靜電旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的凈化處理方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢氣凈化領(lǐng)域，特別涉及一種靜電旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的凈化處理方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是能源消費大國，化石等燃料燃燒后排放出大量工業(yè)廢氣，工業(yè)廢氣中含有的二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體以及細(xì)顆粒粉塵對環(huán)境造成霧霾、酸雨、溫室效應(yīng)增強以及臭氧層破壞?，F(xiàn)有工業(yè)廢氣的脫硫、脫硝和除塵一般采用單獨的處理方法:脫硫主要采用石灰石-石膏濕法;氮氧化物去除以NH3-SCR和SNCR干法脫硝技術(shù)為主；除塵主要以靜電除塵器、布袋除塵器為主。脫硝方法中，SNCR脫硝效率僅為30%?50%，無法滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，NH3-SCR盡管脫硝效率達到80-90%，但投資大、催化劑成本高，且極易產(chǎn)生氨逃逸而造成二次污染。傳統(tǒng)的除塵裝置也存在諸多問題，如靜電除塵器在清灰過程中易二次揚塵，除塵效率降低；布袋除塵器在使用過程中，由于濕法脫硫后廢氣中含有大量的水蒸氣，不但粉塵容易粘連在布袋表面，增加系統(tǒng)壓降，降低除塵效率;而且為避免蒸汽凝結(jié)，需要提高廢氣溫度，造成能源浪費。此外，布袋除塵器對粒徑較大的粉塵顆粒雖有較好的除去效果，但對細(xì)顆粒物，特別是粒徑小于2.5μπι的PM2.5作用甚微。此外，單獨的脫硫脫硝除塵需要多套設(shè)備以及不同工藝的組合使用，從而導(dǎo)致投資大、占地面積大等問題，且運行操作復(fù)雜、相互間易產(chǎn)生干擾，進而影響使用效果。
[0003]因此，需要一種能同時脫硫脫硝除塵的一體化式工業(yè)廢氣凈化處理工藝，采用脫硫脫硝除塵一體化工藝同時脫除工業(yè)廢氣中的二氧化硫和氮氧化物等氣體污染物以及顆粒污染物，尤其是對ΡΜ2.5及以下的細(xì)顆粒物去除效果最佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種靜電旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的凈化處理方法及其系統(tǒng)，采用一體化工藝同時脫除工業(yè)廢氣中的二氧化硫和氮氧化物等氣體污染物以及顆粒污染物，尤其是對ΡΜ2.5及以下的細(xì)顆粒物去除效果最佳。
[0005]本發(fā)明的靜電旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的凈化處理方法，包括以下步驟:
[0006]a.將水霧化成能夠與粉塵混合的細(xì)水霧后加載電荷形成荷電水霧，將含塵工業(yè)廢氣加載與荷電水霧相反的電荷形成含塵荷電工業(yè)廢氣；
[0007]b.將荷電水霧與含塵荷電工業(yè)廢氣混合后形成含有氣相和含塵固液相的混合體系，利用重力初步分離混合體系中的含塵固液相；
[0008]c.將步驟b中初步分離的混合體系經(jīng)靜電旋風(fēng)分離形成潔凈空氣相和余下的含塵固液相；
[0009]進一步，步驟c中，靜電旋風(fēng)分離為靜電濕式環(huán)流旋風(fēng)分離，含塵固液相在氣體環(huán)流的離心力下產(chǎn)生水膜；
[0010]進一步，還包括步驟d，將步驟b和步驟c中分離出的含塵固液相經(jīng)固液分離后，液相循環(huán)使用；
[0011]進一步，步驟a中，所述能夠與粉塵混合的細(xì)水霧粒徑為1-150μπι;細(xì)水霧與工業(yè)廢氣的體積比為0.001?0.2L/m3，荷電水霧的的荷電電壓為1-1 OOKV，含塵荷電工業(yè)廢氣的荷電電壓均為1-150KV;
[0012]進一步，步驟a中，所述能夠與粉塵混合的細(xì)水霧粒徑為10-100μηι;荷電水霧的的荷電電壓為10-50KV，含塵荷電工業(yè)廢氣的荷電電壓均為10-100KV;
[0013]進一步，步驟c中，所述環(huán)流旋風(fēng)分離的進口風(fēng)速為10-35m/s，施加的靜電電壓為1-150KV；
[0014]進一步，步驟a中，所述細(xì)水霧由堿性水溶液霧化而成，含塵工業(yè)廢氣加載與荷電水霧相反的電荷后產(chǎn)生臭氧將不溶性氮氧化物氧化成可溶性氮氧化物。
[0015]本發(fā)明還公開一種靜電濕式環(huán)流旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的工業(yè)廢氣凈化系統(tǒng)，包括荷電水霧發(fā)生裝置、電暈荷電發(fā)生裝置、荷電氣霧混合反應(yīng)器和靜電旋風(fēng)除塵器;工業(yè)廢氣經(jīng)電暈荷電發(fā)生裝置加載與荷電水霧相反電荷并產(chǎn)生臭氧后進入荷電氣霧混合反應(yīng)器，與荷電水霧混合并初步分離后進入靜電旋風(fēng)除塵器進行強制分離；
