《一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法及其设备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法及其设备.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104174279A43申请公布日20141203CN104174279A21申请号201410392051322申请日20140812B01D53/80200601B01D53/50200601B01D50/0020060171申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号72发明人王贞涛董庆铭张永辉王晓英74专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮54发明名称一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法及其设备57摘要本发明公开一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法及其设备，烟气脱硫吸收塔顶部垂直固定装有多个雾化喷嘴，每个雾化喷嘴上端均经一个稳压阀。
2、连接位于烟气脱硫吸收塔外部的离心泵，离心泵又连接装有脱硫剂浆液的储液罐，每个雾化喷嘴正下方是一个水平放置的电晕放电电极，所有电晕放电电极串联在一起后连接负高压静电发生器，烟气脱硫吸收塔的左侧壁连接烟气电晕放电处理室，烟气电晕放电处理室通过管道连接烟气发生装置，烟气电晕放电处理室内装有芒刺电极，芒刺电极底部同轴固定连接马达且经导线与正高压静电发生器相连；本发明分别处理烟气与浆液雾滴，使其带有不同极性的电荷，然后使两者进行接触混合，达到提高吸收效率的目的。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN。
3、104174279ACN104174279A1/1页21一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备，设有一个烟气脱硫吸收塔（6），其特征是烟气脱硫吸收塔（6）底部是废浆液池（13）、顶部垂直固定装有多个雾化喷嘴（8），每个雾化喷嘴（8）的上端均经一个稳压阀（9）连接位于烟气脱硫吸收塔（6）外部的离心泵（10），离心泵（10）又连接装有脱硫剂浆液的储液罐（11）；每个雾化喷嘴（8）的正下方是一个水平放置的电晕放电电极（7），每个电晕放电电极（7）均由环状电极和针状电极组成，环状电极的内环壁上沿圆周方向均布若干个沿径向布置的相同的针状电极，所有针状电极在靠近环状电极中心轴的这一端具有间隙；相邻两个电晕放电。
4、电极（7）之间具有间隙，所有电晕放电电极（7）串联在一起后连接位于烟气脱硫吸收塔（6）外部的负高压静电发生器（5）；电晕放电电极（7）和废浆液池（13）之间的烟气脱硫吸收塔（6）的左侧壁通过左风道连接烟气电晕放电处理室（3），烟气电晕放电处理室（3）还通过管道连接烟气发生装置（1），烟气电晕放电处理室（3）内装有芒刺电极（4），芒刺电极（4）底部同轴固定连接马达（17），芒刺电极（4）经导线与位于烟气电晕放电处理室（3）外部的正高压静电发生器（2）相连；芒刺电极（4）由金属圆柱体和突起结构组成，沿金属圆柱体的轴向上均布多个突起结构；电晕放电电极（7）和废浆液池（13）之间的烟气脱硫吸收塔（6）。
5、的右侧壁通过右风道与烟囱（12）相连。2根据权利要求1所述的双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备，其特征是烟囱（12）顶部有除雾器（14），在烟气电晕放电处理室（3）和烟气发生装置（1）之间的管道上装有阀门（15）。3根据权利要求1所述的双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备，其特征是电晕放电电极（7）与雾化喷嘴（8）下端的垂直距离为050MM，所述环状电极的内环直径大于雾化喷嘴（8）的外径。4根据权利要求1所述的双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备，其特征是烟气发生装置（1）产生含有SO2气体的烟气，储液罐（11）装有石灰石脱硫剂浆液，脱硫剂浆液中钙含量与烟气中硫含量的摩尔比为1011。5一种如权利要求1所述设。
