CN1210091C - 燃气处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过使用喷入含碱性剂的吸附液的吸附塔给含氧化硫和灰尘的废气清除氧化硫和灰尘的燃气处理方法，包括给吸附塔装上有灰尘收集板和放电电极的整体成形的灰尘收集装置，和用以清除由灰尘收集装置所收集的灰尘的灰尘分离装置；在灰尘收集装置中处理废气，然后在吸附塔内清洗废气，在用灰尘分离装置清除所收集的灰尘的同时进行脱硫和除尘。所以，脱硫和除尘可以简单方式进行，减小了装在上游的静电除尘器的体积。

Description

燃气处理方法及装置

本发明是关于从锅炉或类似物中排出的废气里除去氧化硫和灰尘的燃气处理方法和装置。

一种普通的从锅炉或类似物排出的废气里除去氧化硫和灰尘的方法的例子如图5所示。在图5中，从锅炉或类似物排出的含氧化硫和灰尘的废气首先被导入一干燥的静电除尘器101，灰尘将在那里被除去。随后，废气A一般经用一吸附塔102的湿脱式硫步骤处理，在塔中废气A与装在一循环罐103内、由泵104抽起从喷嘴105喷出的含碱性剂(如石灰石)的吸附液B接触而得到清洗。通常，大部分没有被干燥的静电除尘器101收集的灰尘与氧化硫一起转移到脱硫步骤，以致完成高度完全的除尘工作。

近年来，随着对环保问题的愈加关注，废气中可排放灰尘的浓度趋于减小。但是，干式静电除尘器是昂贵设备，此外也需占很大空间。所以希望减少该设备的体积。但是，由于静电除尘器体积的减小引起除尘效果损失，所以有必要发展一种可以弥补这种损失的不贵且简易的除尘设备。

按照上述先有技术的情况，本发明的目的是提供一种可通过使用简易设备并使装在上端的静电除尘器体积减少成为可能而完成脱硫和除尘的燃气处理方法和一种设备。

根据本发明，提供了一种用内部喷出含碱性剂的吸附液的吸附塔从含氧化硫和灰尘的废气中除去氧化硫和灰尘的燃气处理方法，该方法包括给吸附塔装上有灰尘收集板和放电电极的整体的灰尘收集装置步骤，并有用来清除灰尘收集装置所收集的灰尘的灰尘分离装置；在灰尘收集装置中处理废气，然后在吸附塔中清洗废气，由此在所收集的灰尘被上述灰尘分离装置清除的同时进行脱硫和除尘。

根据本发明，还提供一种燃气处理装置，它包括一使含氧化硫和灰尘的废气与一种含碱化剂的吸附液接触而使其脱硫的吸附塔，一个装在吸附塔底部用来盛装吸附液的循环罐，和一个将吸附液从循环罐喷到吸附塔内的喷射装置，其特征是具有灰尘收集板和放电电极的灰尘收集装置装在吸附塔的上部，灰尘收集装置装备有灰尘分离装置，用来清除灰尘收集装置收集的灰尘。

在一个特别实施例中，本发明的燃气处理装置包括一个用来使含氧化硫和灰尘的废气与含碱性剂的吸附液接触而将其脱硫的吸附塔，一安装在吸附塔底部用来盛装吸附液的循环罐，和一个用来从循环罐里抽取吸附液并将其喷入吸附塔的循环泵，其特征是一个有灰尘收集板和放电电极的简易静电除尘器被安装在吸附塔的上部，和一个装有为简易静电除尘器提供能量的高压电源的简易静电除尘器，以及一个用来清除简易静电除尘器所收集的灰尘的敲击装置。

在本发明的实践中，一个在入口装有灰尘收集装置的吸附塔被用作实施湿式脱硫的吸附塔，灰尘在吸附塔中被扩大和清除以提高吸附塔中的除尘效果。这使减少加在装于灰尘收集装置上端的干式静电除尘器或类似装置上的负载成为可能，其结果是缩小干式静电除尘器或类似装置的尺寸。

