CN108786454A - 一种静电光催化脱汞除尘装置 - Google Patents

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关昱
朱良君
纪政
吴强
齐雪梅
曲晨昊
张会
李庆伟
凌杨
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Abstract

本发明涉及一种静电光催化脱汞除尘装置，包括壳体，壳体内设置电除尘区、催化脱汞区和净烟气室，净烟气室内设有喷淋设备，电除尘区内设有放电级以及吸附尘粒的集尘级，放电级和集尘级上设有振打机构，催化脱汞区内设有若干附有催化剂的催化板，催化板沿烟气流进方向平行布置，在相邻催化板之间的顶端设置LED光源，催化脱汞区末端设有后墙，后墙下端设有与净烟气室相通的开口，进入壳体的烟气依次经过电除尘区除尘、催化脱汞区脱汞以及喷淋设备冲刷后排出。与现有技术相比，本发明针对烟气中的粉尘颗粒、重金属汞进行有效脱除，实现除尘和脱汞一步完成，烟气在除尘器中以此经过除尘脱汞洗涤，实现对烟气的有效净化。

Description

一种静电光催化脱汞除尘装置
技术领域
本发明涉及环保除尘领域，具体涉及一种静电光催化脱汞除尘装置。
背景技术
目前，火电作为我国发电行业的支柱，近年来的迅速发展对环境造成了一定程度的污染，火电厂烟气中多种污染物成为大气污染重要的来源。众所周知，汞及其化合物有着很强的生物毒性，其中有机汞化合物的毒性最大。汞中毒中以甲基汞致病最为严重。甲基汞会破坏人体细胞的基本运行功能，影响人体的神经功能，危害神经元细胞发生强烈变性，使中枢神经系统的各个部分受到不同程度的损害。除了汞对人体的危害，汞还对生态环境产生了重大影响，会对包括大气、水、土壤在内的生态环境产生污染，它们不被生物所降解，在人体内发生沉淀，并转化为对人体更加有杀伤力的有机汞化合物，从而对人体健康产生直接或者间接的危害。
燃烧过程中扩散进入大气的汞主要形态有3种：零价汞，二价汞和颗粒汞。二价汞可以溶于水，因此能有效的被湿法烟气脱硫系统脱除，颗粒汞可以被除尘器捕捉，如静电除尘器或袋式除尘器。然而零价汞既不溶于水也不容易吸附，在大气中可以存在1-2年，它们不能被微生物降解，不断富集在人体内，并转化为剧毒的金属有机化合物，对人类的身体健康造成直接或间接的危害。
现有技术中，广泛采用喷射吸附剂的脱汞装置，对烟气中的汞进行吸附脱离，这种方式存在一定的缺陷。如专利201310425727.X，一种除尘脱汞一体化的装置和方法，燃煤锅炉烟气首先经收尘电场高效捕集较粗颗粒粉尘，随后进入荷电一体式凝并电场进行粉尘凝并增粗，在一体式凝并电场后喷入活性炭吸附脱汞，增粗后粉尘及脱汞后活性炭一起进入之后的袋区被捕集下；专利201520207706.5一种用于锅炉烟气颗粒物与重金属联合脱除，该装置包含电除尘区、重金属催化氧化区、吸附剂喷射区以及袋式除尘区几部分。装置内沿烟气流进方向首先设置电除尘区，以高效捕集烟气颗粒物及颗粒态重金属汞、砷等；随后设置汞催化氧化剂固定床，实现烟气中零价汞向二价汞的转化；固定床后设置吸附剂喷射区以吸附脱除汞砷等重金属；吸附重金属的活性炭及逃逸飞灰进入袋区被捕集下来。电区灰斗下卸的为原品质粉煤灰，袋区灰斗下卸的为吸附重金属的活性炭和少量的粉煤灰，少量外排，大部分循环至管道再次喷入烟气循环利用。一方面，通过喷射吸附剂的方式必将吸附剂混入回收的粉尘中，造成粉尘的污染，无法实现粉尘的二次利用，浪费大量的资源；另一方面，对高浓度的大量烟气进行脱汞处理时，现有的方式需小号大量的脱汞剂，导致脱汞成本严重增加，影响了工业的经济效益，且脱汞效率及脱汞质量较低，无法满足对烟气中汞排放的更高标准的要求。因此，开发研究新型高效、节能环保的脱汞除尘技术成为环保除尘技术领域的当务之急。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种静电光催化脱汞除尘装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种静电光催化脱汞除尘装置，包括中空的壳体，沿烟气流进方向，所述壳体内依次设置电除尘区、催化脱汞区和净烟气室，所述净烟气室内设有喷淋设备，所述电除尘区内设有若干使尘粒荷电的放电级以及吸附尘粒的集尘级，所述放电级和集尘级上设有振打机构，所述催化脱汞区内设有若干附有催化剂的催化板，所述催化板沿烟气流进方向平行布置，在相邻催化板之间的顶端设置LED光源，所述催化脱汞区末端设有后墙，所述后墙下端设有与净烟气室相通的开口，进入壳体的烟气依次经过电除尘区除尘、催化脱汞区脱汞以及喷淋设备冲刷后排出。
进一步地，所述壳体前端设有进口封头，后端设有烟气出口，所述烟气出口位置高于所述喷淋设备。
进一步地，所述中空壳体在电除尘区的下端设有灰斗。
进一步地，所述灰斗下端设有卸灰阀。
进一步地，所述催化板为波浪形板，沿烟气流向堆叠排列。
进一步地，所述电除尘区的前后端分别设置前绝缘板和后绝缘板，确保放电级的电场不会泄露。
进一步地，所述前绝缘板和后绝缘板上均设有使烟气分布均匀的气流均布器。
进一步地，所述振打机构包括位于上部的阴极振打机构和下部的阳极振打机构，阴极振打机构外接链条机或电动机，所述阳极振打机构固定在壳体底部并通过金属支架接地，振打机构保证除尘高效稳定。
进一步地，所述喷淋设备设为多层，所述喷淋设备水源可为脱硫塔来水，并根据需要在喷淋设备上部加装除雾器，经催化的烟气中元素汞为二价汞，二价汞随烟气进入喷淋设备冲刷，将汞脱除，从而实现烟气除尘脱汞一体化。
