[发明专利]基于多尺度、多场协同、多相耦合的PM2.5去除工艺

说明书

技术领域

本发明涉及基于多尺度、多场协同、多相耦合的PM2.5去除工艺。

背景技术

除尘技术广泛应用于火力发电及其它领域，除尘效率直接影响着除尘质量。面对环境的恶化，除尘装置的除尘效果越来越受到重视，尤其是PM2.5的去除率，现有对PM2.5脱除处理均通过电凝聚来去除，存在技术单一，适用范围窄，效果不理想，应用少的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供基于多尺度、多场协同、多相耦合的PM2.5去除工艺，解决现有PM2.5脱除效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：基于多尺度、多场协同、多相耦合的PM2.5去除工艺，包括多尺度颗粒团聚装置、多场合颗粒团聚装置和多相耦合颗粒团聚装置；

多尺度颗粒团聚装置包括大尺度装置和小尺度装置，大尺度装置能产生促使颗粒群有效掺混的dm级和/或m级湍流，小尺度装置能产生cm级和/或mm级湍流涡旋来促进掺混后的颗粒之间进一步冲破固有包裹气膜，达成直接接触；

多场合颗粒团聚装置包括光场、电场、声波场、相变场，温度场中的两项的组合或至少两项的组合；

多相耦合颗粒团聚装置包括气相、液相、固相中的两项的组合或至少两项的组合；依次包括以下步骤：

步骤一：降温：通过降温装置将烟气温度降低使烟气中的SO₃冷凝成硫酸雾并吸收水蒸气形成硫酸雾滴，且烟气的温度小于至SO₃的露点温度；

步骤二：硫酸雾滴吸附：将步骤一降温后的烟气通过换热盘管和翅片作用下形成湍流场，同时在多场合颗粒团聚装置和多相耦合颗粒团聚装置下处理，使硫酸雾滴被固体飞灰颗粒吸附，形成细颗粒；

步骤三：细颗粒荷电：将步骤二处理好的烟气通过荷电装置处理，通过荷电装置内不同极性的正、负极对细颗粒进行荷电处理，使颗粒其形成正极性颗粒和负极性颗粒；

步骤四：颗粒团聚；将步骤三处理好的烟气通过多尺度颗粒团聚装置处理，使正极性颗粒和负极性颗粒依次进行掺混、扰流处理；

步骤五：第一次脱除处理；将步骤四处理后的烟气通过干式电除尘器脱除处理；

步骤六：脱硫处理；将步骤五处理后的烟气中进入湿法脱硫装置内进行脱硫处理，使步骤五未被脱除的细颗粒经喷淋石膏雾滴处理；

步骤七：第二次脱除处理；将步骤六脱硫后的烟气进入高效除雾器脱除处理。

优选的，步骤一中的降温装置安装在总烟道内，步骤三中的荷电装置、步骤四中多尺度颗粒团聚装置依次安装在分烟道或电除尘进口封头内，能将收集后的烟气在第一时间内达到降温，提高冷凝效率，且能减少降温装置的损坏，使用寿命长。

优选的，多尺度颗粒团聚装置包括管体和设置在管体内的竖直隔板，竖直隔板将管体分隔成第一腔体和第二腔体，竖直隔板上设有落料孔，第一腔体内设有掺混正极性颗粒和负极性颗粒的第一涡片，第二腔体内设有扰流正极性颗粒和负极性颗粒的第二涡片，第一涡片的直径大于第二涡片的直径，能减少多尺度颗粒团聚装置的安装空间，提高颗粒团聚的效率，提高安装效率，使用效果好。

综上所述，本发明的优点：1.通过降温、硫酸雾滴吸附、细颗粒荷电、颗粒团聚、第一次脱除处理、脱硫处理、第二次脱除处理的去除工艺对PM2.5进行脱除处理，能将硫酸雾滴吸附形成细颗粒，然后将细颗粒通过荷电装置荷电处理、多尺度颗粒团聚装置处理，达到最佳的颗粒团聚效率，且适用范围广；

2.多尺度颗粒团聚装置、多场合颗粒团聚装置和多相耦合颗粒团聚装置，能根据不同的需求对吸附条件进行合成，实用性能好，可根据现场条件灵活搭配；

3.步骤三中通过荷电装置使细颗粒形成正极性颗粒和负极性颗粒，使细颗粒表面具有将强的吸附性，有利于后续步骤中正极性颗粒和负极性颗粒的掺混、扰流处理。

具体实施方式

实施例一：

基于多尺度、多场协同、多相耦合的PM2.5去除工艺，包括多尺度颗粒团聚装置、多场合颗粒团聚装置和多相耦合颗粒团聚装置；

多尺度颗粒团聚装置包括大尺度装置和小尺度装置，大尺度装置能产生促使颗粒群有效掺混的dm级和/或m级湍流，小尺度装置能产生cm级和/或mm级湍流涡旋来促进掺混后的颗粒之间进一步冲破固有包裹气膜，达成直接接触；

多场合颗粒团聚装置包括光场、电场、声波场、相变场，温度场中的两项的组合或至少两项的组合；

多相耦合颗粒团聚装置包括气相、液相、固相中的两项的组合或至少两项的组合；

依次包括以下步骤：