复合滤袋、除尘脱硝一体化装置及烟气短程除尘脱硝方法与流程

本发明涉及一种复合滤袋、除尘脱硝一体化装置及烟气低温短程除尘脱硝净化方法，属于环保领域的烟气净化技术领域。

背景技术

随着我国环境质量标准的提高，细颗粒物（pm2.5）和nox成为国家重点控制对象，其中，冶炼、燃煤、水泥等工业炉窑均是排放控制的重点行业。袋式除尘是实现粉尘超低排放的主流技术，是利用烟气在通过滤袋编制的滤袋孔隙时尘粒因惯性力作用与滤袋碰撞而被拦截来实现除尘，在此过程中烟气可与滤袋滤袋表面充分接触。scr（选择性催化还原）是目前最成熟的烟气脱硝技术，是利用还原剂在固体催化材料作用下将氮氧化物还原为氮气和水，但是冶炼、燃煤、水泥等工业烟气温度较低，如果将scr技术用于上述行业的脱硝工程，需要进行预热，能耗大，运行费用高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种复合滤袋、应用该复合滤袋的除尘脱硝一体化反应装置及烟气低温短程除尘脱硝净化方法，通过将滤袋经过pp处理剂处理后再在内表面复合上纳米级的催化剂涂层形成复合滤袋，在一个袋式除尘器内达到同时除尘和脱硝的目的，实现了烟气短程除尘脱硝净化。

本发明通过如下技术方案实现：

一种复合滤袋，包括滤袋基体和涂敷在所述滤袋基体内表面的催化剂涂层，所述催化剂涂层在所述滤袋基体内表面涂敷若干层。

上述技术方案中，所述催化剂涂层活性组分选用v2o5/tio2、v2o5-wo3/tio2中的任一种或多种混合物。

上述技术方案中，所述复合滤袋的滤袋基体表面经过pp处理形成pp改性层，所述pp改性层位于所述催化剂涂层和所述滤袋基体之间。

一种除尘脱硝一体化装置，包括脱硝液储罐、与所述脱硝液储罐相连的微波雾化装置和袋式除尘器以及设置在袋式除尘器入口的混合烟道，所述微波雾化装置出口与所述混合烟道相通，所述袋式除尘器包括若干条复合滤袋；所述复合滤袋包括滤袋基体和涂敷在所述滤袋基体内表面的催化剂涂层，所述催化剂涂层在所述滤袋基体内表面涂敷若干层。

上述技术方案中，所述催化剂涂层活性组分选用v2o5/tio2、v2o5-wo3/tio2中的任一种或多种混合物。

上述技术方案中，所述复合滤袋的滤袋基体表面经过pp处理形成pp改性层，所述pp改性层位于所述催化剂涂层和所述滤袋基体之间。

上述技术方案中，所述袋式除尘器还包括用于支撑所述复合滤袋的若干个袋笼，所述袋笼与所述复合滤袋一一对应设置。

上述技术方案中，所述袋式除尘器底部设置有灰斗。

一种烟气低温短程除尘脱硝净化方法，所述方法包括：

含有粉尘和nox的待处理烟气进入混合烟道；

所述脱硝液从脱硝液储罐喷入微波雾化装置，在微波作用下部分脱硝液被加热、蒸发和气化形成脱硝剂气液混合物，脱硝剂气液混合物从微波雾化装置进入混合烟道并被雾化成微小的脱硝剂细雾；

脱硝剂细雾与待处理烟气在混合烟道内混合成为混合烟气，进入袋式除尘器；

混合烟气在袋式除尘器内穿越复合滤袋过程中，粉尘首先被复合滤袋的外表面过滤阻隔，并掉落到灰斗内被收集；然后脱除了粉尘的混合烟气继续穿越复合滤袋，混合烟气中的nox在复合滤袋内表面的催化剂涂层的催化剂催化下与脱硝剂发生反应被还原成为n2，使得烟气得到了净化；净化后的烟气汇集后排放。

上述技术方案中，所述烟气除尘和脱硝反应的温度为160~250℃。

上述技术方案中，所述脱硝液包括尿素溶液或氨水。

上述技术方案中，所述脱硝液选用尿素溶液时，尿素溶液先经过加热使其分解产生氨。

本发明具有以下优点及有益效果：在滤袋内表面复合上纳米级催化剂涂层形成复合滤袋，在一个袋式除尘器内达到同时除尘和脱硝的目的，实现了烟气短程除尘脱硝净化，工艺系统简单，极大地减少了工程造价。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种除尘脱硝一体化装置示意图。

