(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710638104.9
(22)申请日 2017.07.31
(71)申请人 东莞市联洲知识产权运营管理有限
公司
地址 523000 广东省东莞市松山湖高新技
术产业工发区生产力大厦406
(72)发明人 陈东进
(74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理
有限公司 11246
代理人 连平
(51)Int.Cl.
B01D 51/08(2006.01)
B01D 51/02(2006.01)
B01D 53/75(2006.01)
B01D 53/96(2006.01)
B01D 53/50(2006.01)C02F 9/04(2006.01)C02F 103/18(2006.01)
(54)发明名称一种燃煤烟气的高效处理方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤烟气的高效处理方法，包括以下步骤，首先采用1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和海藻酸为原料制备1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体；然后将燃煤烟气进行脱硫脱硝处理，并收集处理过程中的废水，向废水中加入1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体、絮凝剂处理后，与高聚凝结剂和表面活性剂混合，制得化学团聚剂，将化学团聚剂通过双流雾化喷嘴喷入除尘器前的烟道中，并在烟道两侧安装扬声器，通过声波导管导入声场，使得烟气中的细小颗粒在化学团聚剂和声波的作用下，团聚长大，然后长大后的颗粒物通过常规除尘器除去，从而实现了燃煤烟气处理过程中废水的重复利用。该方法脱硝脱硫效率高，且处理过程的废水可以重复使用， 节约成本。权利要求书1页 说明书6页CN 107261738 A 2017.10.20
C N 107261738
A
1.一种燃煤烟气的高效处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇混合搅拌混合均匀，得到1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液；
(2)将海藻酸和去离子水混合搅拌溶胀，制得质量浓度为30％的海藻酸水溶液；
(3)将上述制得海藻酸水溶液置于反应釜中，并向反应釜中滴加1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液，边滴加边搅拌，滴加结束后反应，反应结束后，离心，取出上清液，并除去溶剂，得到1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体； (4)将燃煤烟气通过常规除尘器进行除尘处理；将除尘后的燃煤烟气通过由活性炭组成的吸附柱，出来的烟气温度降至130-180℃，然后将其通入到固定床反应器中与氨气反应，固定床反应器中出来的气体与吸收塔中的碳酸钙浆液反应，反应后的烟气达到排放标准，反应后的碳酸钙浆液在吸收塔底部的循环浆料池中被氧化，得到的石膏浆液进行固液分离，脱水处理，并收集脱出的废水；
(5)将收集的废水注入到吸附池中，首先加入上述制得的1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体，搅拌处理30-50min，然后将上清液注入到沉淀池中，加入絮凝剂，搅拌沉淀处理后，取上清液加入高聚凝结剂和表面活性剂，搅拌处理，制得化学团聚剂；
(6)在计量泵和空气压缩机的作用下将化学团聚剂通过双流雾化喷嘴喷入除尘器前的烟道中，并在烟道两
侧安装扬声器，通过声波导管导入声场，使得烟气中的细小颗粒在化学团聚剂和声波的双重作用下，团聚长大，然后长大后的颗粒物通过常规除尘器除去，从而实现了燃煤烟气处理过程中废水的重复利用。
2.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(1)中，1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇的质量比为1：(15-30)。
3.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(3)中，所述海藻酸、1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的摩尔比为(1.0-1.3)：1。
4.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(5)中，1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体的加入量为1-3mg/L。
5.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于，步骤(5)中，所述絮凝剂为聚合氯化铝，其添加量为0.3-0.8g/L。
6.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(5)中，所述高聚凝结剂为果胶，其添加量为上清液质量的0.01-0.04％。
7.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(5)中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠，其添加量为上清液质量的0.02-0.03％。
