CN113909121B - 一种安全性高的粉尘去除方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种安全性高的粉尘去除方法及系统，该方法包括以下步骤：1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；4)风选处理装置停机检查。本申请提供的技术方案，能够实时监控活性炭粉末去除过程中的各项参数，确保活性炭粉末去除安全进行，防止生产事故的发生。

Description

一种安全性高的粉尘去除方法及系统

技术领域

本发明涉及一种粉尘去除方法，具体涉及一种安全性高的粉尘去除方法，属于烧结活性炭粉末处理技术领域；本发明还涉及一种安全性高的粉尘去除系统。

背景技术

活性炭烟气净化技术具有多污染物协同高效净化的优势，适应烧结烟气组分复杂(SO₂、NO_x、粉尘、O₂、水蒸气、重金属)、温度波动大(110-180℃)的特点，已经成功应用到烧结烟气净化系统中，同时也推广到焦化、电力等多行业中，具备非常好的多污染物去除效果，在当前环保形势极其严格的条件下，具有很大的推广空间。

活性炭烟气净化工艺包括吸附塔、再生塔、输送机三大主题设备，吸附塔塔体有效高度在30m左右，活性炭作为吸附剂与催化剂在吸附塔内完成对污染物进行高效吸附附，吸附了污染物的活性炭从上往下移动，通过输送系统送往再生塔进行加热再生，活性炭在移动的过程中由于自摩擦、解析磨损的作用，不可避免的产生损坏，由初始的具有完整形态的柱状活性炭变为不同粒径大小的较细活性炭混合物，这些活性炭在解析塔内经过加热再生后经过振动筛筛分去除粒径较小的部分，但不可避免的仍有较细粒径活性炭会进入吸附系统，同时，由于静电效应，大颗粒活性炭表面会覆盖超细炭粉，也会进入吸附系统。需要注意的是，活性炭粉化率与循环量及活性炭品质息息相关，循环量与烧结烟气中污染物浓度相关，污染物浓度高，活性炭循环量大，活性炭品质差，小粒径炭多，因此进入吸附塔内的超细粉尘含量为波动值。

在活性炭粉尘的去除过程中，由于活性炭粉尘浓度和温度的影响存在容易爆炸的风险。刚解析出来的活性炭颗粒温度虽然偏低，但活性炭粉末在空气中的浓度达到一定值时，温度达到165℃，即可能发生爆炸。

因此，如何提供一种安全性高的粉尘去除方法，其能够实时监控活性炭粉末去除过程中的各项参数，确保活性炭粉末去除安全进行，防止生产事故的发生，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于能够实时监控活性炭粉末去除过程中的各项参数，确保活性炭粉末去除安全进行，防止生产事故的发生。本发明提供一种安全性高的粉尘去除方法，该方法包括以下步骤：1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；4)风选处理装置停机检查。

根据本发明的第一个实施方案，提供一种安全性高的粉尘去除方法：

一种安全性高的粉尘去除方法，该方法包括以下步骤：

1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；

2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；

3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；

4)风选处理装置停机检查。

作为优选，步骤2)具体包括以下步骤：

2a1)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b1)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后风选气体的理论温度t_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c1)判断风选气体实测温度t_2实与理论温度t_2理的差异率a_F的大小：

差异率

若0＜a_F≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_F＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_F≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)。

作为优选，步骤2)具体包括以下步骤：

2a2)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b2)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后活性炭的理论温度T_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c2)判断活性炭实测温度T_2实与理论温度T_2理的差异率a_C的大小：

差异率

若0＜a_C≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_C＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_C≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)。

作为优选，在步骤2b1)或步骤2b2)中，结合系统的基础热流失，修正公式(1)得到公式(1-1)及t_2理或T_2理的值：

kC₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1-1)；

或

其中，k为系统热流失系数，k为0.8-1。

作为优选，该方法还包括：

S1)获取风选处理后风选气体中粉尘浓度C_FC；若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)；且所述步骤S1)紧接在步骤1)之后；和/或

步骤3)具体为：

3a)向参与风选处理的风选气体中鼓入惰性气体，惰性气体与原风选气体的比值为β；和/或

3b)向风选处理后的风选气体中通入常温气体或惰性气体。

作为优选，所述步骤S1)具体包括以下步骤：

S1a)选定待处理粉尘粒径d₀，根据流化速度临界公式(2)得到流化速度V₀，

S1b)测定风选处理装置流通面积A₀，测定活性炭循环量m₀，测定风选处理前活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₀；测定风选处理后活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₁

S1c)获取待处理粉尘浓度C₀，

其中，m为待处理粉尘含量，单位为g/s；q₀为风选处理装置流量，单位为m³/s；

S1d)若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)

若粉尘浓度C_FC＜20g/m³，持续进行步骤1)。

作为优选，步骤1)包括以下步骤：

1a)选定尘料混合物中待流化风选的流化粒径区间[r₂,r₃]；

1b)从尘料混合物中筛分出粒径小于流化粒径区间[r₂,r₃]的直排粉尘、属于流化粒径区间[r₂,r₃]范围内的待流化尘料，粒径大于流化粒径区间[r₂,r₃]的快筛尘料；

1c)向所述待流化尘料中通入高压气体，使得所述待流化尘料受到竖直方向向上的流化风鼓吹，所述流化风将待脱除粉尘从所述待流化尘料中脱除；

1d)将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组，得到A3、A4、……、An，共(n-2)组所述快筛尘料，所述A3、A4、……、An组之间的尘料粒径逐渐增大，分别向所述A3、A4、……、An组中通入高压气体喷吹脱除大颗粒物上附着的粉尘，所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速分别标记为u₃、u₄、……、u_n；所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速满足如下关系：u₃＞u₄＞……＞u_n。

作为优选，步骤1b)具体包括以下步骤：

1ba)将尘料混合物进行筛分处理，并进行步骤1bb1)或步骤1bb2)；

1bb1)在筛分处理中，先将所述直排粉尘筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述快筛尘料；或