图1是本发明的一个实施例的简图；

图2是本发明所使用的灰尘收集装置的示例的纵截面图；

图3是本发明所使用的灰尘收集装置的一个电极示例的简图；

图4是一个曲线图，示出本发明实施例中当改变所加电流时对除尘性能的测量结果。

图5是常规燃气处理方法示例的简图。

图1是本发明的一个实施例的简图。图1所示装置是一个燃气处理装置，它包括一个用于给包含氧化硫和灰尘的废气通过将其与含一种碱性剂的吸附流体B接触而除硫的吸附塔2，一个位于吸附塔2底部用于盛装吸附流体B的循环罐3，一个用来将吸附流体B从循环罐3抽到吸附塔2并将其喷洒在吸附塔2中的循环泵4，以及一个用来喷洒吸附液B的喷嘴7。本装置的上端部分也装有灰尘收集装置1，用来首先通过静电将灰尘收集到灰尘收集板上，通过集聚使收集到的灰尘粗化，周期性地除去灰尘，因此可轻易地从吸附塔2中清除灰尘，也用来将电荷加在通过的灰尘上，以通过利用小滴的镜象电荷增强在吸附塔2中的除尘性能；和灰尘分离装置6，用来清除灰尘收集装置1所收集的灰尘。

图2是本发明所使用的灰尘收集装置1的实施例的纵截面图。在本灰尘收集装置1中，一个电极支撑杆11由固定在绝缘器安装板13上的绝缘器12夹住，多个放电电极10被固定在此电极支撑杆11上。此外，灰尘收集板15安装在放电电极10的相对方向。作为放电电极10的一个示例，在图3中示出一种有十字形毛刺14的有毛刺的放电电极10。

在如图1所示装置里的燃气处理以如下示例方式进行。首先，含氧化硫和灰尘的废气A在装在吸附塔2上部并由高压电源5通电的灰尘收集装置1里进行处理，然后，在吸附塔2中，废气A通过与一种含碱性剂C的吸附液B接触被冷却，脱硫和除尘，吸附液体被泵4从循环罐3中吸上来并从喷嘴7喷出。在此方法中，废气A中的一些灰尘被吸住并附着在灰尘收集板15上。此外，由于经过的灰尘已带电，所以灰尘可以在由被抽上来并喷在吸附塔2内的吸附液B液滴的镜象电荷引起的电吸引基础上，在吸附塔2中被更有效地除去。

灰尘收集装置1收集的灰尘在灰尘收集板15上存足够的时间以使其经过初步集聚而粗化。然后，灰尘分离器6按规律有间隔地敲击灰尘收集装置1使灰尘间歇性地掉入吸附塔2。因为掉落的灰尘呈粗颗粒状，所以可容易地被在吸附塔中清洗而除去。

一种含有石灰石或类似物质的碱性剂C按照脱硫所需的化学计量盛在循环罐3里，废液D按与脱硫产物量相应的化学计量排出。在吸附塔2里捕获的灰尘按与脱硫产物化学计量相平衡浓度包含在废液D中，并与之一起排出。

根据上述结构，废气中所含灰尘被装在吸附塔上端入口的灰尘收集装置所收集，被收集的灰尘在灰尘收集板上存放足够的时间使其经过初步集聚而粗化，粗化的灰尘因按规律有间歇地敲击灰尘收集装置而有间歇性地被清除。所以掉落的灰尘以粗颗粒的形式进入吸附塔，并可容易地在吸附塔中经清洗而被除去。此外，穿过灰尘收集装置的灰尘是带电的，故可有效地在由被抽出并喷洒到吸附塔里的吸附液B的液滴的镜象电荷引起的电吸引基础上被除去。这就是说，该灰尘收集装置是一个既无储灰斗又无送灰器的装置，它只能被安装在吸附塔上部的一小块地方上，以起到粗化灰尘和施加电荷的作用，并因此增强吸附塔里的除尘性能。本灰尘收集装置使减少安装在吸附塔上游侧的静电除尘器的容积成为可能，因而明显减少设备成本。

示例

使用一种图1所示的装置来进行一个废气处理试验。在本试验中，一水平尺寸为60cm×60cm，高度约1m的简化的静电除尘器1被用作灰尘收集装置。在图1中，废气A以流速每小时10,000m³N穿过简化的静电除尘器1以收集其中的灰尘。接着，废气A在一水平尺寸为70cm×70cm，高7m的吸附塔2里被冷却，脱硫和除尘。

表示通过简易静电除尘器1的废气A的参数如表1所示：

表1

进口气流的流速：10,000m³N/h

燃气温度：90℃

氧化硫(SOx)浓度：900Ppm

灰尘浓度：60-70mg/m³N

用来收集废气A中灰尘的简易静电除尘器1由一高压电源5提供能量，并被用作灰尘分离装置的敲击装置间歇性地敲击。经过敲击从静电除尘器1清除的灰尘与燃气A一起在吸附塔2中被处理。简易静电除尘器1的工作条件如表2所示。

