一种去除气相混合物中细颗粒物的方法技术

本发明专利技术涉及一种去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过分离捕集装置去除絮凝后的细颗粒物。本发明专利技术的特点是利用化学团聚原理对气态体系、气‑液混合体系及汽‑液混合体系中的细颗粒物进行处理，使细颗粒物的尺寸(或质量)增大，便于去除，且流程简单、高效率、低成本、对设备要求低，易大范围推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种去除气相混合物中细颗粒物的方法，属于环境保护
，污染控制范畴，多适用于大气及工业废气中细颗粒物的脱除领域。
技术介绍
随着全球工业化和城市化的不断发展，环境污染特别是水环境污染和大气污染已经成为发展中国家面临的主要问题。现有已知的对大气环境造成破坏的污染物种类繁多，其中细颗粒物是化学组成最复杂、危害最大的污染物之一。资料显示，环境中细颗粒物主要来源于自然生态破坏和人为粗放式排放。人为粗放式排放还可进一步划分为各种燃料燃烧源和流动源。复杂的来源使得细颗粒物的组成也极为复杂，主要包含大量的无机物、有机物和有生命物质。同时，细颗粒物还具有沉降速度慢、停留时间长、输送距离远等特点，是造成大气能见度降低，雾、霾天气的重要成因。随着我国治理雾霾的力度逐渐加大，促进煤炭清洁利用迫在眉睫，这就使粉尘排放成为当前燃煤锅炉面临的主要问题。尽管行业内的传统除尘设备种类繁多，但对粒径较小的细颗粒物均存在20％-40％不等的穿透窗口，且捕集效率多低于95％，这就使得一些新的除尘技术应运而生。其中，以湿式电除尘器为代表的终端精处理捕集装备可以满足对细颗粒物的处理要求，但投资成本高、占地面积大、且易造成二次污染及水资源浪费。因此，开发一种工艺简单、高效、低成本、易大规模推广的去除气相混合物中细颗粒物的方法尤为重要。
技术实现思路
本专利技术提出一种去除气相混合物中细颗粒物的方法，通过向含有细颗粒物的体系中添加化学物质，使细颗粒物的尺寸(或质量)增大，进而提高后续常规设备的脱除难度和脱除效率，开创一种高效、低成本、简单、易推广的降低细颗粒物排放的技术。为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：(1)一种去除气相混合物中细颗粒物的方法，往烟气中添加化学物质使细颗粒物发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过分离捕集装置去除絮凝后的细颗粒物。(2)根据(1)所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的气相混合物为连续流动的均匀混合物或非均匀混合物；并含有下列物质之一或至少任意两种的组合：气体、固体、液体、蒸汽、粉尘、无机物、有机物、悬浮颗粒。(3)根据(1)或(2)所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的化学物质包括絮凝剂，还包括添加剂和或助凝剂。(4)根据(1)-(3)所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的细颗粒物含有下列物质之一或至少任意两种的组合：粉煤灰、硫酸钙粉末、氧化钙粉末、二氧化硅粉末、二氧化钛粉末、碳酸钙粉末、其他粉末类物质、二次颗粒物。(5)根据(1)-(4)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法所述方法在气态体系、气-液混合体系或汽-液混合体系中进行；与絮凝剂接触前，气相混合物状态可为下列之一或至少任意两种的组合：全干的状态、气干状态、湿润状态、溶液状态、湿饱和状态、干饱和状态。(6)根据(1)-(5)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的絮凝剂含有下列物质之一或至少任意两种的组合：聚丙烯酰胺、壳聚糖、硅藻土、改性淀粉、改性纤维素、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁、聚合氯化铁、黄原胶、海藻酸钠。(7)根据(1)-(6)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的添加剂含有下列物质之一或至少任意两种的组合：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠，季铵类化合物，甜菜碱型表面活性剂。(8)根据(1)-(7)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的絮凝剂、添加剂、助凝剂使用前需进行溶解或稀释，溶剂为水相、或者有机相。(9)根据(1)-(8)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的助凝剂含有下列物质之一或至少任意两种的组合：生石灰、熟石灰、活化硅酸。(10)根据(1)-(9)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述粉煤灰为煤燃烧后的烟气中收捕下来的颗粒物，是晶体矿物和非晶体矿物的混合物，由晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的混合体，含有莫来石、石英、玻璃相之一或至少任意两种的晶相结构，可为循环流化床锅炉粉煤灰、煤粉炉粉煤灰；并含有下列化学物质之一或至少任意两种的组合：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2。(11)根据(1)-(10)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述粉煤灰中各化学物质的含量范围包括下列之一或至少任意两种的组合：SiO2≤60％；Al2O3≤40％、Fe2O3≤40％、CaO≤40％、MgO≤20％、SO3≤20％、TiO2≤20％。(12)根据(1)-(11)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述聚丙烯酰胺可分为阴离子型聚丙烯酰胺，非离子型聚丙烯酰胺，阳离子型聚丙烯酰胺，其化学通式为：(13)根据(1)-(12)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述壳聚糖其化学通式为：(14)根据(1)-(13)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的絮凝剂具有下列性质中的一种或至少任意两种的组合：絮凝剂分子量为100-1800万、离子度为0％-80％。(15)根据(1)-(14)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的絮凝剂溶液具有下列性质中的一种或至少任意两种的组合：浓度为0.01-1000mg/L、pH范围为5-12。(16)根据(1)-(15)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的絮凝剂及絮凝剂溶液使用的体系温度为1-200℃。(17)根据(1)-(16)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的添加剂溶液使用浓度为0.01-1000mg/L。