1bb2)在筛分处理中，先将所述快筛尘料筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述直排粉尘；

作为优选，步骤1d)中通过筛分处理将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组。

作为优选，在步骤1c)中所述流化风的风速为u₂，且u₂满足下述流化速度临界公式(2)

其中，d为待处理活性炭粉尘直径，u为流化风速度、ρ为流化风密度、μ为流化风黏度，ρ_p为待处理活性炭粉尘密度，g为重力加速度；

即，

其中，r₂为流化粒径区间的最小颗粒直径，r₃为流化粒径区间的最大颗粒直径；

作为优选，步骤1d)中所述A3组的快筛尘料的粒径区间为[r₃,r₄]；且所述A3中通入的高压气体的风速u₃根据流化速度公式(1)得到：

其中，r₃为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最小颗粒直径，r₄为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最大颗粒直径。

根据本发明的第二个实施方案，提供一种安全性高的粉尘去除系统：

一种应用第一个实施方案所述安全性高的粉尘去除方法的安全性高的粉尘去除系统，该系统包括：风选处理装置、炭循环流量传感器、第一炭温度传感器、第二炭温度传感器、风循环流量传感器、第一风温度传感器、第二风温度传感器、惰性气体补入装置；

所述炭循环流量传感器设置在所述风选处理装置活性炭路径的上游或下游；

所述第一炭温度传感器设置在所述风选处理装置活性炭进料口上游；

所述第二炭温度传感器设置在所述风选处理装置活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器设置在所述风选处理装置风选气体路径的上游或下游；

所述第一风温度传感器设置在所述风选处理装置风选气体入口上游；

所述第二风温度传感器设置在所述风选处理装置风选气体出口下游；

惰性气体补入装置的出气口接入所述风选处理装置风选气体路径的上游或下游。

作为优选，该系统还包括：风温控制器；所述风温控制器数据入口信号连接至炭循环流量传感器、第一炭温度传感器、第二炭温度传感器、风循环流量传感器、第一风温度传感器、第二风温度传感器；所述风温控制器的控制口与惰性气体补入装置信号连接。

根据本发明的第三个实施方案，提供一种安全性高的粉尘去除系统：

一种应用第一个实施方案所述安全性高的粉尘去除方法的安全性高的粉尘去除系统，该系统包括：风选处理装置、前置粒径识别装置、后置粒径识别装置、炭循环流量传感器、风循环流量传感器、活性炭流量阀；

所述炭循环流量传感器设置在所述风选处理装置活性炭路径的上游或下游；

所述前置粒径识别装置设置在所述风选处理装置活性炭进料口上游；

所述后置粒径识别装置设置在所述风选处理装置活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器设置在所述风选处理装置风选气体路径的上游或下游；

所述活性炭流量阀设置在所述风选处理装置活性炭路径的上游。

作为优选，该系统还包括：粉尘浓度控制器；所述粉尘浓度控制器数据入口信号连接至前置粒径识别装置、后置粒径识别装置、炭循环流量传感器、风循环流量传感器；所述粉尘浓度控制器的控制口与活性炭流量阀信号连接。

在考虑对活性炭粉末进行筛选的时候，一般可通过筛网进行筛选。但，由于活性炭粉尘通过静电吸附在大颗粒活性炭上，单纯通过筛网或附上振动，难以去除活性炭粉尘。在该项目的研发过程中，本申请创造性的采用流化风选的方式对活性炭物料内的活性炭粉尘进行去除。过程中发现，当活性炭粉末在空气中的浓度大于20g/m³时，即触及了活性炭粉尘的爆炸下限，而活性炭粉末的着火点仅为165℃。当活性炭粉尘达到爆炸下限后，由于活性炭粉尘比表面积大，易氧化放热。从而促进整体活性炭粉尘气体的温度的提高，因此浓度达到爆炸下限的活性炭粉末对温度变化非常的敏感，稍有不慎即可能发生爆炸。

因此在解决该问题时，本申请优先考虑控制流化风选过程中活性炭粉尘的温度。只要活性炭粉尘的温度处在安全范围内，无论粉尘浓度如何波动，都不会发生活性炭粉尘的爆炸。

在本申请的第一个实施方案中，提供了一种安全性高的粉尘去除方案，该方法可用于所有的粉尘去除，也可用于指定去除活性炭粉末。在步骤1)中，采用流化风选的方式对解析后活性炭颗粒(活性炭物料)进行处理，去除大颗粒活性炭之间的活性炭粉尘，和附着在大颗粒活性炭上的活性炭粉尘。在步骤2)中判断风选处理过程中是否存在放热反应，如果存在放热反应，则需进一步判断放热反应的程度，是轻微放热反应还是严重放热反应；当判断为轻微放热反应时，为了避免之后反应更为剧烈，需要降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；如果是严重放热反应，则需要直接对风选处理装置停机检查。本申请提供的技术方案，能够有效监测活性炭流化风选筛分的过程中的反应情况，并根据反应情况执行相对应的处理方案，从而确保活性炭粉末去除过程中的安全，防止安全事故的发生。

需要说明的是，步骤4)中，风选处理装置停机检查，利用管路将原流经风选处理装置的活性炭物料短路，使得烧结系统的活性炭的流动不受影响。

在本申请的第一个实施方案中，在步骤2)的一个实施例中通过获取风选处理后理论出风温度和实际出风温度的差异率，来判断是否存在放热反应，且放热反应时轻微放热反应还是严重放热反应。过程中实时监测流化风选处理过程中单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实，根据热量守恒，即活性炭的热量变化值等于风选气体的温度变化值。从而得到风选处理后风选气体的理论温度t_2理，再将风选处理后的风选气体实测温度t_2实与理论温度t_2理进行对比，从而判断得出流化风选处理过程中，能量是否守恒。如果发生了氧化还原反应，则会使得整个系统的温度提高，即使得t_2实＞t_2理。通过判断差异率a_F的大小，即可判断放热反应的状态，如果只是轻微放热则执行步骤3)在不停机地情况下，降低风选处理后活性炭和风选气体的温度。如果已经是严重的放热反应则执行步骤4)在停机状态下，对风选处理装置进行处理，快速处理风选设备内部发生的氧化还原反应。

