CN105057100B - 一种净化煤气中的粉尘和hcn的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，该方法将煤气生产工艺中的粗煤气降温冷却至150‑200℃后输送到电除尘器中，电除尘器工作电压45‑60kV，气流速度为0.6‑1.2 m/s，粗煤气气流流向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直；本发明方法将含有粉尘和HCN的煤气垂直通过多块阴极板和网状阳极板组成的除尘净化装置，网状阳极板的网孔目数随梯度依次增加，并利用喷水器喷水清灰，可以对粉尘实现多级精细收尘，同时高效净化煤气中含有的HCN；通过本发明可以实现粉尘与HCN同时净化，在保证除尘效率的同时减少电除尘器的占用空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用电除尘器净化粉尘同时高效处理污染物的方法，具体为采用网状极板电除尘器同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，属于气体净化领域。
背景技术
我国是煤化工产业最大的国家，煤资源丰富而气、油资源相对匮乏的资源结构决定了必须大力发展煤化工产业，全国有气化炉上万台。
HCN是一种具有致毒性、高腐蚀性的气体，抑制人和其他温血动物呼吸酶的功能使组织不能正常地从血液中获得氧而窒息。煤气中含有的HCN对煤气净化、回收、储存和输送设备有腐蚀作用，并且污染环境。将含有HCN的煤气用于炼钢会影响钢材的品质，若用于城市燃气，气泄漏和燃烧产物都会严重影响人的身心健康，因此煤气中HCN的脱除一直是煤化工行业的重要课题。
目前，煤气除尘主要是通过重力除尘、旋风除尘、湿法除尘、布袋除尘或静电除尘。其中重力除尘、旋风除尘只能初步除尘，还需要经过喷淋湿法除尘、布袋除尘或静电除尘精细除尘。喷淋湿法除尘耗水量大，除尘后煤气含水量高。布袋除尘器压力损失大，布袋维护率高。传统电除尘器气流与集尘板平行通过电场，占用空间大。
国内外主要利用吸附、吸收、燃烧、催化氧化、催化水解等方法净化HCN，吸收法是先将含有HCN的废气通过碱液进行吸收生成CN－，再处理吸收液中的CN－，处理含CN－的吸收液也是一大难题。吸附法是采用活性炭、分子筛、硅藻土等吸附剂通过物理或化学吸附的方法吸附HCN气体，燃烧法主要是直接燃烧和催化燃烧，燃烧常常产生二次污染的氮氧化物，催化常常需要昂贵的催化剂。
发明内容
本发明利用高压静电除尘原理和特性，对煤气中的粉尘和HCN进行净化脱除，可以得到较好的除尘效果同时脱除HCN，具体是通过以下方式实现的：
（1）煤气生产工艺中，将含粉尘及HCN的粗煤气经过降温冷却后输送到电除尘器中，经过降温后，粗煤气温度一般在150-200℃，含尘量为20-120 g/ m3；
（2）粗煤气输入电除尘器时，入口处布置气流均布板，粗煤气气流方向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直，并控制电场内气流速为0.6-1.2 m/s，电除尘器工作电压45-60kV；其中其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置（阳极板和阴极板块数均为3-5块），阳极板为网孔目数为10目-100目的网状极板，阴极板由间距300-450mm的极线与极线平行排列而成，阳极板和阴极板间的距离为200-250mm。
所述阴极板中极线为常规电极线，如圆钢极、芒刺线、鱼骨线等；
（3）靠近气流入口处网状极板的网孔目数较小、孔径较大，气流下游网状极板的目数较大、孔径较小；煤气中粉尘浓度不同，网状极板的目数选择不同，网状极板的目数范围为10目-100目，即孔径范围为0.15 mm-2.0 mm。当粗煤气的含尘量<50 g/ m3时，阳极板和阴极板均设置为3-4块，气流入口处阳极板的网孔目数为20-35目，之后阳极板网孔目数依次均匀梯度升高，最后一阳极板网孔目数为100目；当粗煤气的含尘量>50 g/ m3时，阳极板和阴极板均设置为4-5块，气流入口处阳极板的网孔目数<20目，之后阳极板网孔目数依次均匀梯度升高，最后一阳极板网孔目数为100目。
粗煤气气流垂直通过电除尘器时，依次经过“放电阴极-网状阳极板-放电阴极-网状阳极板……放电阴极-网状阳极板”。电极放电情况下，气流依次通过放电极电晕区，然后继续流向网状阳极板。电除尘器电压为45 kv-60 kv；在通过的第一层网状阳极板时进行第一次收尘和HCN净化；通过第一网状阳极板后的气流继续前进，再通过下一个放电电晕区流向下一个网状阳极板除尘和HCN净化。
煤气流经网状阳极板收尘的同时，网状阳极板上方设置的喷水器喷洒水，通过水流作用除去网状阳极板上的粉尘，保持网状阳极板上粉尘厚度<5 mm，同时水分有助于HCN的净化。
所述网状阳极板的面积大小按常规电除尘器中的烟气量与流速的关系计算。
本发明的优点：
1、由于采用气流垂直通过阳极板和阴极板的方式，含尘气体首先经过电晕区，电晕区电子、自由基密度大，粉尘可以充分荷电、HCN也能够充分分解氧化；
2、采用网状阳极板，可以根据气流含尘量灵活配置网状阳极板，实现梯度除尘，使除尘效率更高；
3、气流垂直通过网状阳极板，同时配有喷水器，网状阳极板收集的粉尘与水混合不易被气流带走，同时在电场作用下，气流中的HCN通过附着有粉尘和水的网状阳极板时，被分解及未被分解的HCN在粉尘、水、电场的共同作用下被吸收和深度净化；
4、煤气流向与极板垂直，经过多个区域高效收尘，与传统除尘器相比可以大大减少占用的空间。
附图说明
图1为本发明电除尘器中阳极板和阴极板布置结构示意图；
图中：1-电源；2-阳极板；3-阴极板；4-喷水器。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1所示，本同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，具体内容如下：
