[发明专利]固定式柴油机系统一体式除尘净化装置及净化方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种填料除尘净化装置，尤其涉及一种用于处理大型固定式柴油机系统（如柴油机发电厂）烟气的一体式填料除尘净化塔。

背景技术

2012年年底以来，我国大部分地区多次出现持续的大范围雾霾天气，对人民群众的身体健康和生产生活造成严重影响，受到社会舆论以及政府的密切关注，同时也对我国的大气污染防治工作提出了严峻的挑战。虽然固定式柴油机系统排放的烟气中NO_x、SO₂和粉尘浓度低于排放标准，但随着国家对环保要求的日益严格，其烟气排放的净化处理将会愈加受到重视。目前，减少NOx的排放量主要还是靠烟气脱硝，大多采用催化还原法，脱硝率较高，但存在吸附剂或催化剂等再生困难、运行成本高等问题；另一方面，国内多采用石灰石—石膏湿法脱硫，该技术比较成熟，但造价高且运行复杂。

生物填料过滤法脱硫脱硝是近年来的一项新兴技术，因其具有工艺简单、运行成本低、无二次污染等优点而倍受青睐。生物过滤法的基本原理是利用微生物对污染物有较强、较快适应能力的特点，对其进行驯化，使其能够以污染物为碳源和能源，并将其转化为无害的、简单的物质（如CO₂、H₂O等）。大量学者已做了相应的实验研究证明生物过滤法用于脱硫、脱硝是可行的，如：李顺义的生物法脱硝实验研究(一种包埋微生物复合填料的制备及性能评价[J].环境工程学报，2014,8(1):260-265) 和徐娇的生物法同时脱硫脱硝研究（生物法脱除工业废气中SO₂和NO的研究[D]. 天津：天津大学, 2008）等。生物过滤塔内的填料多为球状或圆柱状，靠近壁面处的填料颗粒要比主体区装填的疏松，相应地靠近壁面处的空隙率比主体区略大，生物塔运行过程中气体或液体易顺着塔壁流动，使传质不能充分进行，即产生壁流效应。壁流效应的存在，直接导致了净化效率的下降，为克服壁流现象造成的气流分布不均匀问题，可以对填料塔进行分层处理，如张华新进行了多层生物塔净化废气研究(多层生物滤塔净化硫化氢废气研究[J].环境工程学报, 2011,5(1): 157-159）。这样加大了投入成本，也增加了生物塔的高度，因此有必要解决填料塔的壁流问题。另外，大型柴油机发电厂直接排出的烟气含有较大的粉尘，并且气体温度也在300℃左右，必须经过填料洗涤塔降温、除尘等预处理后才能引入生物填料塔，进行后续生物降解处理。若系统中采用的洗涤塔和生物过滤塔为分体结构，由于两者之间在运行过程中需要管线连接，易出现由于管线泄露造成的生产停顿及增加管线维护费用的现象，同时还存在占地面积过大、土建成本高等问题，因此必须对填料洗涤除尘塔和生物过滤塔进行合理布局。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对固定式柴油机系统排放的温度高、粉尘量大、含NOx、SO2等的特殊烟气，提供一种防壁流效应的一体式填料洗涤除尘和过滤净化装置。

一种固定式柴油机系统一体式除尘净化装置，其特征在于：

包括塔体、引风机、洗涤液循环泵和生物液循环泵；

所述塔体自下而上依次是填料洗涤除尘塔、填料过滤净化塔、清洁气体排气罩；

所述填料洗涤除尘塔自下而上依次包括储液区、初次喷淋洗涤区、填料床层和二次喷淋洗涤区；储液区中安装有布气管和气液分离板，其中布气管位于液面下方，与引风机相连，气液分离板位于液面上方；初次喷淋洗涤区中安装有初次喷淋系统；无机填料床层内填充有无机填料，无机填料床层的底部设有若干向上凹的凹槽，其中凹槽侧壁和无机填料床层顶部多孔盖板均为冲孔铁网，无机填料床层下底面和凹槽上顶面均为非透气性支撑板；无机填料床层中靠近填料洗涤除尘塔内壁沿塔高方向设置有若干防壁流挡板；二次喷淋洗涤区中安装有再次喷淋系统；上述初次喷淋系统和再次喷淋系统的喷嘴与洗涤液循环泵出口相连，洗涤液循环泵入口与储液区相连；