在本申请的第一个实施方案中，在步骤2)的另一个实施例中通过获取风选处理后理论出口活性炭温度和实际出口活性炭温度的差异率，来判断是否存在放热反应，且放热反应时轻微放热反应还是严重放热反应。过程中实时监测流化风选处理过程中单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实，根据热量守恒，即活性炭的热量变化值等于风选气体的温度变化值。从而得到风选处理后活性炭的理论温度T_2理，再将风选处理后的活性炭实测温度T_2实与理论温度T_2理进行对比，从而判断得出流化风选处理过程中，能量是否守恒。如果发生了氧化还原反应，则会使得整个系统的温度提高，即使得T_2理＞T_2理。通过判断差异率a_C的大小，即可判断放热反应的状态，如果只是轻微放热则执行步骤3)在不停机地情况下，降低风选处理后活性炭和风选气体的温度。如果已经是严重的放热反应则执行步骤4)在停机状态下，对风选处理装置进行处理，快速处理风选设备内部发生的氧化还原反应。

需要说明的是，在流化风选处理装置中，若发生严重氧化还原反应后，不及时处理；会存在设备爆炸的风险，于此同时，由于鼓入的空气更不上放热反应的速率，以使得氧化还原反应不完全，从而产生一氧化碳有毒气体，极大影响作业环境。

需要说明的是，由于系统中会存在热量的散失，引入系数k，从而调节活性炭热量变化与风选气体热量变化的关系。

在本申请的第一个实施方案中，通过选定待处理粉尘粒径d₀，根据流化速度临界公式(2)得到流化速度V₀，接着测定风选处理装置流通面积A₀，测定活性炭循环量m₀，测定风选处理前活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₀；测定风选处理后活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₁，最后获取待处理粉尘浓度C₀，根据待处理粉尘浓度C₀来判断风选处理系统中活性炭粉尘浓度是否超过爆破下限值，如果超过则进一步对温度进行监控把控。

在本申请的第一个实施方案中，先根据实际工艺需求选定需要从活性炭物料中去除的待流化尘料的粒径范围，标记为[r₂,r₃]。然后通过筛分处理的方式将尘料混合物(活性炭物料)分为三个部分，包括：粒径小于流化粒径区间[r₂,r₃]的直排粉尘、粒径在流化粒径区间[r₂,r₃]范围内的待流化尘料，粒径大于流化粒径区间[r₂,r₃]的快筛尘料；接着向待流化尘料中通入高压气体，控制待流化尘料受到的竖直方向向上的流化风速度，从而使得流化风速度对应的活性炭粉尘从待流化尘料中排出，已达到准确去除活性炭粉尘的目的。先将含有大量目标活性炭粉尘的待流化尘料筛分出来，能够有利于高压气体对活性炭物料内的活性炭粉尘的去除，使得去除的活性炭粉尘的粒径可调，提高活性炭粉尘去除的精度。

需要说明的是，在本申请的一个实施例中，尘料混合物料为吸附塔-解析塔系统中的活性炭物料。

需要说明的是，流化风隐含了公开了对高压气体的风速控制的条件，即通过控制高压气体单位时间的流量，调节吹入活性炭物料中的流化风的速度，一定速度的流化风能够使得一定粒径以下的活性炭粉尘漂浮，从而脱离活性炭物料飞出。

在本申请的第一个实施方案中，利用筛分处理工艺对快筛尘料进行活性炭粉末的去除；将快筛尘料按照粒径大小进行分组，如得到标记为A3、A4、……、An的各组快筛尘料；然后再从底部对不同分组的快筛尘料通入高压气体。由于不同组的快筛尘料的粒径不同，活性炭颗粒之间的间隙不同，使得高压气体在不同组的快筛尘料中穿透的阻力不同。活性炭颗粒的粒径的直径越小，活性炭颗粒之间的缝隙越小，气体穿过的阻力越大；活性炭颗粒的粒径的直径越大，活性炭颗粒之间的缝隙越大，气体穿过的阻力越小。因此，在本申请一个优选的实施例中，控制所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速满足如下关系：u₃＞u₄＞……＞u_n。即相当于控制高压气体依次在所述A3、A4、……、An组中气压力值逐渐变小，从而在满足快筛需求的同时，节约能耗。

在本申请的第一个实施方案中，在步骤1ba)中将尘料混合物进行筛分处理，由多级筛分装置将尘料混合物分为直排粉尘、待流化尘料和快筛尘料；多级筛分装置对尘料混合物的筛分方式有很多种，本申请举出两个实施例。第一个实施例为，如步骤1bb1)中所述：先将所述直排粉尘筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述快筛尘料；而第二个实施例为，如步骤1bb2)中所述：先将所述快筛尘料筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述直排粉尘。通过多级筛分装置，将源源不断的尘料混合物分离，极大利于后期对活性炭物料中，活性炭粉尘的筛除。

在本申请的第一个实施方案中，多级筛分装置同时也进一步地对快筛尘料进行筛分，筛分成多组快筛尘料，从而有利于之后对不同粒径大小的快筛尘料的筛除。

在本申请的第一个实施方案中，步骤1c)中向待流化尘料中通入高压气体，并保证待流化尘料所受的流化风速u₂满足流化速度的要求。

需要说明的是，流化速度是指介质在流化状态下克服自身重力向上移动时所对应的风速称为流化速度，其中在循环流化床锅炉中使床层阻力不再增加的风量为最低流化风量，对应的风速为最低流化速度。流化状态是指介质以一定速度进入容器中在容器底部提供一定风压，介质分压大于等于单位截面上介质的重量，介质即呈悬浮状态运动而不致被流化风带走，其上部必须具有一个水平的界面。