高炉煤气（含尘量为50-90g/ m3、 HCN浓度为1.8 g/ m3）经过降温冷却至160-165℃后输送到电除尘器中，电场内气流速度为0.8m/s；粗煤气输入电除尘器，电除尘器入口设有气流均布板，粗煤气气流流向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直，其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置，阳极板2为网状极板，阴极板3由间距400mm的极线与极线平行排列而成，极线为圆钢极线，阴极板与网状阳极板的距离为250mm。
电场内线板式阴极和网状阳极板均设置有4块，网状阳极板上方设置有喷水器4，阳极板2与电源1正极连接，阴极板3与电源1负极连接，接近气流入口处的第一网状阳极板的网孔目数为10目，第二网状阳极板的网孔目数为40目，第三网状阳极板的网孔目数为70目，第四网状阳极板的网孔目数为100目，电除尘器工作电压为50 kv。
经过处理后，出口煤气含尘量为9 mg/ m3，HCN浓度为0.35 g/ m3。
实施例2：本同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，具体内容如下：
焦炉煤气（含尘量为20-40 g/ m3、HCN浓度为2.1g/ m3）经过降温冷却至175-180℃后输送到电除尘器中，电场内气流速度为1.0m/s；粗煤气输入电除尘器，电除尘器入口设有气流均布板，粗煤气气流流向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直，其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置，阳极板2为网状极板，阴极板1由间距450mm的极线与极线平行排列而成，极线为芒刺型电极，阴极板与网状阳极板的距离为220mm。
电场内线板式阴极和网状阳极板均设置有3块，网状阳极板上方设置有喷水器，阳极板与电源正极连接，阴极板与电源负极连接，接近气流入口处的第一网状阳极板的网孔目数为35目，第二网状阳极板的网孔目数为70目，第三网状阳极板的网孔目数为100目，电除尘器工作电压为45 kv。
经过处理后，出口煤气含尘量为7 mg/ m3，HCN浓度为0.45 g/ m3。
实施例3：本同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，具体内容如下：
转炉煤气（含尘量为40-50 g/ m3、HCN浓度为1.3 g/ m3）经过降温冷却至150-155℃后输送到电除尘器中，电场内气流速度为0.6m/s；粗煤气输入电除尘器，粗煤气气流流向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直，其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置，阳极板为网状极板，阴极板由间距350mm的极线与极线平行排列而成，极线为鱼骨线，阴极板与网状阳极板的距离为250mm。
电场内线板式阴极和网状阳极板均设置有4块，网状阳极板上方设置有喷水器，阳极板与电源正极连接，阴极板与电源负极连接，接近气流入口处的第一网状阳极板的网孔目数为30目，第二网状阳极板的网孔目数为55目，第三网状阳极板的网孔目数为80目，第四网状阳极板的网孔目数为100目，电除尘器工作电压为55kv。
经过处理后，出口煤气含尘量为8 mg/ m3，HCN浓度为0.3 g/ m3。
实施例4：本同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，具体内容如下：
转炉煤气（含尘量为100-120 g/ m3，HCN浓度为1.54 g/ m3）经过降温冷却至190-200℃后输送到电除尘器中，电场内气流速度为1.2m/s；粗煤气输入电除尘器，粗煤气气流流向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直，其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置，阳极板为网状极板，阴极板由间距300mm的极线与极线平行排列而成，极线为鱼骨线，阴极板与网状阳极板的距离为225mm。
电场内线板式阴极和网状阳极板均设置有5块，网状阳极板上方设置有喷水器，阳极板与电源正极连接，阴极板与电源负极连接，接近气流入口处的第一网状阳极板的网孔目数为10目，第二网状阳极板的网孔目数为30目，第三网状阳极板的网孔目数为50目，第四网状阳极板的网孔目数为70目，第五网状阳极板的网孔目数为100目，电除尘器工作电压为60kv。
经过处理后，出口煤气含尘量为11 mg/ m3，HCN浓度为0.27 g/ m3。
Claims (4)
1.一种同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，其特征在于：将煤气生产工艺中的粗煤气降温冷却至150-200 ℃后输送到电除尘器中，电除尘器工作电压45-60kV，气流速度为0.6-1.2 m/s，粗煤气气流流向与电除尘器中的阳极板和阴极板垂直；其中电除尘器中的阳极板和阴极板交替设置，阳极板为网孔目数为10目-100目的网状极板，阴极板由间距300-450mm的极线与极线平行排列而成，阳极板和阴极板间的距离为200-250mm。
2.根据权利要求1所述的同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，其特征在于：粗煤气的含尘量为20-120 g/ m3。
3.根据权利要求1或2所述的同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，其特征在于：当粗煤气的含尘量<50 g/ m3时，阳极板和阴极板均设置为3-4块，气流入口处阳极板的网孔目数为20-35目，之后阳极板网孔目数依次均匀梯度升高，最后一阳极板网孔目数为100目；当粗煤气的含尘量>50 g/ m3时，阳极板和阴极板均设置为4-5块，气流入口处阳极板的网孔目数<20目，之后阳极板网孔目数依次均匀梯度升高，最后一阳极板网孔目数为100目。
4.根据权利要求3所述的同时净化煤气中的粉尘和HCN的方法，其特征在于：阳极板上方设置有喷水器。
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