本发明专利技术公开了一种燃烧过程中减少细微颗粒物（ＰＭ↓［２．５］）及金属排放的方法。在燃烧装置的高温（８００℃－１１００℃）尾部烟气喷入１ｇ／Ｎｍ↑［３］－２０ｇ／Ｎｍ↑［３］的以高岭土为主的吸附剂。所述添加剂为固体粉末，粒径在５μｍ－７３μｍ。通过化学反应和物理吸附作用，烟气中的Ｎａ、Ｋ、Ｐｂ、Ｃｄ等与ＰＭ↓［２．５］被吸附剂所吸附，在高温下就可以转化为空气动力学粒径＞２．５μｍ的固体颗粒物，从而能够被除尘装置轻易脱除，同时大量降低Ｎａ、Ｋ、Ｐｂ、Ｃｄ等与ＰＭ↓［２．５］向环境大气的排放量。气态的以及气溶胶态的有毒有害物质被转化为大颗粒的不溶于水的固体，有利于捕集与无害化、资源化处理。能够降低Ｎａ、Ｋ ８０％，Ｐｂ、Ｃｄ ５０％，ＰＭ↓［２．５］排放降低５０％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃烧污染物排放控制技术，具体涉及一种在燃烧过程中减少细微颗粒物(PM2.5)及金属Na、 K、 Pb、 Cd污染物排放的方法。
技术介绍
煤燃烧和城市垃圾焚烧是造成环境污染的主要原因之一。在燃烧过程 中，存在于煤或垃圾中的重金属(Pb,Cd等)会随温度升高而蒸发，又在尾 部烟道冷却过程中富集于细微颗粒中。因除尘器性能的极限，燃烧过程中 产生的细微颗粒不可避免部分穿透除尘器而扩散到大气中，这些细微颗粒 会直接进入人的呼吸系统从而引发各种疾病。另外， 一些重金属经过自然 界的物理化学过程能变成或富集于有机物质而进入食物链，也会对人类的 生存造成极大的危害。烟气中的Na、 K会造成高温受热而及燃气轮机中叶 片的腐蚀。目前，人们对煤中硫元素污染物的形成机理匕有深入地研究， 并已有较成熟的控制技术。然而，对固体燃料燃烧烟气中碱、重金属及PM2.5的减排技术还很不成熟。虽然煤中重金属的浓度较低，但我国能源结构以煤为主，每年燃烧20 亿吨煤的基数所造成的重金属污染不可忽视。另外，随着我国经济的迅速 的发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高，城市垃圾焚烧造成的 污染也越来越严重。重金属离子排入环境后不易去除，而长期累积，对生 物和人体产生严重的毒性作用。含铅的颗粒物扩散到大气中，随呼吸道进入 人体而影响身体健康。研究表明，铅对人体神经系统有明显的损害作用，可 影响儿童智力的正常发育。母体接触铅污染后，后代可能出现神经系统发育异常。小于lpm的含铅颗粒物在肺内沉积后，极易进入血液系统，大部分与 红细胞结合，小部分形成铅的磷酸盐和甘油磷酸盐，然后进入肝、肾、肺和 脑，几周后进入骨内，导致高级神经系统紊乱和器官调解失能，表现为头 疼、头晕、嗜睡和狂躁严重的中毒性脑病。镉工业区被污染的水源会造成 当地居民骨痛病，含镉工业废水灌溉农田，会使土壤受到严重的污染，日 本富山县神通川流域"痛痛病"地区的水田土壤污染就是典型的一例。PM2.5已成为大气环境污染的突出问题，并日益引起世界各国的高度重 视。人们己经认识到大气可吸入颗粒物对人体健康的严重危害。由于PM^ 粒径小、比表面积大，因而其吸附性很强，容易成为空气中各种有毒物质 的载体，特别是容易吸附多环芳烃(PAHs)、多环苯类和重金属(如As、 Se、 Pb、 Cr等)及微量元素等，使得致癌、致畸、致基因突变的发病率明 显升高。2002年美国纽约大学药学院的研究表明，烟尘等细颗粒物和肺、 心脏病所导致的死亡有关，其所指的细颗粒物即为PM2.5。通过对1982年 至1998年期间所得到的50万例数据分析表明空气中的可吸入颗粒物每 增加10pg/m3，肺癌致死的危险就增加8%，心脏病死亡率则增加6%，总死 亡率增加4%，研究并没有发现死亡率和总悬浮物以及粗颗粒相关。1994年，David Akers采用传统洗煤技术来减少砷、铅，硒，镍的排放。 2000年Senior提出用浮选法来控制燃煤中重金属污染物排放。1996年喻秋 梅通过化学脱硫实现对镉、钴、铅、铜、砷等元素的控制。以上燃烧前脱 除重金属的各种方法，减少某些煤种入炉重金属总量方面取得了很好的效 果，但因为燃烧过程中重金属和碱金属在微细颗粒物富集，而大气污染装 置对微细颗粒物捕集效率很低，所以大气污染装置出口烟气中的重金属、 碱金属和微细颗粒的浓度并以未相应的比例减少，某些情况下甚至变化不 大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种燃烧过程中减少细微颗粒物及金属排放的方法，该方法可以减少细微颗粒物(PM2.5)及金属 排放向环境大气的排放量。