因此，在风洗室中一直保持一定的流化风速；当小颗粒的待流化粉尘进入风洗室时，立刻就受到流化风速给到的浮力，从而与大颗粒的待流化粉尘脱离。根据流化速度临街公式：

当流化风速为u_mf时，粒径大小为d的活性炭粉尘颗粒将被悬浮吹起。而具体在本申请的实施方案中，设定需要流化筛除的活性炭粉尘的直径为r₂，根据流化风速临界公式得到：

将流化风速控制为u₂，则可将大小为r的活性炭粉尘颗粒将被悬浮吹起。

在本申请的第一个实施方案中，同样采用流化处理的方式对快筛尘料去除粉尘；而由于快筛尘料中最小的粒径大于r₃，因此对快筛尘料进行流化处理的流化风速的最大值为u₃，且大于u₂，即A3组中所受的流化风速为u₃；根据流化风速临界公式得到：

其中，r₃为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最小颗粒直径，r₄为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最大颗粒直径。

需要说明的是，所述A4组的快筛尘料的粒径区间为[r₄,r₅]、……、所述An组的快筛尘料的粒径区间为[r_n,+∞]；

在本申请的第二个实施方案中，通过风选处理装置对活性炭物料(活性炭颗粒、尘料混合物)进行风选处理，利用流化风筛出指定粒径的活性炭粉尘。同时分别通过炭循环流量传感器、第一炭温度传感器、第二炭温度传感器、风循环流量传感器、第一风温度传感器、第二风温度传感器、惰性气体补入装置实时监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实。本申请的技术方案，能够时刻了解风选过程中，各物料之间的温度关系，为风温的控制提供基础数据。

在本申请的第二个实施方案中，风温控制器结合从炭循环流量传感器、第一炭温度传感器、第二炭温度传感器、风循环流量传感器、第一风温度传感器、第二风温度传感器获取的数据信息，通过惰性气体补入装置向风选处理装置的上游或下游鼓入惰性气体，抑制氧化还原反应的进行。

在本申请的第三个实施方案中，通过风选处理装置对活性炭物料(活性炭颗粒、尘料混合物)进行风选处理，利用流化风筛出指定粒径的活性炭粉尘。同时分别通过前置粒径识别装置、后置粒径识别装置、炭循环流量传感器、风循环流量传感器、活性炭流量阀实时测定活性炭循环量m₀，测定风选处理前活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₀；测定风选处理后活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₁，本申请的技术方案，能够时刻了解风选过程中，活性炭风选过程中的粉尘浓度关系，为粉尘浓度控制提供基础数据。

在本申请的第三个实施方案中，粉尘浓度控制器结合从前置粒径识别装置、后置粒径识别装置、炭循环流量传感器、风循环流量传感器获取的数据信息，通过活性炭流量阀控制进入风选处理装置的活性炭物料的量，从而控制活性炭粉尘浓度。

需要重点说明的是，解决风选过程中的安全问题需要考虑到，风速选择与待处理粉尘粒径(d₀)相关，其流化速度由工艺流程控制，在装置参数一定的情况下，风量也由流化速度决定。

首先，建立通过控制风选过程中温度变化保证风选处理安全的指导思想。

如前所述，风选处理装置是通过空气或者其它气体将活性炭中的超细粉尘带出系统，因此装置内部气流中超细粉尘含量极高，超细炭粉的着火点在165℃左右，远低于柱状颗粒活性炭450℃的着火点温度，因此风选处理装置对温度控制尤其严格，也对温度反应更灵敏。活性炭来源于解析塔下料活性炭，解析塔主要有加热段、冷却段组成，一般而言进入风选处理装置的活性炭温度控制较低，在空气流状态下，不会有风险，但如果解析塔出现异常，那进入风选处理装置的活性炭可能存在高温点，在采用空气作为风选气源的情况下，系统存在燃烧条件，其中高温活性炭极有可能进入吸附系统，造成重大安全隐患，也会随着风选管路出口进入后续设施，放生次级危害。因此在风选处理装置入口及出口位置加入温度、流量检测设备，实时监控空气温度及流量变化，就显得极为重要。

采取空气风选处理时，活性炭及空气存在三种温度变化：活性炭温度降低、空气温度升高；活性炭温度降低，空气温度快速升高；活性炭温度升高，空气温度升高。第一种情形，活性炭温度降低，空气温度升高在热量守恒范围内；第二种情形，活性炭温度降低，空气温度升高范围超过热量守恒范围；第三种情形，活性炭温度升高，空气温度升高范围超过热量守恒范围。

对于固体炭颗粒而言，C+O₂＝CO₂反应属于强放热反应，反应热为391.8kJ/mol，活性炭颗粒比热容C₁为0.85kJ/(kg.k)，室外下空气比热容C₂为1.004kJ/(kg.k)。设定活性炭进入风选处理装置时温度为T₁、排出风选处理装置时温度为T₂、空气入口温度为t₁、空气出口温度为t₂，活性炭循环量为m₁，空气质量为m₂。

基于上述分析，给出了本申请第一个实施方案中，步骤2a1)-2c1)所涵盖的控制方法，需要说明的是，在入口空气温度为不变，探测到出口空气温度超过100℃时，直接采取紧急措施，如风选处理装置短路运行等，即步骤4)。

基于上述分析，给出了本申请第一个实施方案中，步骤2a2)-2c2)所涵盖的控制方法，如上所述，采取风选处理装置出口风温判断标准可以对风选系统中微细粉尘的危险性提前进行判别，但对活性炭颗粒出现高温异常时难以进行预判，如风选出口出现的高温活性炭进入吸附系统，那在烧结烟气组分中，既有可能出现吸附单元发生高温异常情形，造成严重的二次危害。

