[发明专利]雾消除和污染物去除装置和方法

说明书

一种用于从气流去除含液体小滴和污染物的集成装置包括多个通路和多个暴露的表面部分，这些表面部分中的不同部分沿着多个通路中的不同通路安置。多个通路包括用于使气流流动通过的入口和出口，其中每个通路包括至少一个区段，至少一个区段被配置成扰动在入口与出口之间的气流的至少一部分的流动。这种气体扰动促进了气流与暴露表面的接触。暴露表面的部分包括吸附剂‑聚合物‑复合材料，吸附剂‑聚合物‑复合材料适于吸附元素和氧化汞蒸气。暴露的表面安置成加强含液体小滴与元素和氧化汞蒸气的去除。

本申请是国际申请号为PCT/US2014/018495，国际申请日为2014年02月 26日，进入中国国家阶段的申请号为201480028428.5，名称为“雾消除和污染 物去除装置和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于处理气流以从气流去除不期望的组分的装置，并且更特定 而言涉及用于在湿式除尘器中从气流去除含液体小滴(例如，雾消除)和污染 物(例如，过滤元素和氧化汞蒸气)的集成装置和相关实施方法。集成装置和 相关方法特别适用于湿式除尘器中，湿式除尘器用来去除发电厂(例如，燃煤 发电厂)的废气流中存在的不期望的组分。

背景技术

过滤器用于需要从流体流(例如，气流)分离粒子或其它物质的很多种应 用中。过滤器的应用包括从诸如来自燃煤和燃油发电厂的烟气去除物质。这种 烟气可以包含很多种和很大量的环境污染物，诸如硫的氧化物(SO₂和SO₃)， 氮的氧化物(NO和NO₂)、汞(Hg)蒸气和微粒(PM)。在美国，仅焚烧 煤每年就生成大约2700万吨SO₂和45吨Hg。

长期以来已经认识到各种污染物对于人体健康和生态系统的破坏性影响。 例如，SOx和NOx与受影响区域中的呼吸道疾病的暴发有关。它们也可能形 成酸雨，酸雨破坏森林、渔业和农业。就Hg而言，其对于神经系统具有较强 毒性。向汞暴露可能会影响大脑、脊髓和其它关键器官。

环境法规需要在很大程度上减少汞排放。这些法规扩展到不同行业，在各 种类型设施(例如，燃煤发电厂)中带来挑战。

发明内容

本文所描述的集成装置实施例用来从气流去除含液体小滴(例如，经由雾 消除)和去除污染物(例如，经由过滤)。可以认识到，由这种集成装置实施 例提供的双重功能得到节省空间的优点，从而便于实施改进的去除污染物(例 如，废气流的汞组分)的技术，特别地包括湿式除尘器实施方式。与提供这种 双重功能相结合，本文所描述的集成装置实施例也有利地提供横跨装置的最小 压降，从而进一步使得实施例适用于各种应用。

在一实施例中，可以提供集成装置，其包括：多个通路，每个通路具有用 于气流流过的入口和出口，其中多个通路中的每一个通路包括至少一个区段， 至少一个区段被配置成扰动通路的入口与出口之间的气体流动的至少一部分 的流动。气流流动的扰动用来使气流以增加的入射角与通路表面接触，从而提 高了集成装置的污染物和含液体小滴的去除能力。

就此而言，集成装置实施例还可以包括多个暴露的表面部分，沿着多个通 路中的不同通路安置不同的暴露的表面部分。举例而言，这些暴露的表面部分 中的至少某些可以安置在被配置成扰动气体流动的区段处和/或下游。在一方案 中，多个暴露表面部分中每一个可以包括适合于吸附在气流中存在的元素和/ 或氧化汞蒸气的材料(例如，吸附剂-聚合物-复合物(SPC))。在某些应用 中，SPC材料也可以被提供用于将硫氧化物接触转化为硫酸。

在设想到的实施例中，通路中每一个的(多个)气体扰动区段可以包括至 少一种通路表面不连续性。在一方案中，通路表面不连续性可以包括沿着一个 或多个通路在不同表面部分之间的敞开空间。作为替代或作为补充，表面不连 续性可以包括沿着通路中的一个或多个相对于彼此以非对准关系设置的多个 不同表面部分。例如，通路的不同表面部分可以相对于彼此在一个或多个维度 上成角度(例如，以限定曲折的通路)。