[實(shí)用新型]一種基于光化學(xué)高級(jí)氧化的同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020547745.7
• 申請(qǐng)日: 2010-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN201807286U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉楊先;張軍;盛昌棟;張永春;趙亮;丁啟忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/60
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及包括電廠鍋爐、工業(yè)窯爐和垃圾焚燒爐等煙道氣中的SO₂和NO_x排放污染控制技術(shù)，尤其涉及一種基于光化學(xué)高級(jí)氧化的同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃燒過程中產(chǎn)生的SO₂和NO_x能夠引起酸雨和光化學(xué)煙霧，給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來了極大地危害，因此研發(fā)有效的脫硫脫硝方法是各國(guó)環(huán)保科技人員的重要任務(wù)之一。近些年來，盡管人們開發(fā)了大量的脫硫脫硝技術(shù)，但應(yīng)用最為廣泛的煙氣脫硫脫硝技術(shù)主要為濕法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)(Ca-WFGD)和氨選擇性催化還原法(NH₃-SCR)，兩種工藝聯(lián)合使用可實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫脫硝，但兩個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單疊加造成工藝流程和系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，投資和運(yùn)行成本高，而且產(chǎn)生的大量的石膏副產(chǎn)物市場(chǎng)銷售前景不佳，造成后處理困難，難以在發(fā)展中國(guó)家大規(guī)模推廣應(yīng)用。

濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是傳統(tǒng)的煙氣凈化技術(shù)，具有初投資小和工藝流程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是傳統(tǒng)的濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝的研究進(jìn)展一直相對(duì)緩慢，其主要原因就在于NO_x中含有90％以上難溶于水的NO，NO在室溫下(25℃)的亨利常數(shù)僅為1.94×10^-8mol/L·Pa，比SO₂低3個(gè)數(shù)量級(jí)。由雙膜理論可知，NO必須首先由氣態(tài)經(jīng)傳質(zhì)和擴(kuò)散過程轉(zhuǎn)入液相，然后才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)固定到吸收液中，NO的難溶特性使得其液相吸收的阻力大大增加，僅通過調(diào)控pH和溫度的方法難以顯著提高NO在液相的溶解度，這一特性造成了傳統(tǒng)的濕法脫硫脫硝技術(shù)普遍存在脫硫效率高，但脫硝效率低的問題，實(shí)際上難以達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的目的，最終阻礙了其工業(yè)化應(yīng)用。因此，尋找將NO快速轉(zhuǎn)化為易溶形態(tài)并固定于吸收液中的有效途徑是解決該問題的關(guān)鍵之一。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型公開了一種基于光化學(xué)高級(jí)氧化的同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，利用紫外光激發(fā)分解過氧化氫，并產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)氧化脫除煙氣中的NO_x與SO₂，反應(yīng)產(chǎn)物為可資源化利用的硫酸與硝酸溶液，添加氨水后即可生成農(nóng)業(yè)肥料，該系統(tǒng)具有工藝流程簡(jiǎn)單，無二次污染以及可實(shí)現(xiàn)一體化脫硫脫硝等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的實(shí)施方案是：一種基于光化學(xué)高級(jí)氧化的同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)有燃燒器、靜電除塵器、換熱器、噴淋塔、添液塔、煙囪以及分離塔構(gòu)成的燃燒及排放系統(tǒng)，燃燒器產(chǎn)生的煙氣通入靜電除塵器脫除煙氣顆粒物后通入換熱器進(jìn)行冷卻降溫后通入噴淋塔，噴淋塔內(nèi)設(shè)有紫外燈管，來自添液塔內(nèi)的過氧化氫溶液由循環(huán)泵抽取并通過霧化噴嘴噴入噴淋塔內(nèi)經(jīng)紫外光激發(fā)分解過氧化氫，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)與煙氣在噴淋塔內(nèi)接觸后發(fā)生氣液吸收反應(yīng)，氧化脫除煙氣中的NO_x與SO₂，經(jīng)吸收洗滌后的煙氣從噴淋塔頂部通入煙囪排放，噴淋塔內(nèi)生成的硫酸和硝酸溶液由第二循環(huán)泵抽入分離塔并與添加的氨水反應(yīng)生成包括硫酸銨、硝酸銨在內(nèi)的農(nóng)業(yè)肥料。

所述噴淋塔內(nèi)生成的部分硫酸和硝酸溶液還經(jīng)過第三循環(huán)泵重新抽入添液塔循環(huán)利用以提高硫酸和硝酸溶液的濃度，抽取的循環(huán)溶液的體積占總?cè)芤后w積的比例在20-50％。

所述紫外光波長(zhǎng)范圍為120nm-360nm，紫外光強(qiáng)度需要保持在5W/L-80W/L，此處單位W/L是指噴淋塔內(nèi)未安裝紫外燈前以及未通入煙氣和溶液前，整個(gè)噴淋塔空塔的單位體積的紫外光輻射功率，紫外燈管與噴淋塔底面垂直設(shè)置。

設(shè)置多根紫外燈管時(shí)，多根紫外燈管在噴淋塔底面上呈同心圓設(shè)置，相鄰?fù)膱A之間距離相同，取值為2cm-20cm，多根紫外燈管均布在不同直徑的圓周上，沿同一直徑線設(shè)置，各相鄰兩直徑線之間的中心角相同，取值為10-45度，圓心處設(shè)有紫外燈管；霧化噴嘴設(shè)置在噴淋塔頂部且位于紫外燈管同心圓之間的同心圓上，設(shè)置在紫外燈管中心角內(nèi)的直徑線上。