[发明专利]用于表面电荷改变的方法

说明书

公开了一种表面电荷改变以及减少燃烧过程中排放的烟气中所含颗粒物质的方法，包括所述烟气通过反应器(1)，在该反应器(1)中，烟气与水溶性液体多元醇或所述多元醇与水的混合物密切接触；优选地还使烟气通过另一反应器(3)，在该反应器(3)中，所述烟气与水接触；优选地，使离开反应器(1)的烟气在被供给到所述另一反应器(3)之前通过除雾器(2)。

技术领域

本发明涉及用于表面电荷改变以及减少由有机物质(例如污泥，生物质，垃圾，来自厌氧消化的燃料和固体燃料)燃烧产生的颗粒物质的方法。

背景技术

颗粒物质(PM)由一组分散在大气中的非常小的颗粒(固体或液体)形成。基于颗粒物质的特征尺寸将其分类为：细粉尘(也称作PM₁₀)，包括尺寸小至10微米直径的所有颗粒，以及PM_2.5,其包括直径接近于2.5微米的所有颗粒。还有一种直径0.1μm的主要由燃烧残留物(PM_0.1)形成的超细的颗粒物质(UFP)。

当颗粒通过诸如车辆，工业厂房，建筑工地和有机材料的燃烧直接排放到大气中时，指的是“初级”颗粒物质。

相反“次级”颗粒来自于主要气态物质的化学转化和缩合过程，并且主要由来源于二氧化硫和氮氧化物转化产物与氨的反应和源于有机物质(所谓的“有机组分”)的硫酸盐和硝酸盐组成。

一般而言，PM₁₀的“粗”部分，即尺寸在2.5和10微米之间，主要由初级颗粒组成，而PM_2.5特别包括次级颗粒。

燃烧过程产生由碳质核形成的颗粒，在其表面上吸附各种未燃烧物质或高温反应产物。这些物质包括硫酸盐、金属、有机化合物(例如烃类)以及他们的衍生物。这些颗粒的尺寸在从千分之几微米到几十微米的宽范围尺寸内变化。关于机动车辆排放，柴油发动机排放物中的颗粒物质主要包括元素碳，其中吸附有机物质以及痕量的金属化合物，而由汽油发动机排放的颗粒物质主要由无机化物组成，包括金属化合物以及少量的有机部分。

鉴于他们尺寸小，细粉尘-特别是更细的组分-可透入肺的更纤弱的部分，即肺泡，并且部分地到达淋巴和血管。

持续的外部物质渗透进入肺泡可能破坏负责气体交换(氧的摄取和二氧化碳的排出)的细胞层并引发呼吸问题。此外，这些颗粒是有毒的和/或致癌的并且随着时间的过去可能导致重大疾病。

许多流行病研究已经证明了PM₁₀尤其是PM_2.5的危险性质。PM2.5实际上是数以千计的化合物的复杂混合物，并且这些化合物中部分是非常有毒的。尤其是这些有毒的化合物包括多环芳香烃，其癌性性质已得到充分证明。

PM₁₀和PM_2.5的有害效应与浓度成比例并且(已经由世界健康组织公开宣布了)不可能确定不再构成健康风险的低于PM₁₀或PM_2.5的值。在污染物浓度更高的那些日子，影响可能是严重的，例如严重的呼吸传染病，哮喘发作，血液循环问题以及局部缺血，有呼吸和心脏问题的人易于在这种条件恶化。归因于长时间存在于空气中的污染物的其他慢性效应为：持续性咳嗽和粘膜炎，慢性支气管炎或肺容量减少。

因此期望减少最低可能水平的颗粒物质的排放，尤其是与涉及有机物质燃烧过程相关联的PM₁₀、PM₁₀和PM_0.1。

本说明书以下具体描述涉及用于表面电荷改变以及减少由污泥、生物质、垃圾、来自厌氧消化的燃料和与用于从该有机材料产生电能和/或热能的设备结合使用的固体燃料燃烧过程产生的颗粒物质的方法，但是本方法也适应于来自任何类型的燃烧过程的颗粒物质的减少。

与用于以上所述的污泥和生物质的燃烧的方法相关联的用于减少引入到大气中的颗粒物质的减少的装置，目前使用的有例如旋风分离器、洗涤器、袋式过滤器以及静电除尘器。