6、备的电晕放电烟气脱硫除尘方法，其特征是含有以下步骤A、开启离心泵（10）、稳压阀（9）和负高压静电发生器（5），储液罐（11）向雾化喷嘴（8）输送相同雾化压力的脱硫剂浆液，浆液经雾化喷嘴（8）雾化形成均匀的浆液雾滴并下落，同时电晕放电电极（7）形成电晕放电，对下落的浆液雾滴进行负电晕放电处理；B、开启烟气发生装置（1）和正高压静电发生器（2），烟气发生装置（1）产生的含有SO2气体的烟气进入烟气电晕放电处理室（3），同时开启马达（17）带动芒刺电极（4）旋转，芒刺电极（4）对含SO2气体的烟气进行正电晕放电处理，处理后的烟气进入烟气脱硫吸收塔（6），与经过负电晕放电处理的浆液雾滴相互作用，完成。
7、吸收过程；C、吸收后的烟气进入烟囱（12）后排出，烟气中SO2气体的浆液雾滴落入废浆液池（13）中。权利要求书CN104174279A1/4页3一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法及其设备技术领域0001本发明涉及烟气处理与净化技术，具体是对烟气进行脱硫除尘处理的设备和方法。背景技术0002石化燃料的大量燃烧排放出大量的SO2、NOX和CO2等有害气体以及大量的细微颗粒物，其中，SO2、NOX能够造成酸雨等给生态环境等造成了严重的破坏，而颗粒物中大量亚微米级颗粒物容易通过呼吸道进入人体肺部，造成严重的呼吸系统疾病。现在大量烟气脱硫脱硝以及除尘设备，虽然能提高烟气排放的洁净程度，但同时也消耗了大量。
8、能量与水资源。目前，主要通过增加吸收剂比例、提高喷淋密度以及通过对吸收剂荷电等方法以提高对烟气中SO2、NOX以及亚微米颗粒物的脱除效率和粉尘收集效率。还有荷电干式烟气脱硫、荷电活性增效以及静电除尘等技术，均是采用外加电场的办法提高吸收剂的利用率，从而提高烟气脱硫效率和粉尘收集效率。此外，还有通过电场、磁场、声场和重力场或离心力场等对细微颗粒物进行凝并处理，使其平均粒径增大，再利用电除尘收集。以上技术均成本高、运行复杂，烟气脱硫效率达不到预期的效果。0003中国发明专利号为ZL2004100669360的专利文献公开一种双极性电晕放电烟尘凝并电除尘方法及设备，提出了将含尘烟气中的极其细小的尘埃。
9、微粒通过正负电晕放电区，使其带上正负电荷后相互凝并聚集成为较大颗粒，再输入电除尘器进行电除尘，其设备极其复杂，实施难度较大，采用电晕电极放电后容易再产生结灰，不利于持续的电晕放电。中国发明专利号为ZL2011101459660的专利文献公开了一种旋流进气式静电喷雾湿法烟气脱硫除尘装置，采用吸收剂浆液荷电的方式来提高浆液的雾化效果，并且使雾滴带电，通过增加额外的传质动力来获得较高的脱硫效果，并达到节省水资源消耗的目的，但其仅对雾滴感应荷电处理，在实际运行中感应荷电由于绝缘困难而时常造成荷电不稳定；且其仅对雾滴进行荷电处理，不对烟气进行荷电处理，当雾滴与烟气接触时，相间的传质推动力不足。发明内容0。
10、004本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种高效的双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法，对烟气中的硫氧化物、细微颗粒物和吸收剂颗粒或雾滴同时分别采用极性相反的电极进行荷电处理，有利于提高传质推动力，混合后能提高吸收效率。本发明还提供了一种实现上述方法的双极性电晕放电烟气脱硫设备，该设备成本较低，烟气脱硫效率较单纯的吸收剂荷电脱硫效率高。0005本发明一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备采用的技术方案是设有一个烟气脱硫吸收塔，烟气脱硫吸收塔底部是废浆液池、顶部垂直固定装有多个雾化喷嘴，每个雾化喷嘴的上端均经一个稳压阀连接位于烟气脱硫吸收塔外部的离心泵，离心泵又连接装有脱硫剂浆液的储液罐；每个雾。
