复合聚并协同脱除燃煤颗粒物及颗粒态重金属的中试研究

燃煤颗粒物和其上富集的As、Se、Pb等重金属排入大气后危害环境和人体健康。本研究开发以湍流聚并、壁面回流吸附为原理的复合聚并器,研究了聚并前后对颗粒物和颗粒态重金属的聚并效果。首先采用数值模拟方法综合考虑压力损失、速度均匀性和颗粒物聚并效果,优选了折叶片作为复合聚并器的叶片类型。随后进行了不同流量的颗粒物聚并中试研究,发现复合聚并器对PM₁的聚并率可达32.84%,随着流量从11.1 m/s增加到17.6 m/s,PM_2.5聚并率呈现一定下降趋势,说明了流量增加导致颗粒停留时间缩短和颗粒物聚并率的下降。通过对比聚并前后颗粒物中As、Se、Pb的浓度变化,发现聚并过程增强了对气态重金属的吸附,也会聚集富含重金属的纳米级颗粒物,从而造成PM₁中重金属浓度的增加。聚并后PM₁内的As、Se、Pb绝对浓度的降低,显示了复合聚并器对颗粒物和颗粒态重金属的协同脱除效果。