[發明專利]一種強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置及其方法

在審

• 申請號: 202211495323.3
• 申請日: 2022-11-27
• 公開（公告）號: CN115738953A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 張利波;黎氏瓊春;王天;尹少華;胡覺;夏洪應;胡途
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J19/10
• 分類號: B01J19/10;B01J19/00;B01D9/00;B01D9/02;C01B17/90
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 張云

1.一種強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置，其特征在于：包括1#反應槽（1）、2#反應槽（2）、臭氧發生器（3）、超聲波振子（5）、臭氧破壞器（16）、集氣罩、處理溶液進口、臭氧分布裝置和臭氧尾氣分布裝置，臭氧分布裝置包括曝氣盤（9）、臭氧主管（17）和臭氧分管（18），臭氧尾氣分布裝置包括曝氣盤（9）臭氧尾氣主管（19）和臭氧尾氣分管（20）；

所述1#反應槽（1）側壁上端設有臭氧進氣口（7），相對應另一側壁上端設有處理溶液進口Ⅰ（6）、下端設有合格溶液出口（8），臭氧進氣口（7）管道連接臭氧發生器（3），臭氧進氣口（7）連通位于1#反應槽（1）內部的臭氧分布裝置中的臭氧主管（17），臭氧主管（17）上設置5~6級橫置的臭氧分管（18），每級臭氧分管（18）均勻設有等間距排布的曝氣盤，1#反應槽（1）另外兩個面上均勻設有若干豎列排布的超聲波振子（5），每兩個面上對應的超聲波振子（5）位于兩級臭氧分管（18）豎線中線上，超聲波振子（5）超聲波發射方向與曝氣盤的曝氣頭排布方向垂直，所述1#反應槽（1）頂部設有1#集氣罩（4）；

所述2#反應槽（2）頂部設有2#集氣罩（11），2#反應槽（2）其中一面側壁上端設有臭氧尾氣進口（12），2#反應槽（2）另一側壁上端設有處理溶液進口Ⅱ（13）、下端設有循環溶液出口（14），循環溶液出口（14）通過泵和管道連接1#反應槽（1）的處理溶液進口Ⅰ（6），1#集氣罩（4）通過尾氣管（10）連接外部臭氧尾氣進口（12），臭氧尾氣進口（12）內部連通位于2#反應槽（2）內部的臭氧尾氣分布裝置中的臭氧尾氣主管（19），臭氧尾氣主管（19）上設置橫置的3~4級臭氧尾氣分管（20），每級臭氧尾氣分管（20）均勻設有等間距排布的曝氣盤，2#集氣罩（11）通過剩余尾氣管（15）連接臭氧破壞器（16）處理后排出。

2.根據權利要求1所述的強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置，其特征在于：所述1#反應槽（1）和2#反應槽（2）均為矩形槽。

3.根據權利要求1所述的強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置，其特征在于：所述臭氧分布裝置中頂端的臭氧分管（18）距處理溶液最高液位50~100 mm，底端的臭氧分管（18）距1#反應槽（1）槽底120~250mm。

4.根據權利要求1所述的強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置，其特征在于：所述臭氧尾氣分布裝置中頂端的臭氧尾氣分管（20）距處理溶液最高液位100~150mm，底端的臭氧尾氣分管（20）距2#反應槽（2）槽底170~300mm。

5.一種根據權利要求1至4任意所述的強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置的應用方法，其特征在于步驟包括：

步驟一，將黑色硫酸或不合格硫酸銨溶液通過處理溶液進口Ⅰ（6）打入1#反應槽（1）內，在超聲波作用下將臭氧與處理溶液進行氧化反應，讓工業硫酸中的有機物雜質或脫硫溶液中的硫代硫酸根雜質被氧化去除，得到合格產品溶液，從合格溶液出口（8）中排出；

步驟二，將1#反應槽（1）產生的臭氧尾氣經1#集氣罩（4）收集后通過尾氣管（10）送至2#反應槽（2）內與另一批黑色硫酸或不合格硫酸銨溶液同時反應，2#反應槽（2）剩余的尾氣送至臭氧破壞器（16）后外排；

步驟三，將2#反應槽（2）內的處理溶液通過打到1#反應槽（1）中處理溶液進口Ⅰ（6）進行下一輪處理得到合格溶液產品。

6.根據權利要求5所述的強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置的應用方法，其特征在于：所述步驟一和步驟二中黑色硫酸是指H₂SO₄質量濃度為98±0.3 wt.%，透明度為20~40 mm，呈黑色的工業硫酸；不合格硫酸銨溶液包括吸收母液、中和液、硫銨液或者離心液，不合格硫酸銨溶液中硫代硫酸根雜質含量7.01~60.20 g/L。

7.根據權利要求5所述的強化臭氧對煙氣脫硫產品提質效果的裝置的應用方法，其特征在于：所述步驟一中控制處理溶液與臭氧主管（17）中通入的臭氧接觸0.3~4 h，反應溫度為室溫~60℃。