11、化喷嘴的正下方是一个水平放置的电晕放电电极，每个电晕放说明书CN104174279A2/4页4电电极均由环状电极和针状电极组成，环状电极的内环壁上沿圆周方向均布若干个沿径向布置的相同的针状电极，所有针状电极在靠近环状电极中心轴的这一端具有间隙；相邻两个电晕放电电极之间具有间隙，所有电晕放电电极串联在一起后连接位于烟气脱硫吸收塔外部的负高压静电发生器；电晕放电电极和废浆液池之间的烟气脱硫吸收塔的左侧壁通过左风道连接烟气电晕放电处理室，烟气电晕放电处理室还通过管道连接烟气发生装置，烟气电晕放电处理室内装有芒刺电极，芒刺电极底部同轴固定连接马达，芒刺电极经导线与位于烟气电晕放电处理室外部的正高压静电。
12、发生器相连；芒刺电极由金属圆柱体和突起结构组成，沿金属圆柱体的轴向上均布多个突起结构；电晕放电电极和废浆液池之间的烟气脱硫吸收塔的右侧壁通过右风道与烟囱相连。0006本发明一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘方法采用的技术方案是含有以下步骤A、开启离心泵、稳压阀和负高压静电发生器，储液罐向雾化喷嘴输送相同雾化压力的脱硫剂浆液，浆液经雾化喷嘴雾化形成均匀的浆液雾滴并下落，同时电晕放电电极形成电晕放电，对下落的浆液雾滴进行负电晕放电处理；B、开启烟气发生装置和正高压静电发生器，烟气发生装置产生的含有SO2气体的烟气进入烟气电晕放电处理室，同时转动马达带动芒刺电极旋转；芒刺电极对含SO2气体的烟气进行正电。
13、晕放电处理，处理后的烟气进入烟气脱硫吸收塔，与经过负电晕放电处理的浆液雾滴相互作用，完成吸收过程；C、吸收后的烟气进入烟囱后排出，烟气中SO2气体的浆液雾滴落入废浆液池中。0007本发明采用上述技术方案后具有的优点是1本发明采用电晕放电的方法分别处理烟气与浆液雾滴，使其带有不同极性的电荷，然后使两者进行接触混合，有利于通过的库仑力的作用提高两者之间的作用力，达到提高吸收效率的目的。00082本发明通过电晕放电对浆液雾化进行处理，提高了浆液的雾化效果，降低了浆液雾滴的平均粒径，会诱发雾滴的内部流动，在相同的浆液流量下，增大浆液的总体表面积，雾滴总体表面积的增加和内部流动可以增大了雾滴与SO2的传。
14、质效率，提高了吸收效果。00093本发明通过电晕放电进行烟气处理，不但可以除去烟气中的SO2，同时可以除去其他酸性气体和细微颗粒物，实现多种作用的综合应用，达到烟气净化的目的。00104本发明采用具有尖端的整体旋转的芒刺电极，可以有效防治电晕放电电极的积灰，达到清灰的作用。00115本发明所用的钙硫比较低，在钙硫比为1012之间时即可获得较满意的脱硫效率。附图说明0012图1是本发明一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备的结构示意图；图2是图1中单个电晕放电电极的结构放大图；图3是图1中芒刺电极的结构放大图。0013图中1烟气发生装置；2正高压静电发生器；3烟气电晕放电处理室；4芒刺说明书CN10。
15、4174279A3/4页5电极；5负高压静电发生器；6烟气脱硫吸收塔；7电晕放电电极；8雾化喷嘴；9稳压阀；10离心泵；11储液罐；12烟囱；13废浆液池；14除雾器；15阀门；16绝缘轴；17马达。具体实施方式0014参见图1，本发明一种双极性电晕放电烟气脱硫除尘设备设有一个烟气脱硫吸收塔6，烟气脱硫吸收塔6内有雾化喷嘴8、电晕放电电极7和废浆液池13。烟气脱硫吸收塔6的底部为废浆液池13，烟气脱硫吸收塔6的顶部垂直固定装有多个雾化喷嘴8，雾化喷嘴8为压力雾化喷嘴（也可以安装其他形式的喷嘴），每个雾化喷嘴8的上端均设有一个稳压阀9，稳压阀9位于烟气脱硫吸收塔6的外部，每个雾化喷嘴8的正下方是。
16、一个水平放置的电晕放电电极7，电晕放电电极7与雾化喷嘴8下端的垂直距离为050MM。在实际电晕放电过程中，雾化喷嘴8为电晕放电电极7的一端，其电势为零。0015电晕放电电极7为黄铜材料制成，相邻两个电晕放电电极7之间要保持一定间隙，防治在电晕放电中击穿介质。所有电晕放电电极7串联在一起后通过具有绝育外皮的导线连接位于烟气脱硫吸收塔6外部的负高压静电发生器5。0016雾化喷嘴8上端可伸出烟气脱硫吸收塔6外，连接离心泵10，在离心泵10和雾化喷嘴8之间的管路上设置稳压阀9，每个雾化喷嘴8均经各自的稳压阀9连接离心泵10。离心泵10又连接储液罐11，在储液罐11装有石灰石脱硫剂浆液。雾化喷嘴8所需的。
