[發明專利]燃煤廢氣的凈化及綜合利用裝置

在審

• 申請號: 201610114214.0
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105727709A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉俊成;劉長寶
• 申請（專利權）人: 劉長寶
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/78;B01D53/72;B01D53/60;B01D53/62;B01D53/48;B01D49/00;H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種燃煤廢氣的超臨界技術凈化處理領域，尤其涉及燃煤廢氣的凈化及綜合利用裝置。

背景技術

由于煤的高碳性和利用技術的落后，煤作為主要的能源和化工原料的同時也是環境污染的主要污染源。世界煤碳的80％用于火力發電，其碳排放成為國際難題。2013年我國全年煤炭生產量達到37億噸，煤炭占總能消耗的66％。至2014年2月3日，我國2000米以內探明的煤炭資源總量為5.9萬億噸，預測的煤炭資源量為3.88萬億噸。我國是一個煤炭資源非常豐富的國家，這就決定了我國將實施“節約優先，立足國內，煤為基礎，多元替代”的切實可行的能源政策，煤炭資源仍將是主要能源之一。煤炭轉化為電力的比重依然較低。我國電煤占煤炭消費的比重多年來一直在50%左右，遠低于國外甚至是世界平均水平(美國約占93%、加拿大85%、德國84%、英國75%、俄羅斯64%，世界平均比例約78%)，當前的以煤作燃料的電廠，鋼鐵冶金，供熱，水泥，化工等行大多采用布袋除塵及濕式電除塵器，前者除塵不徹底，后者設備投資太高，致使大部分企業望而卻步。目前，在常見的燃煤廢氣排放處理技術中，通常是將尾氣經過簡單的凈化處理之后直接排放至大氣中，大氣中的有害氣體成分不斷增加，固體顆粒PM也成為當今對環境造成危害的一種新污染，不僅對環境產生危害、浪費能源，同時也威脅了人類的健康。

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種燃煤廢氣處理裝置及其方法。能夠利用超臨界反應技術對氮氧化物、碳氫化物、一氧化碳、硫氧化物、硫及顆粒污染物等進行處理，經過處理后的燃煤廢氣排放至大氣中。

發明內容

本發明是一種燃煤廢氣的凈化及綜合利用裝置，解決了燃煤廢氣的排放污染問題，所采用的技術方案是：把空氣和燃煤廢氣螺旋式依次充入到用泄壓閥連接的2個凈化器內，每個容器左右及上面外接3個溫差發電模組，以提供氣泵、噴霧凈化裝置和散熱風扇的電力，利用空氣、氮氣、氧氣在超臨界狀態下，對于氮氧化物、碳氫化物、一氧化碳、硫氧化物、硫及顆粒污染物均是極好的溶劑，因此在火花塞連續點火的狀態下，燃煤廢氣中的有害氣體及顆粒物在富氧的均一相中充分反應，最終降解成CO_2、H₂0、N2、微量硫酸、硝酸及固體顆粒，而且超臨界氧化反應在某種程度上和簡單的燃燒過程相似，在氧化過程中釋放出大量的熱量，提高反應速度，所以反應較徹底，從第二個凈化器泄壓閥排出的尾氣進入氨吸收器，經過噴霧凈化、過濾后清潔氣體排出。

根據以上所述的方法，其中，燃煤廢氣凈化裝置由2個壓力凈化器和氨吸收器組成，凈化器為導熱金屬鋼鐵或其合金制作長方體壓力容器，并符合壓力要求，容器內安裝火花塞,第一個容器內壓控制在4.5-6.8MPa范圍內，通過泄壓閥連接的第二個壓力容器氣壓控制在3.5-4.5MPa范圍內，左右兩側及上面有固定溫差發電模組的支架，長方體壓力容器長、寬、高比例優選10:6:4;氨吸收器內安裝高壓噴霧凈化裝置。

根據以上所述的方法，其中，溫差發電模組的發電片熱端與的壓力凈化器側面接觸，發電片冷端與散熱器連接，為了加強發電片冷熱端和壓力容器及散熱器熱傳導，接觸面輔助導熱膏，發電片冷熱端裝有隔熱板，發電片高于隔熱板，在發電片之間填充隔熱材料，隔熱材料中設有溫差發電片的線路，隔熱材料有石棉、絕熱陶瓷、絕熱棉等，優選有彈性的隔熱材料，冷熱端散熱器優選水冷方式，充分利用燃煤廢氣余熱及反應熱發電，利用塞貝克效應進行溫差發電，所得到的電能可以用來供氣泵、火花塞及外部設備，如照明等。

根據以上所述的方法，其中，氨吸收器是指超臨界反應后的混合氣體后經氨吸收后制取碳酸氫氨、硫酸銨、硝酸銨等化肥，用于農業生產。

根據以上所述的方法，其中，火花塞線路連接電池及發電模組，加壓氣泵、噴霧凈化裝置和散熱風扇線路連接電池及發電模組。

根據以上所述的方法，其中，在第一個壓力凈化器與第二個壓力凈化器間用泄壓閥連接，容器內安裝火花塞，根據反應生成物的密度和在超臨界混合氣中的位置不同，把部分反應不徹底氣體在第二個壓力凈化器再反應。

根據以上所述的方法，其中，第一個壓力凈化器氣壓用氣泵控制控制在4.5-6.8MPa，第二個壓力容器氣壓由泄壓閥控制在3.5-4.5MPa，氣壓可根據不同季節、不同地區、不同廢氣成分作進一步調整。