CN102847608A

CN102847608A - 超声团聚pm2.5颗粒的烟气净化装置及其净化方法

Info

Publication number: CN102847608A
Application number: CN2012101158600A
Authority: CN
Inventors: 吴福儿
Original assignee: University of Shaoxing
Current assignee: University of Shaoxing
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明公开了一种超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置及其净化方法，所述装置包括超声团聚雾化器，电除尘器，该超声团聚雾化器包括：超声团聚雾化器补水口，燃煤烟气进气口，超声波振动板，腔体，排液口，及超声团聚雾化器出口。使用所述装置的净化的方法包括以下步骤：燃煤烟气经脱硫脱硝后通过燃煤烟气进气口进入超声团聚雾化器，水雾、负氧离子与流入的燃煤烟气中的PM2.5颗粒相结合，团聚成较大颗粒，再通过电除尘器除尘后进入烟囱，由烟囱排出。本发明能够脱除燃煤烟气中含有的大量微细颗粒，结构简单，成本较低。

Description

超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置及其净化方法

技术领域

本发明涉及PM2.5颗粒的净化装置，尤其是超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置，以及使用该装置的净化方法。

背景技术

目前，我国一次能源结构决定了以煤炭为主要发电燃料的格局近期不会变化。全国80％左右的电力来自火力发电站，煤炭燃烧产生的环境污染严重制约了我国能源工业乃至整个国民经济的更好更快发展。

燃煤烟气含有大量微细颗粒(粒径小于5O微米)，其中PMl0的比例可达40％，而PM10中超细颗粒PM2.5占到40％-70％。PM2.5主要来源于煤的高温燃烧，是烟气中毒害性最大的成分，能吸附多种有毒物质并通过呼吸道直达肺部，甚至进入血液系统，导致心血管病等疾病。因此细颗粒物(PM2.5)污染已成为我国突出的大气环境问题，燃煤电厂是引起我国大气环境中PM2.5含量增加的主要污染源，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，会损害血红蛋白输送氧的能力，丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说，可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。

大型燃煤电厂均装有除尘脱硫脱硝装置，对SO₂、NO_X和粉尘的排放控制取得了一定的效果．然而，对可吸入颗粒物PM2.5的排放却无有效的控制措施，导致大量细颗粒排入大气中，造成严重的环境问题。可吸入颗粒PM2.5的脱除技术主要有2种：一种是通过改进现有除尘设备提高对细颗粒的捕集效率，成本高，难度大；另一种是通过物理化学的方法，使其先团聚或长大成大颗粒再用电除尘器加以脱除。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置，能够脱除燃煤烟气中含有的大量微细颗粒，结构简单，成本较低。

本发明的另一目的在于：提供一种使用上述超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，能够脱除燃煤烟气中含有的大量微细颗粒。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明一种超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置，包括超声团聚雾化器，出口与烟囱连通的电除尘器，所述超声团聚雾化器包括：超声团聚雾化器补水口，燃煤烟气进气口，设置于超声团聚雾化器底部的超声波振动板，用于盛装水溶液且位于所述超声波振动板上方的腔体，位于所述腔体底部的排液口，及超声团聚雾化器出口，所述超声团聚雾化器出口与所述电除尘器的进口连通。