(18)根据(1)-(17)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的助凝剂溶液使用浓度为0.01-1000mg/L。(19)根据(1)-(18)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的水相体系为自来水、纯水、生产废水之一或至少任意两种的组合或至少任意两种的组合；水相体系满足下列条件之一或至少任意两种的组合：pH范围为2-10，SS≤150mg/L，TDS≤15000mg/L，COD≤300mg/L。(20)根据(1)-(19)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的有机溶剂含有下列物质之一或至少任意两种的组合：有机胺溶液、醇溶液、四氢呋喃。(21)根据(1)-(20)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述增大细颗粒物的粒径和质量所需的时间为0.01-1000s。(22)根据(1)-(21)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述的气液混合体系中细微颗粒物的粒径范围为0.01-200μm。(23)根据(1)-(22)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述烟气中的污染物包括下列物质之一或至少任意两种的组合：细颗粒物、SO2、SO3、NOX、H2S、CO2、NH3。(24)根据(1)-(23)任一项所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，所述烟气中的污染物中各化学物质的含量范围在标准状态下(烟气在温度为273K，压力为101325Pa时)满足下列条件之一或至少任意两种的组合：细颗粒物≤10000mg/Nm3、SO2≤2000mg/m3、SO3≤mg/m3、NOX≤1500mg/m3、H2S≤300mg/m3、CO2≤500mg/m3、NH3≤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过分离捕集装置去除絮凝后的细颗粒物。

【技术特征摘要】
1.一种去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，往气相混合物中添加化学物质使细颗粒物发生聚集现象，增大细颗粒物的粒径或质量，然后通过分离捕集装置去除絮凝后的细颗粒物。2.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的气相混合物为连续流动的均匀混合物或非均匀混合物；并含有下列物质之一或至少任意两种的组合：气体、固体、液体、悬浮颗粒、蒸汽、粉尘、无机物、有机物。3.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的化学物质包括絮凝剂；还包括添加剂和或助凝剂。4.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的细颗粒物含有下列物质之一或至少任意两种的组合：粉煤灰、硫酸钙粉末、氧化钙粉末、二氧化硅粉末、二氧化钛粉末、碳酸钙粉末、二次颗粒物。5.根据权利要求1所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述方法在气态体系、气-液混合体系或汽-液混合体系中进行；与絮凝剂接触前，气相混合物状态可为下列之一或至少任意两种的组合：全干的状态、气干状态、湿润状态、溶液状态、湿饱和状态、干饱和状态。6.根据权利要求3所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的絮凝剂及絮凝体系含有下列物质之一或至少任意两种的组合：聚丙烯酰胺、壳聚糖、硅藻土、改性淀粉、改性纤维素、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁、聚合氯化铁、黄原胶、海藻酸钠。7.根据权利要求2所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的添加剂含有下列物质之一或至少任意两种的组合：硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、季铵类化合物、甜菜碱型表面活性剂。8.根据权利要求3所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的絮凝剂、添加剂、助凝剂使用前需进行溶解或稀释，溶剂为水相或者有机相。9.根据权利要求3所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的助凝剂含有下列物质之一或至少任意两种的组合：生石灰、熟石灰、活化硅酸。10.根据权利要求4所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述粉煤灰为煤燃烧后的烟气中收捕下来的颗粒物，是晶体矿物和非晶体矿物的混合物，由晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的混合体，含有莫来石、石英、玻璃相之一或者或至少任意两种的晶相结构，可为循环流化床锅炉粉煤灰、煤粉炉粉煤灰；并含有下列化学物质之一或至少任意两种的组合：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2。11.根据权利要求10所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述粉煤灰中各化学物质的含量范围包括下列之一或至少任意两种的组合：SiO2≤60％；Al2O3≤40％、Fe2O3≤40％、CaO≤40％、MgO≤20％、SO3≤20％、TiO2≤20％。12.根据权利要求6所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺可分为阴离子型聚丙烯酰胺，非离子型聚丙烯酰胺，阳离子型聚丙烯酰胺，其化学通式为：(n＝10000～500000)。13.根据权利要求6所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述壳聚糖其化学通式为：(n＝5000～100000)。14.根据权利要求3所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的絮凝剂具有下列性质中的一种或至少任意两种的组合：絮凝剂分子量为100-1800万、离子度为0％-80％；溶解或稀释成絮凝剂溶液后，所述的絮凝剂溶液具有下列性质中的一种或至少任意两种的组合：浓度为0.01-1000mg/L、pH范围为5-12。15.根据权利要求5所述的去除气相混合物中细颗粒物的方法，其特征在于，所述的絮凝剂及絮凝剂溶液使用的体系温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭桦，肖惠宁，刘汉强，陈昊然，陈毅伟，杜庶铭，李庚达，潘远凤，孙振新，杨阳，
申请(专利权)人：国电新能源技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11