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燃煤电厂烟气除湿技术:膜法除湿烟气有助于电厂降低水耗

发布日期:2018-05-10 21:26 作者:天雅漫漫

关键词:燃煤,电厂,烟气,除,湿技,术,膜法,湿烟,气,有,

内容摘要:
绝大多数燃煤电厂采用湿法脱硫工艺,脱硫过程中大量水分蒸发,烟气中水蒸气体积分数由6%升至约11%,出口烟气中每千克干烟气含湿量80~100g。因此,锅炉系统尾部排放的水蒸汽及低温余热

绝大多数燃煤电厂采用湿法脱硫工艺,脱硫过程中大量水分蒸发,烟气中水蒸气体积分数由6%升至约11%,出口烟气中每千克干烟气含湿量80~100g。因此,锅炉系统尾部排放的水蒸汽及低温余热是燃煤电厂水资源和能量消耗的重要组成部分。目前常用的空气湿度调节方法包括冷凝除湿、液体吸收剂吸收除湿、固体吸收剂吸附除湿、膜法除湿等。由于膜科学技术已成功应用于分离、浓缩、提纯、净化等工业生产过程中,膜法除湿近年来也得到越来越多的研究。

燃煤电厂膜法除湿机理是利用膜两端的浓度差及膜的选择透过性,实现水蒸气与氮气、氧气等不凝气体的分离,然后采用冷凝的方式使水蒸汽液化。常规膜法除湿原理如图5所示。目前各行业膜材料种类较多,膜组件形式多样,兼有较高的水蒸汽选择性和透过性,但适用于燃煤烟气除湿的膜材料仍匮乏。相比于其他除湿方式,膜法具有很多突出的优点:除湿过程连续进行、无腐蚀问题、无需阀门切换、无运动部件、系统可靠性高、能耗小等。

由于聚醚醚酮(PEEK)材料具有较高的水蒸气穿透性及相对于氮气的选择透过性,可被用为烟气除湿研究的膜材料。试验表明,纳米陶瓷膜、亲水性多孔高分子膜、纳米多孔管式陶瓷膜等膜组件都具有较好的水回收应用潜力。

膜法除湿工艺能够有效避免其他工艺存在的腐蚀、结垢、运行费用高等问题,系统简单,可靠性高,具有良好应用前景。但目前国内该技术在烟气复杂成分环境下的长时间除湿试验研究匮乏,在除湿用膜材料的研发、膜组件装置的应用及优化、膜材料在烟气中的适应性等方面,有待深入研究。

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