[0016]進一步，還包括用于與荷電氣霧混合反應(yīng)器的含塵固液相排放口和靜電旋風(fēng)除塵器的含塵固液相排放口連通的液體循環(huán)裝置；
[0017]進一步，所述靜電旋風(fēng)除塵器為環(huán)流式濕式靜電除塵器，包括內(nèi)筒、中間筒和外筒，所述中間筒施加負(fù)高電壓，內(nèi)筒和外筒接地;所述電暈荷電發(fā)生裝置將工業(yè)廢氣加載電荷后產(chǎn)生臭氧將不溶性氮氧化物氧化成可溶性氮氧化物。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的靜電旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的凈化處理方法及其系統(tǒng);采用脫硫脫硝除塵一體化工藝同時脫除工業(yè)廢氣中的二氧化硫和氮氧化物等氣體污染物以及顆粒污染物，尤其是針對PM2.5及以下細(xì)顆粒物去除效果最好，去除效率可高達98%以上，對廢氣中的二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體去除效率可達95%以上;使用該工藝可大大降低了工業(yè)能耗，減少了浪費水資源的浪費，并且環(huán)保無污染，占地面積小，投資成本低并且操作流程簡單，維護方便，可根據(jù)情況靈活調(diào)節(jié)電壓、水溶液等工藝參數(shù)，用于化工廠廢氣，燃煤電廠、冶煉廠、水泥廠、生物質(zhì)及生活垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣超凈處理，同時適用于密閉空間的空氣以及各種加工車間工業(yè)廢氣等的凈化與除塵。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示:本發(fā)明的靜電旋風(fēng)分離荷電氣霧脫硫脫硝除塵的凈化處理方法，包括以下步驟:
[0022]a.將水霧化成能夠與粉塵混合的細(xì)水霧后加載電荷形成荷電水霧，將含塵工業(yè)廢氣加載與荷電水霧相反的電荷形成含塵荷電工業(yè)廢氣；
[0023]b.將荷電水霧與含塵荷電工業(yè)廢氣混合后形成含有氣相和含塵固液相的混合體系，利用重力初步分離混合體系中的含塵固液相；
[0024]c.將步驟b中初步分離的混合體系經(jīng)靜電旋風(fēng)分離形成潔凈空氣相和余下的含塵固液相;工業(yè)廢氣在混合前，用荷電電極加載電荷，將工業(yè)廢氣與加載相反電荷的細(xì)水霧混合，廢氣中部分污染氣體被水溶液吸收，同時荷電細(xì)水霧與帶電荷粉塵發(fā)生凝聚作用，含有氣相和含塵固液相的混合體系，由于氣相中可能含有粒徑較小(小于I微米)的微塵，因此，該混合體系中的氣體還不能直接排放，而存在于含塵固液相中的在體積、粒徑、質(zhì)量、密度等方面較重、較大的部分由于重力作用開始沉積、沉降，對混合體系進行了初步分離，其余的含有氣相和含塵固液相的混合體系經(jīng)靜電旋風(fēng)進行強制氣液分離。
[0025]本實施例中，步驟c中，靜電旋風(fēng)分離為靜電濕式環(huán)流旋風(fēng)分離，含塵固液相在氣體環(huán)流的離心力下產(chǎn)生水膜;氣體環(huán)流的離心力將含塵固液相和微細(xì)液粒拋灑在分離器表面形成穩(wěn)定水膜，更容易吸附粉塵，而殘余的微細(xì)荷電粉塵(小于I微米)在電場作用下推向水膜被吸附，含塵固液相與粉塵一起因重力沉降，粉塵和含塵固液相從氣相完全分離出來，最終達到氣液分離的目的，靜電濕式環(huán)流旋風(fēng)的氣體環(huán)流的離心力更強，可進行多次分離，分離效果更好。
[0026]本實施例中，還包括步驟d，將步驟b和步驟c中分離出的含塵固液相經(jīng)固液分離后，液相循環(huán)使用;降低工業(yè)能耗，減少浪費水資源的浪費，環(huán)保無污染。
[0027]本實施例中，步驟a中，所述能夠與粉塵混合的細(xì)水霧粒徑為1_150μπι;優(yōu)選為10-ΙΟΟμπι;細(xì)水霧與工業(yè)廢氣的體積比為0.001?0.2171113，荷電水霧的的荷電電壓為1_100KV，優(yōu)選為10-50KV;含塵荷電工業(yè)廢氣的荷電電壓均為1-150KV;優(yōu)選為10-100KV，通過控制細(xì)水霧的粒徑，以及細(xì)水霧與含塵工業(yè)廢氣的體積比確保含塵空氣中的顆粒污染物均被細(xì)水霧粒有效附著，提高霧化效果和荷電效果，進而提高凈化效率;上述范圍的參數(shù)之間相互協(xié)調(diào)和作用，更能適用于顆粒污染物，尤其是ΡΜ2.5及以下顆粒污染物與水霧進行混合并利用靜電進行集聚，通過控制參數(shù)使細(xì)水霧粒更容易附著于含塵工業(yè)廢氣中的ΡΜ2.5及以下顆粒污染物，并增大含塵空氣中的顆粒污染物的附著有效面積，進而增大顆粒污染物的粒徑，便于后續(xù)進行旋風(fēng)分離，進而提高顆粒污染物的凈化效率。
[0028]本