风选处理装置入口炭流温度在解析塔冷却段内经过空气间接冷却，温度比较均匀，而经过风选处理后，活性炭暴露在较大流量的空气中，既有可能存在换热后温度下降的趋势，也有可能起到助燃的反作用，出口活性炭温度升高。鉴于风选处理装置中，活性炭流动快，温度测量点代表性不足，而在风选处理装置中，空气与活性炭充分接触，因此可通过热量衡算的方式，计算出口活性炭温度。需要注意的是，当起始参数不变，活性炭出口温度出现140℃温度时，，直接采取紧急措施，即步骤4)。

其次，建立通过控制风选过程中活性炭粉尘浓度，预先判定风选处理安全的指导思想。

具体实施方案如本申请中，步骤S1)所涵盖的控制方法。需要注意的是当进入风选处理装置的粉尘含量发生变化时，有可能发生装置出口超细粉尘超过目标粉尘浓度20g/m³情形，此时需要综合考虑出口空气的温度，若出口粉尘温度较低，可以采取降低活性炭循环量等方式，将出口粉尘浓度降低，确保安全性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本申请提供的技术方案，采取空气作为起源，风选处理装置运行成本较低；

2、本申请提供的技术方案，鉴于超细炭粉着火点较低特点，能提高吸附系统运行的安全性能；

3、本申请提供的技术方案，能够防止塔内孔板的堵塞，降低系统运行阻力，降低运行成本；

4、本申请提供的技术方案，能够减少带出系统外的超细炭粉含量，提高环保性能。

附图说明

图1为本发明实施例中安全性高的粉尘去除方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中步骤2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应的工艺结构示意图；

图3为本发明实施例中步骤S1)获取风选处理后风选气体中粉尘浓度C_FC的工艺结构示意图

图4为本发明实施例中新型活性炭烟气净化工艺的结构示意图。

附图标记：

1：风选处理装置；2：惰性气体补入装置；301：前置粒径识别装置；302：后置粒径识别装置；

CTX：炭循环流量传感器；CTW1：第一炭温度传感器；CTW2：第二炭温度传感器；CFX：风循环流量传感器；CFW1：第一风温度传感器；CFW2：第二风温度传感器；F1：活性炭流量阀。

具体实施方式

根据本发明的第一个实施方案，提供一种安全性高的粉尘去除方法：

一种安全性高的粉尘去除方法，该方法包括以下步骤：

1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；

2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；

3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；

4)风选处理装置停机检查。

作为优选，步骤2)具体包括以下步骤：

2a1)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b1)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后风选气体的理论温度t_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c1)判断风选气体实测温度t_2实与理论温度t_2理的差异率a_F的大小：

差异率

若0＜a_F≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_F＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_F≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)。

作为优选，步骤2)具体包括以下步骤：

2a2)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b2)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后活性炭的理论温度T_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c2)判断活性炭实测温度T_2实与理论温度T_2理的差异率a_C的大小：

差异率

若0＜a_C≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_C＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_C≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)。

作为优选，在步骤2b1)或步骤2b2)中，结合系统的基础热流失，修正公式(1)得到公式(1-1)及t_2理或T_2理的值：

kC₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1-1)；

或

其中，k为系统热流失系数，k为0.8-1。

作为优选，该方法还包括：

S1)获取风选处理后风选气体中粉尘浓度C_FC；若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)；且所述步骤S1)紧接在步骤1)之后；和/或

步骤3)具体为：

3a)向参与风选处理的风选气体中鼓入惰性气体，惰性气体与原风选气体的比值为β；和/或

3b)向风选处理后的风选气体中通入常温气体或惰性气体。

作为优选，所述步骤S1)具体包括以下步骤：

S1a)选定待处理粉尘粒径d₀，根据流化速度临界公式(2)得到流化速度V₀，

S1b)测定风选处理装置流通面积A₀，测定活性炭循环量m₀，测定风选处理前活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₀；测定风选处理后活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₁

S1c)获取待处理粉尘浓度C₀，

其中，m为待处理粉尘含量，单位为g/s；q₀为风选处理装置流量，单位为m³/s；

S1d)若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)

若粉尘浓度C_FC＜20g/m³，持续进行步骤1)。

作为优选，步骤1)包括以下步骤：

1a)选定尘料混合物中待流化风选的流化粒径区间[r₂,r₃]；

1b)从尘料混合物中筛分出粒径小于流化粒径区间[r₂,r₃]的直排粉尘、属于流化粒径区间[r₂,r₃]范围内的待流化尘料，粒径大于流化粒径区间[r₂,r₃]的快筛尘料；

1c)向所述待流化尘料中通入高压气体，使得所述待流化尘料受到竖直方向向上的流化风鼓吹，所述流化风将待脱除粉尘从所述待流化尘料中脱除；

1d)将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组，得到A3、A4、……、An，共(n-2)组所述快筛尘料，所述A3、A4、……、An组之间的尘料粒径逐渐增大，分别向所述A3、A4、……、An组中通入高压气体喷吹脱除大颗粒物上附着的粉尘，所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速分别标记为u₃、u₄、……、u_n；所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速满足如下关系：u₃＞u₄＞……＞u_n。

作为优选，步骤1b)具体包括以下步骤：

1ba)将尘料混合物进行筛分处理，并进行步骤1bb1)或步骤1bb2)；

1bb1)在筛分处理中，先将所述直排粉尘筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述快筛尘料；或

1bb2)在筛分处理中，先将所述快筛尘料筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述直排粉尘；

作为优选，步骤1d)中通过筛分处理将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组。

作为优选，在步骤1c)中所述流化风的风速为u₂，且u₂满足下述流化速度临界公式(2)