图中：1－脱硝液储罐；2－微波雾化装置；3－袋式除尘器；4－复合滤袋；5－混合烟道；6－袋笼；7－灰斗；8－引风机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

如图1所示，本发明提供了一种除尘脱硝一体化装置，包括脱硝液储罐1、微波雾化装置2和袋式除尘器3以及设置在袋式除尘器3入口的混合烟道5。

微波雾化装置2入口与脱硝液储罐1相连，出口与混合烟道5相通。脱硝液储罐1中储备有尿素溶液或者氨水，尿素溶液或氨水通过给料泵喷入微波雾化装置2中进行加热、雾化。

袋式除尘器3内设置有若干条复合滤袋4。

复合滤袋4包括滤袋基体和涂敷在滤袋基体内表面的催化剂涂层。催化剂涂层为纳米级的材料涂层，可以通过逐级逐层生长方式在滤袋基体内表面涂敷若干层。催化剂涂层活性组分选用v2o5/tio2、v2o5-wo3/tio2中的任一种或多种混合物。

作为一种优化方案，复合滤袋4的滤袋基体表面经过pp处理形成pp改性层，pp改性层位于催化剂涂层和滤袋基体之间。滤袋基体表面经过pp处理剂处理后，催化剂材料容易附着生长，使得滤袋基体材料与催化剂涂层能够形成比较稳定的复合材料结构。而复合滤袋的生产加工过程通常是将滤袋基体材料经过pp处理后在其内表面涂敷多层催化剂涂层，使其形成滤袋复合材料，然后再一一裁制成所需的复合滤袋。

袋式除尘器3还包括用于支撑复合滤袋4的若干个袋笼6，袋笼6与复合滤袋4一一对应设置。

袋式除尘器3底部设置有灰斗7。袋式除尘器3还设有振打吹灰装置。

根据需要，袋式除尘器3内部还可以分成多个均匀设置的过滤室，每个过滤室包括若干个袋笼6和相应的复合滤袋4，便于反吹和除尘脱硝能够同步进行。

袋式除尘器3的复合滤袋4内部通过其顶部相通使得处理净化后的烟气能够汇集；或者每个过滤室内的复合滤袋内部顶部相通，然后各室再连通使得净化后烟气能够汇集。汇集后的烟气由引风机8抽吸后排放。

含有粉尘和nox的待处理烟气进入与袋式除尘器3入口相连的混合烟道5。

脱硝液（如尿素溶液或氨水）从脱硝液储罐1喷入微波雾化装置2。脱硝液在微波雾化装置2经微波加热沸腾，脱硝液被蒸发、气化，使得微波雾化装置2内管压力增大，也使得未气化的脱硝液处于高流速状态。这些脱硝剂气液混合物从微波雾化装置2流向混合烟道时，由于微波雾化装置2出口管内径缩小，脱硝剂气液混合物流动受限，因此，脱硝剂气液混合物在微波雾化装置2出口管处产生绝热膨胀形成脱硝剂细雾。

脱硝剂细雾进入混合烟道5，与含有粉尘和nox的待处理烟气混合，由于混合烟道5内高速气流曳动使得脱硝剂细雾与待处理烟气在混合烟道5内混合均匀成为混合烟气，进入袋式除尘器3。

混合烟气在袋式除尘器3内穿越复合滤袋4过程中，粉尘首先被复合滤袋4的外表面过滤阻隔，并掉落到灰斗7内被收集；然后脱除了粉尘的混合烟气继续穿越复合滤袋4，混合烟气中的nox在复合滤袋4内表面的催化剂涂层的催化剂催化下与脱硝剂发生反应被还原成为n2，使得烟气在最短的流程内得到了净化。也就是说，含有粉尘和nox的烟气在袋式除尘器3内就完成了除尘和脱硝的一体化处理净化。

净化后的烟气汇集后通过引风机8抽吸排放。

烟气除尘和脱硝反应的温度为160~250℃。

当脱硝液选用尿素溶液时，尿素溶液在微波雾化装置2中首先经过热分解形成氨水，然后才是氨水的蒸发、气化。也可以在微波雾化装置2前设置加热装置先使得尿素溶液加热分解。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。