为了实现上述目的，本专利技术提供的燃烧过程中减少细微颗粒物及金属 排放的方法，其特征在于在燃烧炉的高温尾部烟气中喷入颗粒状的吸附齐lj，吸附剂在尾部烟气中的浓度为lg/Nm3~~20g/Nm3，吸附剂为Si-Al基和 Ca基吸附剂中的任一种或任几种的混合物。本专利技术通过化学反应和物理吸附作用，烟气中的Na、 K、 Pb、 Cd等与 PM2.5被吸附剂所吸附，在高温下就可以转化为空气动力学粒径〉2.5(im的固 体颗粒物，易于被除尘器脱除。这样可以大量降低金属Na、 K、 Pb、 Cd等 向环境大气的排放量，PM2,5的排放量可降低50%。气态的以及气溶胶态的 有毒有害物质被转化为大颗粒的不溶于水的固体，有利于捕集与无害化、 资源化处理，从而减少向环境大气的排放量。附图说明图1为各种吸附剂对燃煤烟气中重金属的捕集效果示意图2为添加吸附剂前后燃煤烟气中颗粒物的粒径分布变化示意图。具体实施例方式下面通过借助以下实施例将更加详细说明本专利技术，且以下实施例仅是 说明性的，本专利技术并不受这些实施例的限制。本专利技术方法是在燃煤锅炉及垃圾焚烧炉高温尾部烟气喷入 lg/Nm3—20g/Nm3的吸附剂，通过化学反应和物理吸附，将烟气中气态的 Na、 K、 Pb、 Cd等与PM2.5转化为易于被除尘器脱除的大颗粒。在高温下就可以转化为空气动力学粒径".5iim的固体颗粒物，从而能 够被除尘装置轻易脱除，同时大量降低Na、 K、 Pb、 Cd等与PM2.5向环境 大气的排放量。气态的以及气溶胶态的有毒有害物质被转化为大颗粒的小 溶于水的固体，有利于捕集与无害化、资源化处理。为进一步提高本专利技术方法的效果，可以在燃煤锅炉及垃圾焚烧炉80CTC —110(TC尾部烟气中喷入的吸附剂，并且吸附剂的粒径最好为5拜一73,。 吸附剂可以采用Si-Al基吸附剂和Ca基吸附剂，但采用高岭土、沸石、 石灰石或贝壳的效果更好，这些吸附剂可以单独使用，也可以任意混合使 用。在煤燃烧实验中添加各种吸附剂后重金属Pb、 Cd的脱除效果见图1， ]/[2.5的效果见图2.图1结果表明添加不同的吸附剂都可以在高温下吸附 重金属，高岭土对Pb、 Cd的脱除效果最好。吸附剂添加位置在烟气温度为 IIO(TC的地方。图2结果表明高岭土的添加使细微颗粒物向大颗粒团聚，亚微米颗粒 物大大减少，大颗粒有所增加，从而提高颗粒物的净化效率。因为Na、 K 碱金属主要在细微颗粒物里面富集，降低小颗粒物比例的同时也就减少了 碱金属在大气污染控制装置里的穿透率。权利要求1、一种，其特征在于在燃烧炉的高温尾部烟气中喷入颗粒状的吸附剂，吸附剂在尾部烟气中的浓度为1g/Nm3—20g/Nm3，吸附剂为Si-Al基和Ca基吸附剂中的任一种或任几种的混合物。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述吸附剂喷入80(TC一iiocrc的尾部烟气中。3、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于吸附剂的粒径为5^im 一73(jJTl。4、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于吸附剂为高岭土、沸石、石灰石和贝壳中的至少一种。全文摘要本专利技术公开了一种燃烧过程中减少细微颗粒物(PM<sub>2.5</sub>)及金属排放的方法。在燃烧装置的高温(800℃-1100℃)尾部烟气喷入1g/Nm<sup>3</sup>-20g/Nm<sup>3</sup>的以高岭土为主的吸附剂。所述添加剂为固体粉末，粒径在5μm-73μm。通过化学反应和物理吸附作用，烟气中的Na、K、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃烧过程中减少细微颗粒物及金属排放的方法，其特征在于：在燃烧炉的高温尾部烟气中喷入颗粒状的吸附剂，吸附剂在尾部烟气中的浓度为１ｇ／Ｎｍ↑［３］－２０ｇ／Ｎｍ↑［３］，吸附剂为Ｓｉ－Ａｌ基和Ｃａ基吸附剂中的任一种或任几种的混合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚洪，徐明厚，于敦喜，罗光前，陈娟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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