8.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(6)中，所述烟气处理量与化学团聚剂的体积比为20m 3/L。
9.如权利要求1所述的一种燃煤燃气的高效处理方法，其特征在于：步骤(6)中，所述扬声器的频率为1300Hz，声压级为120dB。
权 利 要 求 书1/1页CN 107261738 A
一种燃煤烟气的高效处理方法
技术领域：
[0001]本发明涉及大气污染治理领域，具体的涉及一种燃煤烟气的高效处理方法。
背景技术：
[0002]由SO2和NO X等致酸物质引起的酸雨与CO2等温室气体引起的温室效应，是国际上普遍关注的全球大气环境问题。空气中70％二氧化碳排放、90％二氧化硫排放和67％氮氧化物排放是来自于化石燃料的使用。鉴于我国以煤为主要一次消费能源，控制燃煤烟气排放成为保护大气环境的关键。
[0003]中国专利(200910262978.4)公开了燃煤烟气的尿素湿法联合脱硫脱硝方法，包括以下步骤：在吸收塔燃煤烟气入口处喷入质量百分比浓度50％双氧水，保持H2O2/NO摩尔比＝2～3，将燃煤烟气中的NO氧化成NO2，提高NO X的氧化度；再利用吸收塔中的尿素水溶液进行同时脱硫脱硝。其虽然能提高NO X的氧化度和吸收液的温度，从而提高燃煤烟气联合脱硫脱硝工艺的脱硝率，但是双氧水和尿素水溶液使用量较大，且处理过程中产生的废水较多。[0004]中国专利(200710054874.5)公开了一种燃煤烟气的处理方法，将燃煤烟气通过干法过滤脱除烟尘颗粒和硫，然后再湿法脱除二氧化硫；其中干法过滤的工艺为：将燃煤烟气通过陶瓷过滤材料；所述的湿法脱除二氧化硫的工艺为将干法处理后的燃煤烟气与碳酸钙浆液反应除去二氧化硫。其虽然能有效除去燃煤烟气中的细小颗粒，脱硫效果显著，但是同样处理过程的废水需要进一步处理，增大了处理成本。
发明内容：
[0005]本发明要解决的技术问题是现有技术中燃煤烟气处理过程中产生的废水需要进一步处理，增大了成本，且烟气中的细小颗粒物无法出去的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明公开了一种燃煤烟气的高效处理方法，首先利用常规的方法处理燃煤烟气，然后收集处理过程中的废水，并将收集的废水经过自制的离子液体和絮凝剂处理后，加入高聚凝结剂和表面活性剂，形成化学团聚剂，其和声波联合可以使得燃煤烟气中的细小颗粒物发生团聚从而生长为大颗粒，可以有效被除尘器除去。[0007]为更好的解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
[0008]一种燃煤烟气的高效处理方法，包括以下步骤：
[0009](1)将1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇混合搅拌混合均匀，得到1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液；
[0010](2)将海藻酸和去离子水混合搅拌溶胀，制得质量浓度为30％的海藻酸水溶液；[0011](3)将上述制得海藻酸水溶液置于反应釜中，并向反应釜中滴加1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液，边滴加边搅拌，滴加结束后反应，反应结束后，离心，取出上清液，并除去溶剂，得到1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体；
[0012](4)将燃煤烟气通过常规除尘器进行除尘处理；将除尘后的燃煤烟气通过由活性炭组成的吸附柱，出来的烟气温度降至130-180℃，然后将其通入到固定床反应器中与氨气
反应，固定床反应器中出来的气体与吸收塔中的碳酸钙浆液反应，反应后的烟气达到排放标准；反应后的碳酸钙浆液在吸收塔底部的循环浆料池中被氧化，得到的石膏浆液进行固液分离，脱水处理，并收集脱出的废水；
[0013](5)将收集的废水注入到吸附池中，首先加入上述制得的1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体，搅拌处理30-50min，然后将上清液注入到沉淀池中，加入絮凝剂，搅拌沉淀处理后，取上清液加入高聚凝结剂和表面活性剂，搅拌处理，制得化学团聚剂；
[0014](6)在计量泵和空气压缩机的作用下将化学团聚剂通过双流雾化喷嘴喷入除尘器前的烟道中，并在烟道两侧安装扬声器，通过声波导管导入声场，使得烟气中的细小颗粒在化学团聚剂和声波的双重作用下，团聚长大，然后长大后的颗粒物通过常规除尘器除去，从而实现了燃煤烟气处理过程中废水的重复利用。
[0015]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇的质量比为1：(15-30)。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述海藻酸、1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的摩尔比为(1.0-1.3)：1。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体的加入量为1-3mg/L。
[0018]作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述絮凝剂为聚合氯化铝，其添加量为0.3-0.8g/L。
[0019]作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述高聚凝结剂为果胶，其添加量为上清液质量的0.01-0.04％。
