[發(fā)明專利]一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310388218.8
• 申請(qǐng)日: 2023-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN116293757A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂強(qiáng);關(guān)昱;劉銀河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F23J15/02
• 分類號(hào): F23J15/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，包括空氣反應(yīng)器(1)、燃料反應(yīng)器(2)、氯原位修飾室(3)、分離器(4)、脫氯室(5)、冷凝器(6)、常規(guī)污染物脫除設(shè)備(7)、碳捕集封存裝置(8)和載氧體通道(9)；

空氣反應(yīng)器(1)一端連接載氧體通道(9)，空氣反應(yīng)器(1)另一端連接氯原位修飾室(3)；空氣反應(yīng)器(1)是載氧體重新負(fù)載氧的場所，氯原位修飾室(3)是載氧體進(jìn)行氯原位修飾的場所；

分離器(4)一端連接氯原位修飾室(3)，分離器(4)另一端連接脫氯室(5)；分離器(4)是將載氧體與反應(yīng)后的空氣和含氯氣體分離的場所，脫氯室(5)是脫除混合氣中含氯氣體的場所；

燃料反應(yīng)器(2)上方連接分離器(4)和冷凝器(6)，燃料反應(yīng)器(2)另一端連接載氧體通道(9)；

燃料反應(yīng)器(2)產(chǎn)生的煙氣依次通過冷凝器(6)、常規(guī)污染物脫除設(shè)備(7)和碳捕集封存裝置(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，載氧體中含有金屬銅，在氯原位修飾室(3)中載氧體與含氯煙氣反應(yīng)生成氯化銅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，為保證載氧體中氯的負(fù)載效果，氯原位修飾室(3)中引入的含氯氣體過量10％至30％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，燃料反應(yīng)器(2)是燃料發(fā)生燃燒反應(yīng)的場所，同時(shí)也是載氧體傳輸氧和氯的場所。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器(6)是分離燃料反應(yīng)器煙氣中水蒸氣的場所。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，脫氯室(5)中含有納系脫氯劑、鈣系脫氯劑、銅系脫氯劑或活性氧化鋁脫氯劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，載氧體在空氣反應(yīng)器(1)、燃料反應(yīng)器(2)和氯原位修飾室(3)之間同時(shí)實(shí)現(xiàn)載氧-氧傳輸、載氯-氯傳輸?shù)难趼入p循環(huán)過程。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，其特征在于，常規(guī)污染物脫除設(shè)備(7)中包括脫硝設(shè)備、除塵設(shè)備和脫硫設(shè)備，以氯化汞為主的氧化態(tài)汞在脫硫設(shè)備中被脫除。

9.一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞方法，其特征在于，該方法基于權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種基于載氧體氧氯雙循環(huán)的化學(xué)鏈燃燒脫汞系統(tǒng)，包括如下步驟：

1)含汞燃料進(jìn)入燃料反應(yīng)器(2)，與載氧體中攜帶的氧發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生含汞煙氣；

2)載氧體同時(shí)在燃料反應(yīng)器(2)中完成釋氯過程，釋放的氯與煙氣中的單質(zhì)汞反應(yīng)，生成氯化汞，含有氯化汞的煙氣依次進(jìn)入冷凝器(6)和常規(guī)污染物脫除設(shè)備(7)，脫除煙氣中的雜質(zhì)，留下濃度高于99.5％的二氧化碳進(jìn)入碳捕集封存裝置(8)；

3)完成氧傳輸和氯傳輸?shù)妮d氧體經(jīng)載氧體通道(9)進(jìn)入空氣反應(yīng)器(1)，與空氣中的氧氣反應(yīng)再次負(fù)載氧；

4)負(fù)載氧后的載氧體進(jìn)入氯原位修飾室(3)，與含氯氣體反應(yīng)再次負(fù)載氯；

5)完成氧、氯再生的載氧體與混合氣體一起進(jìn)入分離器(4)，顆粒相載氧體經(jīng)分離進(jìn)入燃料反應(yīng)器(2)，剩余的混合氣體進(jìn)入脫氯室(5)；

6)在脫氯室(5)中，未反應(yīng)的含氯氣體被脫氯劑脫除，完成本周期操作；

7)重復(fù)步驟1)至步驟6)，基于載氧體的氧氯雙循環(huán)實(shí)現(xiàn)化學(xué)鏈燃燒系統(tǒng)的煙氣脫汞。