表2

电压：37KV

电流：15mA

敲击间隔：4小时

敲击时间：5分钟

经过简易静电除尘器1处理后，废气A经过吸附塔2并通过与用泵4以流速每小时200m³从循环罐3抽出并喷入吸附塔2的一种吸附液B进行气--液接触而被冷却、脱硫和除尘。包含石灰石的碱性剂C以脱硫所需化学剂量贮存在循环罐3里，废液D以与除硫产物相应的化学剂量抽出。吸附塔2中捕获的灰尘以与脱硫产物化学剂量平衡的浓度包含在废液D中并与之一起被排出。在吸附塔2中被冷却、脱硫和除尘后的废气的温度、氧化硫浓度和灰尘浓度如表3所示。

表3

燃气温度：48℃

SOx浓度：66-70ppm

灰尘浓度：4.5-5mg/m³N

上述试验中使用的简易静电除尘器1的构造如图2的纵截面图所示。在这个除尘器1中，共使用了16个如图3所示的有毛刺的放电电极10。每个放电电极10中，安排成十字形的七套毛刺按燃气流向以间隔50毫米安装，有效除尘距离为350毫米。图4示出当改变所加电流密度时测量简易静电除尘器1除尘性能的结果。在图4中，横标上的电流密度是将所加电流除以灰尘收集板15有效灰尘收集面积、假设为3.7m²的值。

从上述示例的结果可看出，吸附塔2中灰尘的浓度可通过在吸附塔2进气口处配备简易静电除尘器1而增加，其结果是可减小装在简易静电除尘器1上游的灰尘收集器的尺寸。在这点上已提供更详细说明。通常，对静电除尘器性能的测量可用以下式表示。

$\mathrm{\η}=1-\exp (-\frac{\mathrm{vA}}{Q})$

其中η：除尘度

    V：灰尘颗粒运行速度(米/秒)

    A：灰尘收集面积(m²)

    Q：燃气流速(m³/秒)

比如，当装在一脱硫器上游的干式静电除尘器进口的灰尘浓度为1g/m³N，在先有技术中要求在干式静电除尘器出口(即脱硫器入口)将灰尘浓度降到30mg/m³N。但是，使用本发明的设备，即使废气中灰尘浓度高达70mg/m³N仍可被处理。那么，假设V＝0.2米/秒和Q＝500m³/秒，在先有技术中需要约8,800m²的灰尘收集面积，但本发明能使灰尘收集面积减小至6,700m²。这相当于尺寸减小约30％。

Claims (3)

1.一种用一内部喷入含碱性剂的吸附液(B)的吸附塔(2)从含氧化硫和灰尘的废气(A)中除除氧化硫和灰尘的燃气处理方法，其中上述吸附塔装有具有灰尘收集板(15)和放电电极(10)的整体成形的灰尘收集装置(1)，灰尘分离装置(6)用以清除由上述灰尘收集装置(1)所收集的灰尘；在上述灰尘收集装置(1)里处理废气，然后在上述吸附塔内清洗废气，由此在所收集的灰尘被从上述分离装置中清除的同时进行脱硫和除尘，上述灰尘收集装置(1)将电荷加在通过其中的灰尘上，因此增强了吸附塔(2)的除尘性能。

2.一种燃气处理设备，包括一个用来使含氧化硫和灰尘的废气与含碱性剂的吸附液(B)接触之前使气体通过灰尘收集装置而将其脱硫的吸附塔(2)，一个装在上述吸附塔(2)底部的循环罐(3)用来盛装吸附液(B)，一个喷射装置(7)用来将循环罐(3)内的吸附液(B)喷入上述吸附塔(2)，其特征是具有灰尘收集板(15)和放电电极(10)的灰尘收集装置(1)被装在上述吸附塔(2)的上部，上述灰尘收集装置(1)装有灰尘分离装置(6)，用来清除上述灰尘收集装置(1)所收集灰尘，上述灰尘收集装置(1)安置成对通过的灰尘加上电荷，因此增强了吸附塔(2)的除尘性能。

3.按照权利要求2的一种燃气处理设备，其中一个循环泵(4)用来将上述循环罐(3)内的吸附液(B)抽起到喷射装置(7)，上述灰尘收集装置(1)是一个简易静电除尘器，上述简易静电除尘器装有一个为上述简易静电除尘器提供能量的高压电源(5)，以及一个用来清除上述静电除尘器所收集的灰尘的敲击装置。

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