[0020]作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠，其添加量为上清液质量的0.02-0.03％。
[0021]作为上述技术方案的优选，步骤(6)中，所述烟气处理量与化学团聚剂的体积比为20m3/L。
[0022]作为上述技术方案的优选，步骤(6)中，所述扬声器的频率为1300Hz，声压级为120dB。
[0023]本发明具有以下有益效果：
[0024]由于一般在燃煤烟气除尘步骤中只能除去烟气中较大的微尘颗粒，对于细小的颗粒却不能有效除去，而且在燃煤烟气处理过程中难免产生废水，从解决这个两个问题出发，本发明首先制备离子液体吸附剂，其安全无毒，对水体无二次污染，然后将烟气处理过程中产生的废水用自制的离子液体和絮凝剂简单处理后，加入适量的高聚凝结剂和表面活性剂，制得化学团聚剂，然后制得的化学团聚剂采用雾化法进入到除尘器前的烟道内，其在声波的联合作用下，可以与烟气中的恶细小颗粒团聚长成大颗粒，从而经常规的除尘器除去，既解决了小颗粒难以除去的问题，又实现了烟气处理过程中废水的零排放，经济环保。
具体实施方式：
[0025]为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0026]实施例1
[0027]一种燃煤烟气的高效处理方法，包括以下步骤：
[0028](1)将1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇混合搅拌混合均匀，得到1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液；其中，1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇的质量比为1：15；
[0029](2)将海藻酸和去离子水混合搅拌溶胀，制得质量浓度为30％的海藻酸水溶液；[0030](3)将上述制得海藻酸水溶液置于反应釜中，并向反应釜中滴加1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液，边滴加边搅拌，滴加结束后反应，反应结束后，离心，取出上清液，并除去溶剂，得到1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体；其中，海藻酸、1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的摩尔比为1.0：1；
[0031](4)将燃煤烟气通过常规除尘器进行除尘处理；将除尘后的燃煤烟气通过由活性炭组成的吸附柱，出来的烟气温度降至130-180℃，然后将其通入到固定床反应器中与氨气反应，固定床反应器中出来的气体与吸收塔中的碳酸钙浆液反应，反应后的烟气达到排放标准；反应后的碳酸钙浆液在吸收塔底部的循环浆料池中被氧化，得到的石膏浆液进行固液分离，脱水处理，并收集脱出的废水；
[0032](5)将收集的废水注入到吸附池中，首先加入上述制得的1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体，搅拌处理30min，然后将上清液注入到沉淀池中，加入絮凝剂，搅拌沉淀处理后，取上清液加入高聚凝结剂和表面活性剂，搅拌处理，制得化学团聚剂；其中，1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体的加入量为1mg/L；絮凝剂为聚合氯化铝，其添加量为0.3g/L；高聚凝结剂为果胶，其添加量为上清液质量的0.01
％；表面活性剂为十二烷基硫酸钠，其添加量为上清液质量的0.02％；
[0033](6)在计量泵和空气压缩机的作用下将化学团聚剂通过双流雾化喷嘴喷入除尘器前的烟道中，并在烟道两侧安装扬声器，通过声波导管导入声场，使得烟气中的细小颗粒在化学团聚剂和声波的双重作用下，团聚长大，然后长大后的颗粒物通过常规除尘器除去，从而实现了燃煤烟气处理过程中废水的重复利用。
[0034]实施例2
[0035]一种燃煤烟气的高效处理方法，包括以下步骤：
[0036](1)将1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇混合搅拌混合均匀，得到1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液；其中，1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物和异丙醇的质量比为1：30；
[0037](2)将海藻酸和去离子水混合搅拌溶胀，制得质量浓度为30％的海藻酸水溶液；[0038](3)将上述制得海藻酸水溶液置于反应釜中，并向反应釜中滴加1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的异丙醇溶液，边滴加边搅拌，滴加结束后反应，反应结束后，离心，取出上清液，并除去溶剂，得到1-甲基-3乙基咪唑海藻酸盐离子液体；其中，海藻酸、1-甲基-3乙基咪唑氢氧化物的摩尔比为1.3：1；
[0039](4)将燃煤烟气通过常规除尘器进行除尘处理；将除尘后的燃煤烟气通过由活性炭组成的吸附柱，
出来的烟气温度降至130-180℃，然后将其通入到固定床反应器中与氨气反应，固定床反应器中出来的气体与吸收塔中的碳酸钙浆液反应，反应后的烟气达到排放标准；反应后的碳酸钙浆液在吸收塔底部的循环浆料池中被氧化，得到的石膏浆液进行固液分离，脱水处理，并收集脱出的废水；
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