其中，d为待处理活性炭粉尘直径，u为流化风速度、ρ为流化风密度、μ为流化风黏度，ρ_p为待处理活性炭粉尘密度，g为重力加速度；

即，

其中，r₂为流化粒径区间的最小颗粒直径，r₃为流化粒径区间的最大颗粒直径；

作为优选，步骤1d)中所述A3组的快筛尘料的粒径区间为[r₃,r₄]；且所述A3中通入的高压气体的风速u₃根据流化速度公式(1)得到：

其中，r₃为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最小颗粒直径，r₄为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最大颗粒直径。

根据本发明的第二个实施方案，提供一种安全性高的粉尘去除系统：

一种应用第一个实施方案所述安全性高的粉尘去除方法的安全性高的粉尘去除系统，该系统包括：风选处理装置1、炭循环流量传感器CTX、第一炭温度传感器CTW1、第二炭温度传感器CTW2、风循环流量传感器CFX、第一风温度传感器CFW1、第二风温度传感器CFW2、惰性气体补入装置2；

所述炭循环流量传感器CTX设置在所述风选处理装置1活性炭路径的上游或下游；

所述第一炭温度传感器CTW1设置在所述风选处理装置1活性炭进料口上游；

所述第二炭温度传感器CTW2设置在所述风选处理装置1活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器CFX设置在所述风选处理装置1风选气体路径的上游或下游；

所述第一风温度传感器CFW1设置在所述风选处理装置1风选气体入口上游；

所述第二风温度传感器CFW2设置在所述风选处理装置1风选气体出口下游；

惰性气体补入装置2的出气口接入所述风选处理装置1风选气体路径的上游或下游。

作为优选，该系统还包括：风温控制器；所述风温控制器数据入口信号连接至炭循环流量传感器CTX、第一炭温度传感器CTW1、第二炭温度传感器CTW2、风循环流量传感器CFX、第一风温度传感器CFW1、第二风温度传感器CFW2；所述风温控制器的控制口与惰性气体补入装置2信号连接。

根据本发明的第三个实施方案，提供一种安全性高的粉尘去除系统：

一种应用第一个实施方案所述安全性高的粉尘去除方法的安全性高的粉尘去除系统，该系统包括：风选处理装置1、前置粒径识别装置301、后置粒径识别装置302、炭循环流量传感器CTX、风循环流量传感器CFX、活性炭流量阀F1；

所述炭循环流量传感器CTX设置在所述风选处理装置1活性炭路径的上游或下游；

所述前置粒径识别装置301设置在所述风选处理装置1活性炭进料口上游；

所述后置粒径识别装置302设置在所述风选处理装置1活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器CFX设置在所述风选处理装置1风选气体路径的上游或下游；

所述活性炭流量阀F1设置在所述风选处理装置1活性炭路径的上游。

作为优选，该系统还包括：粉尘浓度控制器；所述粉尘浓度控制器数据入口信号连接至前置粒径识别装置301、后置粒径识别装置302、炭循环流量传感器CTX、风循环流量传感器CFX；所述粉尘浓度控制器的控制口与活性炭流量阀F1信号连接。

实施例1

一种安全性高的粉尘去除方法，该方法包括以下步骤：

1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；

2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；

3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；

4)风选处理装置停机检查。

实施例2

重复实施例1，只是步骤2)具体包括以下步骤：

2a1)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b1)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后风选气体的理论温度t_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c1)判断风选气体实测温度t_2实与理论温度t_2理的差异率a_F的大小：

差异率

若0＜a_F≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_F＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_F≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)。

实施例3

重复实施例2，只是步骤2)具体包括以下步骤：

2a2)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b2)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后活性炭的理论温度T_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c2)判断活性炭实测温度T_2实与理论温度T_2理的差异率a_C的大小：

差异率

若0＜a_C≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_C＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_C≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)。

实施例4

重复实施例3，只是在步骤2b1)或步骤2b2)中，结合系统的基础热流失，修正公式(1)得到公式(1-1)及t_2理或T_2理的值：

kC₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1-1)；

或

其中，k为系统热流失系数，k为0.9。

实施例5

重复实施例4，只是该方法还包括：

S1)获取风选处理后风选气体中粉尘浓度C_FC；若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)；且所述步骤S1)紧接在步骤1)之后；和/或

步骤3)具体为：

3a)向参与风选处理的风选气体中鼓入惰性气体，惰性气体与原风选气体的比值为β；和/或

3b)向风选处理后的风选气体中通入常温气体或惰性气体。

实施例6

重复实施例5，只是所述步骤S1)具体包括以下步骤：

S1a)选定待处理粉尘粒径d₀，根据流化速度临界公式(2)得到流化速度V₀，

S1b)测定风选处理装置流通面积A₀，测定活性炭循环量m₀，测定风选处理前活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₀；测定风选处理后活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₁

S1c)获取待处理粉尘浓度C₀，

其中，m为待处理粉尘含量，单位为g/s；q₀为风选处理装置流量，单位为m³/s；

S1d)若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)

若粉尘浓度C_FC＜20g/m³，持续进行步骤1)。

实施例7

重复实施例6，只是步骤1)包括以下步骤：

1a)选定尘料混合物中待流化风选的流化粒径区间[r₂,r₃]；

1b)从尘料混合物中筛分出粒径小于流化粒径区间[r₂,r₃]的直排粉尘、属于流化粒径区间[r₂,r₃]范围内的待流化尘料，粒径大于流化粒径区间[r₂,r₃]的快筛尘料；

1c)向所述待流化尘料中通入高压气体，使得所述待流化尘料受到竖直方向向上的流化风鼓吹，所述流化风将待脱除粉尘从所述待流化尘料中脱除；

1d)将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组，得到A3、A4、……、An，共(n-2)组所述快筛尘料，所述A3、A4、……、An组之间的尘料粒径逐渐增大，分别向所述A3、A4、……、An组中通入高压气体喷吹脱除大颗粒物上附着的粉尘，所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速分别标记为u₃、u₄、……、u_n；所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速满足如下关系：u₃＞u₄＞……＞u_n。

