步骤二：低温等离子体发生系统产生低温等离子体，将预除尘后的烟气中的污染物氧化及降解；
步骤三：利用氧化钙粉末喷射方法吸收或吸附经过步骤二处理后的烟气；
步骤四：将步骤三处理后的烟气及使用后的氧化钙粉末输送至高频脉冲供电静电除尘器；
所述步骤二中烟气中污染物氧化及降解具体过程为：将二氧化硫、一氧化氮、气态元素汞分别氧化为三氧化硫、二氧化氮和气态二价汞，同时对有机气体进行氧化降解，产生二氧化碳和水。
2.如权利要求1所述的一种静电协同污染物脱除方法，其特征是，所述步骤三中氧化钙粉末吸收三氧化硫、二氧化氮、氧化态汞和酸性气体，氧化钙粉末吸附气态二价汞。
3.如权利要求1所述的一种静电协同污染物脱除方法，其特征是，所述步骤四中高频脉冲供电静电除尘器用于收集烟气中的颗粒物、氧化钙粉末。
4.一种静电协同污染物脱除装置，其特征是，包括烟气入口，烟气入口与静电除尘器相连，静电除尘器与低温等离子体发生系统相连，低温等离子体发生系统与氧化钙粉末喷射系统相连，氧化钙粉末喷射系统与高频脉冲供电静电除尘器相连；
所述氧化钙粉末喷射系统包括氧化钙粉末喷射或吸附区，氧化钙粉末喷射或吸附区内设有氧化钙粉末仓，氧化钙粉末仓下方与氧化钙粉末喷射装置相连，氧化钙粉末喷射装置与送粉风机相连。
5.如权利要求4所述的一种静电协同污染物脱除装置，其特征是，所述高频脉冲供电静电除尘器与高压脉冲电源相连。
6.如权利要求4所述的一种静电协同污染物脱除装置，其特征是，所述静电除尘器与高压直流电源相连。
7.如权利要求4所述的一种静电协同污染物脱除装置，其特征是，所述静电除尘器为二电场或三电场常规直流静电除尘器。
8.如权利要求4所述的一种静电协同污染物脱除装置，其特征是，所述低温等离子体发生系统使用高压脉冲放电或介质阻挡放电产生低温等离子体。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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|
| COR | Change of bibliographic data |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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