一种使用所述超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，包括以下步骤：

步骤一：

经脱硫脱硝装置除去了SO₂、NO_X后的燃煤烟气，通过所述燃煤烟气进气口进入超声团聚雾化器；

步骤二：

在超声团聚雾化器中，超声波振动板对水溶液进行超声振动，产生大量水雾、负氧离子，水雾、负氧离子与流入的燃煤烟气中的PM2.5颗粒相结合，团聚成较大颗粒；

蒸发的水由超声团聚雾化器补水口补充，长期使用后部分粒微尘会沉淀在水溶液中，污水由排液口排出；

步骤三：

经上述步二处理后的燃煤烟气，通过超声团聚雾化器出口进入电除尘器，经过电除尘器除尘后进入烟囱，由烟囱排出。

上述步骤二所述的水溶液中添加有洗涤剂。

与现有技术相比本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，包括超声团聚雾化器，出口与烟囱连通的电除尘器，所述超声团聚雾化器包括：超声团聚雾化器补水口，燃煤烟气进气口，设置于超声团聚雾化器底部的超声波振动板，用于盛装水溶液且位于所述超声波振动板上方的腔体，位于所述腔体底部的排液口，及超声团聚雾化器出口，所述超声团聚雾化器出口与所述电除尘器的进口连通，这种结构，水平运动的燃煤烟气气流和竖直向上运动的负氧离子流产生撞击，燃煤烟气中的PM2.5凝结并长大，进入电除尘器被电除尘器捕集，从而实现脱除燃煤烟气中所含有的大量PM2.5颗粒的目的。本发明结构简单，仅仅需要超声团聚雾化器、电除尘器等主要部件，适用范围广泛，成本较低。

本发明的方法，给出了使用所述超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置对燃煤烟气进行净化的操作步骤，确保能够脱除燃煤烟气中含有的大量PM2.5颗粒。

燃煤烟气中含有的PM2.5颗粒属中等疏水性颗粒，在水溶液中添加洗涤剂，可以改善其润湿性，进而提高脱除效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是Fletcher理论的物理模型示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置，包括超声团聚雾化器，出口与烟囱8连通的电除尘器7，所述超声团聚雾化器包括：超声团聚雾化器补水口1，燃煤烟气进气口2，设置于超声团聚雾化器底部的超声波振动板4，用于盛装水溶液3且位于所述超声波振动板4上方的腔体，位于所述腔体底部的排液口5，及超声团聚雾化器出口6，所述超声团聚雾化器出口6与所述电除尘器7的进口连通。

一种使用所述的超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，包括以下步骤：

步骤一：

经脱硫脱硝装置除去了SO₂、NO_X后的燃煤烟气，通过所述燃煤烟气进气口2进入超声团聚雾化器；

步骤二：

在超声团聚雾化器中，超声波振动板4对水溶液3进行超声振动，产生大量水雾、负氧离子，水雾、负氧离子与流入的燃煤烟气中的PM2.5颗粒相结合，团聚成较大颗粒；

蒸发的水由超声团聚雾化器补水口1补充，长期使用后部分粒微尘会沉淀在水溶液3中，污水由排液口5排出；

步骤三：

经上述步二处理后的燃煤烟气，通过超声团聚雾化器出口6进入电除尘器7，经过电除尘器7除尘后进入烟囱8，由烟囱7排出。

作为优选，步骤二所述的水溶液3中添加有洗涤剂，添加比例为3%（重量）。

如图2所示，根据Fletcher经典异质成核理论，水汽在细颗粒上凝结形成的液滴晶核是球形的一部分，核由2个球面组成，球核液体晶核的形成由2个球形表面和两者间的接触角决定，细颗粒可以看作光滑球形颗粒。

Claims

1.一种超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置，其特征在于：包括超声团聚雾化器，出口与烟囱（8）连通的电除尘器（7），所述超声团聚雾化器包括：超声团聚雾化器补水口（1），燃煤烟气进气口（2），设置于超声团聚雾化器底部的超声波振动板（4），用于盛装水溶液（3）且位于所述超声波振动板（4）上方的腔体，位于所述腔体底部的排液口（5），及超声团聚雾化器出口（6），所述超声团聚雾化器出口（6）与所述电除尘器（7）的进口连通。

2.一种使用权利要求1所述的超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，其特征包括以下步骤：

步骤一：

经脱硫脱硝装置除去了SO₂、NO_X后的燃煤烟气，通过所述燃煤烟气进气口（2）进入超声团聚雾化器；

步骤二：

在超声团聚雾化器中，超声波振动板（4）对水溶液（3）进行超声振动，产生大量水雾、负氧离子，水雾、负氧离子与流入的燃煤烟气中的PM2.5颗粒相结合，团聚成较大颗粒；

蒸发的水由超声团聚雾化器补水口（1）补充，长期使用后部分粒微尘会沉淀在水溶液（3）中，污水由排液口（5）排出；

步骤三：

经上述步二处理后的燃煤烟气，通过超声团聚雾化器出口（6）进入电除尘器（7），经过电除尘器（7）除尘后进入烟囱（8），由烟囱（7）排出。

3.根据权利要求2所述的使用超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，其特征在于：步骤二所述的水溶液（3）中添加有洗涤剂。