实施例8

重复实施例7，只是步骤1b)具体包括以下步骤：

1ba)将尘料混合物进行筛分处理，并进行步骤1bb1)或步骤1bb2)；

1bb1)在筛分处理中，先将所述直排粉尘筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述快筛尘料；或

1bb2)在筛分处理中，先将所述快筛尘料筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述直排粉尘；

实施例9

重复实施例8，只是步骤1d)中通过筛分处理将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组。

实施例10

重复实施例9，只是在步骤1c)中所述流化风的风速为u₂，且u₂满足下述流化速度临界公式(2)

其中，d为待处理活性炭粉尘直径，u为流化风速度、ρ为流化风密度、μ为流化风黏度，ρ_p为待处理活性炭粉尘密度，g为重力加速度；

即，

其中，r₂为流化粒径区间的最小颗粒直径，r₃为流化粒径区间的最大颗粒直径；

实施例11

重复实施例10，只是步骤1d)中所述A3组的快筛尘料的粒径区间为[r₃,r₄]；且所述A3中通入的高压气体的风速u₃根据流化速度公式(1)得到：

其中，r₃为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最小颗粒直径，r₄为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最大颗粒直径。

实施例12

一种安全性高的粉尘去除系统，该系统包括：风选处理装置1、炭循环流量传感器CTX、第一炭温度传感器CTW1、第二炭温度传感器CTW2、风循环流量传感器CFX、第一风温度传感器CFW1、第二风温度传感器CFW2、惰性气体补入装置2；

所述炭循环流量传感器CTX设置在所述风选处理装置1活性炭路径的上游或下游；

所述第一炭温度传感器CTW1设置在所述风选处理装置1活性炭进料口上游；

所述第二炭温度传感器CTW2设置在所述风选处理装置1活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器CFX设置在所述风选处理装置1风选气体路径的上游或下游；

所述第一风温度传感器CFW1设置在所述风选处理装置1风选气体入口上游；

所述第二风温度传感器CFW2设置在所述风选处理装置1风选气体出口下游；

惰性气体补入装置2的出气口接入所述风选处理装置1风选气体路径的上游或下游。

实施例13

重复实施例12，只是该系统还包括：风温控制器；所述风温控制器数据入口信号连接至炭循环流量传感器CTX、第一炭温度传感器CTW1、第二炭温度传感器CTW2、风循环流量传感器CFX、第一风温度传感器CFW1、第二风温度传感器CFW2；所述风温控制器的控制口与惰性气体补入装置2信号连接。

实施例14

一种安全性高的粉尘去除系统，该系统包括：风选处理装置1、前置粒径识别装置301、后置粒径识别装置302、炭循环流量传感器CTX、风循环流量传感器CFX、活性炭流量阀F1；

所述炭循环流量传感器CTX设置在所述风选处理装置1活性炭路径的上游或下游；

所述前置粒径识别装置301设置在所述风选处理装置1活性炭进料口上游；

所述后置粒径识别装置302设置在所述风选处理装置1活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器CFX设置在所述风选处理装置1风选气体路径的上游或下游；

所述活性炭流量阀F1设置在所述风选处理装置1活性炭路径的上游。

实施例15

重复实施例14，只是该系统还包括：粉尘浓度控制器；所述粉尘浓度控制器数据入口信号连接至前置粒径识别装置301、后置粒径识别装置302、炭循环流量传感器CTX、风循环流量传感器CFX；所述粉尘浓度控制器的控制口与活性炭流量阀F1信号连接。

Claims (14)

1.一种安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；

2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；其具体为：

2a1)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b1)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后风选气体的理论温度t_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c1)判断风选气体实测温度t_2实与理论温度t_2理的差异率a_F的大小：

若0＜a_F≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_F＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_F≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)；

3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；

4)风选处理装置停机检查。

2.根据权利要求1所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，在步骤2b1)中，结合系统的基础热流失，修正公式(1)得到公式(1-1)及t_2理的值：

kC₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1-1)；

其中，k为系统热流失系数，k为0.8-1。

3.一种安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)对解析后活性炭颗粒进行风选处理：向解析后活性炭颗粒中，通入风选气体进行风选处理；

2)判断风选处理过程中，是否存在放热反应；若存在轻微放热反应执行步骤3)，若存在严重放热反应则执行步骤4)；其具体为：2a2)监测单位时间内活性炭的循环量m₁，监测同样单位时间内风选气体的循环量m₂，监测风选处理前活性炭的实测温度T_1实、风选气体的实测温度t_1实，及监测风选处理后活性炭的实测温度T_2实、风选气体的实测温度t_2实；

2b2)根据热量守恒得到公式(1)，得到风选处理后活性炭的理论温度T_2理：

C₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1)；

其中，C₁为活性炭颗粒比热容；C₂为风选气体比热容；

2c2)判断活性炭实测温度T_2实与理论温度T_2理的差异率a_C的大小：

若0＜a_C≤10％，则维持系统正常运行；

若10％＜a_C＜20％，判断风选处理过程存在轻微放热反应，执行步骤3)；

若a_C≥20％，判断风选处理过程存在严重放热反应，执行步骤4)；

3)降低风选处理后活性炭和/或风选气体的温度；

4)风选处理装置停机检查。

4.根据权利要求3所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，在步骤2b2)中，结合系统的基础热流失，修正公式(1)得到公式(1-1)及T_2理的值：

kC₁m₁(T₁-T₂)＝C₂m₂(t₂-t₁) (1-1)；

其中，k为系统热流失系数，k为0.8-1。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，该方法还包括：

S1)获取风选处理后风选气体中粉尘浓度C_FC；若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)；且所述步骤S1)紧接在步骤1)之后；和/或

