[发明专利]控制颗粒物排放的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及通过静电除尘来控制颗粒物排放的方法。

背景技术

沸石催化剂在流体催化裂化（FCC）精炼工艺中用于把一般低价值的真空瓦斯油转换成馏分，主要是汽油。由于FCC转换和再生过程中催化剂的破损和磨损，在催化剂藏量中产生催化剂“微粒”，这种微粒可能具有直径小于10微米的颗粒尺寸。这些颗粒很容易在任何气体中夹带。因为不期望允许这些颗粒在废气中进入大气，因此已经采用了静电除尘器（ESP）作为在这种颗粒释放到大气中之前捕获它们的方式。

工业应用中最常见的ESP是板-线ESP，其中气体在带正电荷的金属板和带负电荷的电极线之间流动。在板和线之间施加的高压使得在板和线之间的气体中形成带电电晕。板-线ESP的一种备选方案是平板ESP，其中电晕生成电线或者放电电极被放到收集板前面。在ESP工作过程中，带颗粒的气体通过带负电荷的电晕而且颗粒本身变成带负电荷。然后，带电颗粒在流动的气流中被带到带正电荷的收集板，其中收集板与气流的方向平行放置。颗粒积聚到收集板上并且通过各种处理技术被除去。

与静电除尘器相关的一个问题是：当从收集板去除颗粒时颗粒被二次夹带到废气中，其中颗粒的去除一般通过施加机械位移力或者“轻击”。常常被称为“轻击散发”的轻击过程中的颗粒二次夹带占与废气一起逸出ESP的颗粒物（PM）的大部分。已经建议，为了最小化二次夹带，收集表面应当通过合适强度的力来打击，从而吸住在收集电极上松散地形成的尘饼并允许其以饼的形状向下滑到灰斗中，从灰斗中可以收集颗粒物。还推荐了通过对收集电极板添加折流板或者通过采用辅助气体喷射（例如，见美国专利号3,988,130）进一步最小化二次夹带的方法，以便保持大部分废气远离尘饼，由此为灰尘提供在轻击过程中向下滑的静止区。还推荐了在轻击过程中停止或倒转通过除尘器的一部分的气流（例如，见美国专利号3,900,299）。然而，因为对于具有低终速的微小粒子需要长的沉淀时间，所以这些方法对于大型的工业ESP将不是有效的。

随着越来越小的颗粒物被管制（EPA PM10和PM2.5管制），微米和次微米尺寸颗粒物的二次夹带变得更有问题。存在对控制微小颗粒物排放的创新方法的需求。

发明内容

在一种实施方式中，本发明涉及一种用于从带颗粒气流中除去颗粒物的方法，该方法包括：使带颗粒气流以第一体积流率在第一方向上流到多个静电除尘器单元；使经过的气流的至少一部分经过每个静电除尘器中的至少一个放电电极以便产生带电颗粒物；在至少一个主收集电极板上收集带电颗粒物，所述主收集电极板与放电电极相反地充电，直到收集到期望量的颗粒物；减少通过所述静电除尘器单元中的至少一个静电除尘器单元的流量；一定的量使通过剩余的静电除尘器单元中的一个或多个静电除尘器单元的流量顺序地增加一定的量，以便使通过所有静电除尘器单元的流量之和维持在第一体积流率；使流量减少的至少一个静电除尘器单元中的至少一个主收集电极板受力，该力从所述至少一个主收集电极板去除颗粒物；在颗粒物收集容器中收集被去除的颗粒物；以及回收减少了颗粒物污染的气流。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1是以平行流处理方案布置的多个ESP单元的顶视图；以及

图2是包括位于颗粒收集容器内的辅助收集电极的ESP单元的横截面视图。

具体实施方式

在一种实施方式中，本发明涉及一种用于从带颗粒的气流中除去颗粒物的方法，该方法包括：使带颗粒的气流以第一体积流率在第一方向上流到多个静电除尘器单元；使经过的气流的至少一部分经过每个静电除尘器中的至少一个放电电极以便产生带电颗粒物；在至少一个主收集电极板上收集带电颗粒物，所述主收集电极板与放电电极相反地充电，直到收集到期望量的颗粒物；减少通过所述静电除尘器单元中的至少一个静电除尘器单元的流量；使通过剩余的静电除尘器单元中的一个或多个的流量顺序地增加一定的量，以便使通过所有静电除尘器单元的流量之和维持在第一体积流率；使流量减少的至少一个静电除尘器单元中的至少一个主收集电极板受力，该力从至少一个主收集电极板去除颗粒物；以及回收减少了颗粒物污染的气流。