[實(shí)用新型]一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420689464.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN204337978U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉楊先;張軍;王燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京朗潔環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/10
• 分類號(hào): B01D53/10
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 朱少華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及燃燒煙氣污染物控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫貢的裝置。

背景技術(shù)

燃燒過程中產(chǎn)生的硫氧化物﹑氮氧化物以及汞能夠引起酸雨﹑光化學(xué)煙霧以及致癌和致畸等嚴(yán)重危害。因此，研發(fā)有效的煙氣脫硫脫硝脫汞方法是各國環(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)了大量的煙氣脫硫脫硝脫汞技術(shù)，但由于人類認(rèn)識(shí)過程的局限性和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的漸進(jìn)性，現(xiàn)有的各種脫硫脫硝脫汞技術(shù)在研發(fā)當(dāng)初僅針對(duì)單一污染物為脫除目標(biāo)，一般無法實(shí)現(xiàn)煙氣多污染物的同時(shí)脫除。例如，目前應(yīng)用較多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)和氨選擇性催化還原法。這兩種方法雖然可以分別單獨(dú)脫硫脫硝，但均無法在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫除。兩種工藝的聯(lián)合疊加使用雖然可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫脫硝，但同時(shí)也具有整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，投資和運(yùn)行成本高等不足。

另外，隨著人類對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，針對(duì)煙氣中汞排放控制的法律法規(guī)也逐漸出臺(tái)，但目前還沒有一種經(jīng)濟(jì)有效的煙氣脫汞技術(shù)獲得大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。如果在現(xiàn)有的脫硫和脫硝系統(tǒng)尾部再次增加單獨(dú)的煙氣脫汞系統(tǒng)，則勢必將造成整個(gè)系統(tǒng)的初始投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)一步急劇增加，最終很難在發(fā)展中國家獲得大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。

綜上所述，如果能夠在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)將硫氧化物﹑氮氧化物和汞實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫除，則有望大大降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和占地面積，進(jìn)而減少系統(tǒng)的投資與運(yùn)行費(fèi)用。吸附法煙氣凈化技術(shù)是一種傳統(tǒng)的煙氣處理技術(shù)，具有初投資小、工藝流程簡單和易于實(shí)現(xiàn)多污染物同時(shí)?脫除等特點(diǎn)，是一種具有良好開發(fā)和應(yīng)用前景的煙氣凈化技術(shù)，但傳統(tǒng)的吸附法煙氣凈化技術(shù)的研究進(jìn)展卻一直相對(duì)緩慢，其主要原因有三個(gè)：首先，現(xiàn)有的成熟吸附劑，例如活性炭，應(yīng)用成本極高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用；其次，目前研究的絕大部分新型吸附劑普遍存在成本高﹑穩(wěn)定性差和多污染物脫除能力差等不足；再次，目前用于吸附劑吸附的反應(yīng)器主要有固定床和流化床反應(yīng)器兩種，兩種反應(yīng)器的傳質(zhì)速率都很小。然而，許多研究表明，氣固反應(yīng)過程的主要速率控制步驟是傳質(zhì)過程。因此，開發(fā)低成本﹑穩(wěn)定性好和具有多污染物吸附能力的脫除方法和具有高效傳質(zhì)速率的氣固吸附反應(yīng)器是解決該問題的關(guān)鍵之一。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置。

本實(shí)用新型采用生物質(zhì)燃燒廢棄物草木灰作為脫硫脫硝脫汞吸附劑，在雙撞擊床反應(yīng)器中吸附煙氣中的硫、硝及汞，在分離器中回收硫﹑氮﹑汞資源并再生吸附劑。來自燃燒器含SO2、NOx和汞的煙氣經(jīng)過冷卻后由拉瓦爾噴管噴入撞擊床反應(yīng)器，草木灰吸附劑則由同軸對(duì)向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊床反應(yīng)器，兩股氣流在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生對(duì)向撞擊并實(shí)現(xiàn)SO2、NOx和汞的吸附脫除。當(dāng)左邊的撞擊床反應(yīng)器再生時(shí)，來自燃燒器的煙氣將自動(dòng)切換流入右邊的撞擊床反應(yīng)器，兩個(gè)反應(yīng)器相互交叉使用和再生。

本實(shí)用新型的脫除過程原理：

以水稻秸稈制取的草木灰吸附劑為代表，采用掃描電鏡(SEM)﹑X射線衍射儀(XRD)﹑X射線熒光光譜(XRF)和氮吸附法分別測定了吸附劑的表面形貌特征﹑主要成分及含量以及吸附劑的比表面積和孔徑分布等關(guān)鍵物理和化學(xué)參數(shù)，并初步考察了吸附劑的吸附性能，結(jié)果由圖1﹑圖2和、表1﹑表2所示。表1草木灰吸附劑采用X射線熒光光譜(XRF)測試的成分和含量的分析結(jié)果；表2草木灰吸附劑采用的氮吸附法測試的比表面?積和孔徑結(jié)果。

表1

表2

結(jié)果表明，水稻秸稈制取的草木灰吸附劑主要成分是K2CO3﹑CaCO3﹑SiO2﹑MgO和Al2O3等堿金屬鹽和金屬氧化物，這些成分都是良好的SO2、NOx和汞的吸附材料。因此，采用草木灰吸附劑在技術(shù)方法和原理上具有可行性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞的裝置，所述裝置設(shè)有煙道、煙氣冷卻器、雙撞擊床反應(yīng)器、分離器、風(fēng)機(jī)和閥門；所述撞擊床反應(yīng)器頂部設(shè)有閥門，閥門下部依次設(shè)有砂芯分離板、旋轉(zhuǎn)刮灰器以及拉瓦爾噴管；拉瓦爾噴管分別設(shè)于撞擊床反應(yīng)器內(nèi)且同軸對(duì)向布置；燃燒器通過煙道與煙氣冷卻器的入口連接，煙氣冷卻器的出口與撞擊床反應(yīng)器連通，輸送草木灰吸附劑進(jìn)入撞擊床反應(yīng)器的管道輸送草木灰吸附劑進(jìn)入撞擊床反應(yīng)器的管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)二，并與撞擊床反應(yīng)器內(nèi)的拉瓦爾噴管連通。所述撞擊床反應(yīng)器內(nèi)的噴射草木灰的拉瓦爾噴管與噴射待凈化煙氣的拉瓦爾噴管同軸對(duì)向布置。