步骤3)具体为：

3a)向参与风选处理的风选气体中鼓入惰性气体，惰性气体与原风选气体的比值为β；和/或

3b)向风选处理后的风选气体中通入常温气体或惰性气体。

6.根据权利要求5所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，所述步骤S1)具体包括以下步骤：

S1a)选定待处理粉尘粒径d₀，根据流化速度临界公式(2)得到流化速度V₀，

S1b)测定风选处理装置流通面积A₀，测定活性炭循环量m₀，测定风选处理前活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₀；测定风选处理后活性炭中粒径小于d₀的活性炭粉尘的占比α₁

S1c)获取待处理粉尘浓度C₀，

其中，m为待处理粉尘含量，单位为g/s；q₀为风选处理装置流量，单位为m³/s；

S1d)若粉尘浓度C_FC≥20g/m³，则进入步骤2)

若粉尘浓度C_FC＜20g/m³，持续进行步骤1)。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，步骤1)包括以下步骤：

1a)选定尘料混合物中待流化风选的流化粒径区间[r₂,r₃]；

1b)从尘料混合物中筛分出粒径小于流化粒径区间[r₂,r₃]的直排粉尘、属于流化粒径区间[r₂,r₃]范围内的待流化尘料，粒径大于流化粒径区间[r₂,r₃]的快筛尘料；

1c)向所述待流化尘料中通入高压气体，使得所述待流化尘料受到竖直方向向上的流化风鼓吹，所述流化风将待脱除粉尘从所述待流化尘料中脱除；

1d)将所述快筛尘料按照一定粒径大小区间进行分组，得到A3、A4、……、An，共(n-2)组所述快筛尘料，所述A3、A4、……、An组之间的尘料粒径逐渐增大，分别向所述A3、A4、……、An组中通入高压气体喷吹脱除大颗粒物上附着的粉尘，所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速分别标记为u₃、u₄、……、u_n；所述A3、A4、……、An组中通入高压气体的风速满足如下关系：u₃＞u₄＞……＞u_n。

8.根据权利要求7所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，步骤1b)具体包括以下步骤：

1ba)将尘料混合物进行筛分处理，并进行步骤1bb1)或步骤1bb2)；

1bb1)在筛分处理中，先将所述直排粉尘筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述快筛尘料；或

1bb2)在筛分处理中，先将所述快筛尘料筛出，接着将所述待流化尘料筛出，得到所述直排粉尘。

9.根据权利要求8所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，在步骤1c)中所述流化风的风速为u₂，且u₂满足下述流化速度临界公式(2)

其中，d为待处理活性炭粉尘直径，u_mf为流化风速度、ρ为流化风密度、μ为流化风黏度，ρ_p为待处理活性炭粉尘密度，g为重力加速度；

即，

其中，r₂为流化粒径区间的最小颗粒直径，r₃为流化粒径区间的最大颗粒直径。

10.根据权利要求9所述的安全性高的粉尘去除方法，其特征在于，步骤1d)中所述A3组的快筛尘料的粒径区间为[r₃,r₄]；且所述A3中通入的高压气体的风速u₃根据流化速度临界公式(2)得到：

其中，r₃为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最小颗粒直径，r₄为所述A3组粒径区间[r₃,r₄]的最大颗粒直径。

11.一种应用权利要求1-10中任一项所述安全性高的粉尘去除方法的安全性高的粉尘去除系统，其特征在于，该系统包括：风选处理装置(1)、炭循环流量传感器(CTX)、第一炭温度传感器(CTW1)、第二炭温度传感器(CTW2)、风循环流量传感器(CFX)、第一风温度传感器(CFW1)、第二风温度传感器(CFW2)、惰性气体补入装置(2)；

所述炭循环流量传感器(CTX)设置在所述风选处理装置(1)活性炭路径的上游或下游；

所述第一炭温度传感器(CTW1)设置在所述风选处理装置(1)活性炭进料口上游；

所述第二炭温度传感器(CTW2)设置在所述风选处理装置(1)活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器(CFX)设置在所述风选处理装置(1)风选气体路径的上游或下游；

所述第一风温度传感器(CFW1)设置在所述风选处理装置(1)风选气体入口上游；

所述第二风温度传感器(CFW2)设置在所述风选处理装置(1)风选气体出口下游；

惰性气体补入装置(2)的出气口接入所述风选处理装置(1)风选气体路径的上游或下游。

12.根据权利要求11所述的安全性高的粉尘去除系统，其特征在于，该系统还包括：风温控制器；所述风温控制器数据入口信号连接至炭循环流量传感器(CTX)、第一炭温度传感器(CTW1)、第二炭温度传感器(CTW2)、风循环流量传感器(CFX)、第一风温度传感器(CFW1)、第二风温度传感器(CFW2)；所述风温控制器的控制口与惰性气体补入装置(2)信号连接。

13.一种应用权利要求1-10中任一项所述安全性高的粉尘去除方法的安全性高的粉尘去除系统，其特征在于，该系统包括：风选处理装置(1)、前置粒径识别装置(301)、后置粒径识别装置(302)、炭循环流量传感器(CTX)、风循环流量传感器(CFX)、活性炭流量阀(F1)；

所述炭循环流量传感器(CTX)设置在所述风选处理装置(1)活性炭路径的上游或下游；

所述前置粒径识别装置(301)设置在所述风选处理装置(1)活性炭进料口上游；

所述后置粒径识别装置(302)设置在所述风选处理装置(1)活性炭出料口下游；

所述风循环流量传感器(CFX)设置在所述风选处理装置(1)风选气体路径的上游或下游；

所述活性炭流量阀(F1)设置在所述风选处理装置(1)活性炭路径的上游。

14.根据权利要求13所述的安全性高的粉尘去除系统，其特征在于，该系统还包括：粉尘浓度控制器；所述粉尘浓度控制器数据入口信号连接至前置粒径识别装置(301)、后置粒径识别装置(302)、炭循环流量传感器(CTX)、风循环流量传感器(CFX)；所述粉尘浓度控制器的控制口与活性炭流量阀(F1)信号连接。

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