[发明专利]废气净化系统及净化方法

说明书

本发明提供去除废气中的气态污染物的方法和系统，利用包含相互平行的片状构件的气态污染物去除装置，使废气在片状构件之间的通道中通过，片状构件外表面温度低于废气中至少部分蒸气的露点温度，通过对废气冷却，废气中的蒸气凝结而形成液滴，液滴利用其高比表面积对气态物质进行吸附，再湿沉降到所述片状构件的外表面上，实现气态物质在废气中被去除；液滴聚集到一定量后滴落，可对气态污染物进行回收再利用。本发明的方法和系统可以有效去除废气中的气态污染物，特别是高湿废气中的蒸气污染物及难溶类气体污染物，降低其浓度。

技术领域

本发明涉及工业废气及空气净化领域，具体涉及去除废气中的气态污染物，特别是含湿废气中的气态污染物的方法和系统。

背景技术

气态污染物是在常态、常压下以分子状态存在的污染物。气态污染物包括气体污染物和蒸气污染物。气体是在常温、常压下以气体形式存在的物质。常见的气体污染物有：CO、SO₂、NO₂、NH₃、H₂S、低沸点有机物(如丙烷、丁烷等)等。蒸气是常温下为液态或固态的物质蒸发出来的气体，例如固体升华或液体挥发而形成的气态物质。蒸气经过高温转化才能获得，常温下不稳定。可以看到，随着工作温度的变化，蒸汽和气体的范畴会有所变化。例如丁烷沸点是0.50℃，在20℃时，它属于气体，但到-20℃时，丁烷为液态，空气中的丁烷则属于蒸汽。常见的蒸气污染物有：挥发性有机物(简称VOCs)、挥发性重金属(如汞、砷、硒蒸气)、SO₃蒸气等。蒸气遇冷，仍能逐渐恢复原有的固体或液体状态。

气态污染物又可以分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质；二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分，或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。在大气污染控制中受到普遍重视的一次污染物有硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物以及有机化合物等；二次污染物有硫酸烟雾和光化学烟雾。

通常对于易溶于水的气体污染物，如SO₂、NH₃等，可以通过水喷淋将其吸收进水体中，来实现从废气中的去除；但对于难溶于水的气体污染物，如丁烷，常规水喷淋时，由于其难溶于水，吸收效果差，难于去除，需要通过燃烧分解或者活性炭吸附的方式进行去除，但当废气中湿度较高时，燃烧难于持续，活性炭会因优先吸附水蒸汽而难于对丁烷进行吸附，皆难实现良好的去除效果。

而蒸气污染物，如SO₃蒸气，在水喷淋时可吸湿转化为气溶胶颗粒物，且粒径较小(50纳米左右)，很难被喷淋的水滴碰撞捕获，去除效率也较低。

废气中气态污染物的去除是当前大气环境治理的工作重点，且其中很多气态污染物具有回收价值，其中高湿废气中的气体污染物、蒸气污染物的去除与回收更是当前大气环境治理的技术难点。

发明内容

本发明的目的是提供能有效去除废气中气态污染物和/或回收气态污染物的净化系统和净化方法，本发明的方法特别适用于去除和/或回收高湿废气中的难溶性气体污染物和/或蒸气污染物的净化系统和净化方法。

本发明一方面提供去除废气中的气态污染物的方法，包括：使废气通过气态污染物去除装置，所述气态污染物去除装置包括气流通道以及布置在气流通道中的冷却装置，所述冷却装置包括至少两个片状构件，所述片状构件基本上相互平行且基本上平行于废气的流动方向，废气从相邻片状构件之间通过，废气流速不高于10m/s；片状构件外表面温度低于废气中至少部分蒸气成分的露点温度，通过对废气进行冷却使得废气中的至少部分蒸气凝结成液滴，废气中的气态污染物吸附在所述液滴上并随所述液滴湿沉降在片状构件外表面。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括：回收湿沉降到片状构件外表面的液滴。