进一步地，所述催化板上的光催化剂为BiOiO3光催化剂。
与现有技术相比，本发明采用光催化技术对烟气中的粉尘颗粒、重金属汞进行有效脱除，避免了采用喷射吸附剂造成的粉尘污染以及投资过高的缺点，采用静电光催化除尘器，实现除尘和脱汞一步完成，烟气在除尘器中以此经过除尘脱汞洗涤，实现对烟气的有效净化。
具体优点为：
1、电除尘区的前后端分别设置前绝缘板和后绝缘板，确保放电级的电场不会泄露。
2、前绝缘板和后绝缘板上均设有使烟气分布均匀的气流均布器，可以保证烟气均匀流经电除尘区进行除尘，保证烟气中的粉尘颗粒得到高效收集。
3、放电级和集尘级上设有振打机构，可将收集的颗粒振动脱落，及时排除。
4、催化板为波浪形板，沿烟气流向堆叠排列，增加与烟气接触的表面积，同时使烟气发生扰动，增加与催化剂的反应。
5、采用光催化技术，对汞等重金属的移除效率可达到90％以上，且催化剂制备方便，稳定性强，可在不增加过高成本的情况下多次重复使用，实现汞的脱除。
6、采用喷淋装置净化烟气，对烟气中的微小颗粒和催化后的重金属实现清洁，且同时降低了烟气温度，减少在脱硫塔中的携水，减轻烟羽现象。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为A向催化脱汞区的示意图；
图中：1-进口封头；2-前绝缘板；3-气流均布器；4-阴极振打机构；5-放电级；6-集尘级；7-后绝缘板；8-LED光源；9-催化板；10-后墙；11-净烟气室；12-烟气出口；13-喷淋设备；14-底梁；15-阳极振打机构；16-卸灰阀；17-灰斗。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种新型静电光催化脱汞除尘装置，如图1所示，包括进口封头1，灰斗17，使进入电场烟气分布均匀的气流均布器3，使尘粒荷电的放电级5，吸附尘粒的集尘级6，附有可以催化氧化汞的催化剂的催化板9，以及冲刷烟气的喷淋设备13，阴极振打机构4可外接链条机、电动机等动力装置，阳极振打机构15固定在装置底梁14上，并通过底梁14上的金属支架接地，振打机构可采用震动器。烟气经过进口封头1到达前绝缘板2，并在气流均布器3处实现均匀分布，以保证除尘效率，前绝缘板2起到绝缘作用，确保放电级5的电场不会泄露，烟气经过电场，尘粒被荷电脱除，通过后绝缘板7和气流均布器进入催化板区域，后绝缘板7保证电场不会对光催化反应产生影响。
如图2所示，催化板9为沿烟气流向堆叠排列的S型板，以增加与烟气接触的表面积，同时使烟气发生扰动，增加与催化剂的反应，催化板9顶端设置有提供稳定激发光的LED光源8，使光催化剂在LED光源8的照射下将烟气中的零价汞氧化为二价汞，同时在除尘器的顶端预留开口，保证催化板的可更换。催化板9后墙10底端为多孔结构，烟气经过光催化脱汞后从后墙底部进入喷淋设备13，喷淋设备13为多层级喷淋，烟气经过冲刷去除其中的二价汞并对残留的尘粒进行进一步的清洗净化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种静电光催化脱汞除尘装置，包括中空的壳体，沿烟气流进方向，所述壳体内依次设置电除尘区、催化脱汞区和净烟气室，所述净烟气室内设有喷淋设备，其特征在于，所述电除尘区内设有若干使尘粒荷电的放电级以及吸附尘粒的集尘级，所述放电级和集尘级上设有振打机构，所述催化脱汞区内设有若干附有催化剂的催化板，所述催化板沿烟气流进方向平行布置，在相邻催化板之间的顶端设置LED光源，所述催化脱汞区末端设有后墙，所述后墙下端设有与净烟气室相通的开口，进入壳体的烟气依次经过电除尘区除尘、催化脱汞区脱汞以及喷淋设备冲刷后排出。
2.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述壳体前端设有进口封头，后端设有烟气出口，所述烟气出口位置高于所述喷淋设备。
3.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述中空壳体在电除尘区的下端设有灰斗。
4.根据权利要求3所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述灰斗下端设有卸灰阀。
5.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述催化板为波浪形板，沿烟气流向堆叠排列。
6.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述电除尘区的前后端分别设置前绝缘板和后绝缘板。
7.根据权利要求6所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述前绝缘板和后绝缘板上均设有使烟气分布均匀的气流均布器。
8.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述振打机构包括位于上部的阴极振打机构和下部的阳极振打机构，阴极振打机构外接链条机或电动机，所述阳极振打机构固定在壳体底部并通过金属支架接地。
9.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述喷淋设备设为多层，并根据需要在喷淋设备上部加装除雾器。
10.根据权利要求1所述的一种静电光催化脱汞除尘装置，其特征在于，所述催化板上的光催化剂为BiOiO3光催化剂。
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