17、雾化压力和浆液由离心泵10提供，离心泵10将储液罐11内的石灰石浆液经管路输送至雾化喷嘴8，稳压阀9可保证浆液供给过程中每个雾化喷嘴8具有相同的压力，保证所有的雾化喷嘴8有相同的浆液进量。0017在电晕放电电极7和废浆液池13之间的烟气脱硫吸收塔6左侧壁上开有左风道口，此左风道口通过风道连接烟气电晕放电处理室3，烟气电晕放电处理室3内装有芒刺电极4，芒刺电极4通过具有绝缘外皮的导线与位于烟气电晕放电处理室3外部的正高压静电发生器2相连。芒刺电极4底部同轴固定一段绝缘轴16，通过绝缘轴16同轴固定连接马达17，马达17设在烟气电晕放电处理室3外面的底部，马达17旋转以带动芒刺电极4不停旋转。00。
18、18烟气电晕放电处理室3还通过管道连接烟气发生装置1，在两者之间的管道上安装阀门15。含有SO2气体的烟气由烟气发生装置1产生，并通过具有阀门15的管道进入烟气电晕放电处理室3。在电晕放电电极7和废浆液池13之间的烟气脱硫吸收塔6的右侧壁上开有右风道口，此右风道口通过风道与烟囱12相连，烟囱12顶部装有除雾器14，以防止含有酸性液滴的烟气进入外界，避免造成空气污染。0019参见图2，电晕放电电极7水平放置，由环状电极和针状电极组成，在环状电极的内环壁上沿圆周方向均布若干个相同的针状电极，针状电极一般为48个，针状电极沿径向布置，均向环状电极的中心轴方向凸出，所有针状电极在靠近中心轴的这一端必须。
19、保持一定的距离，以防止在电晕放电过程中把雾化介质击穿。环状电极的内环直径大于雾化喷嘴8的外径。电晕放电电极7与负高压静电发生器5连接时，将环状电极部分通过具有绝缘外皮的导线与负高压静电发生器5相连。0020参见图3的芒刺电极4的结构，芒刺电极4由金属圆柱体和突起结构组成，沿金属说明书CN104174279A4/4页6圆柱体的轴向上，间隙一定距离均布多个突起结构，突起结构是从金属圆柱体的外表面沿径向向外延伸的结构，突起结构的外圈为尖端。0021图1所示的设备通过以下步骤实现烟气的脱硫除尘脱硫剂浆液在储液罐11内搅拌均匀，开启离心泵10、稳压阀9和负高压静电发生器5，通过离心泵10抽取储液罐11中。
20、已经搅拌均匀的石灰脱硫剂浆液，脱硫剂浆液通过管路向雾化喷嘴8输送。稳压阀9保证每个雾化喷嘴8具有相同的雾化压力，进而保证每个雾化喷嘴8具有相同的流量。在烟气脱硫吸收塔6内，浆液经雾化喷嘴8雾化，通过雾化喷嘴8在压力作用下形成均匀的雾滴下落，下落至电晕放电电极7，同时电晕放电电极7上通过负高压静电发生器5通有负高压静电，当电晕放电电极7的电压超过一定值时，电晕放电电极7的针状电极端便形成电晕放电，对通过电晕荷电区的浆液雾滴进行电晕荷电处理，负电晕放电处理。与此同时开启烟气发生装置1和正高压静电发生器2，烟气发生装置1产生含有SO2气体的烟气，打开阀门15，烟气经过烟道进入烟气电晕放电处理室3，同。
21、时，开启马达17带动芒刺电极4旋转，利用离心力作用防治芒刺电极4结灰，能够更好地连续地产生电晕放电。当正电压高压静电发生器2开启到一定电压时，芒刺电极4可以完成对含SO2烟气的电晕放电处理，电晕放电处理与雾化喷嘴8形成的浆液雾滴的电晕放电处理具有相反的极性，是正电晕放电处理。当完成正电晕放电处理的烟气经过烟道进入烟气脱硫吸收塔6时，与经过负电晕放电处理的浆液雾滴相互作用，完成吸收过程。脱硫过程中必须保持一定的钙硫比，浆液中钙含量与烟气中硫含量的摩尔比为1011之间，即可达到较好的吸收效果。吸收处理后的烟气经过烟气通道进入烟囱12，然后经过除雾器14处理后排出大气。吸收处理后的烟气中SO2气体的浆液雾滴落入烟气脱硫吸收塔底部的废浆液池13，可以定期进行处理。0022本发明在实施时，根据烟气脱硫的不同需求，雾化喷嘴8可以更换为不同类型的喷嘴，且浆液的供给方式可以采取其他形式。但无论何种浆液的供给方式与雾化喷嘴，浆液雾化后形成的雾滴群均经过针状电晕放电区进行处理，并且处理后的雾滴与经过正高压电晕放电处理的含SO2气体的烟气接触，进行烟气脱硫。在烟气脱硫处理过程中，除了正常的吸收过程外，在SO2气体与浆液雾滴之间产生附加的库伦力，有利于提高浆液雾滴对SO2气体的吸收能力，提高其传质效率。说明书CN104174279A1/1页7图1图2图3说明书附图CN104174279A。