。
[0028]采用本發(fā)明反應(yīng)塔用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝可大大簡化工藝流程、降低運行和設(shè)備投資。經(jīng)本發(fā)明反應(yīng)塔處理后，煙氣中氮氧化物去除率達(dá)到50%以上，氣溶膠濃度小于20mg/Nm3以下。循環(huán)吸收液的再生效率達(dá)到80%以上。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中，1-塔體、2-煙氣入口、3-煙氣出口、4-循環(huán)栗、5-電解再生層、5.1_陰極室、
5.2-陽極室、5.3-陰極室、6-吸收及電化學(xué)反應(yīng)層、6.1-陰極室、6.2-陽極室、6.3-陰極室、7-填料層、8-噴淋層、9-靜電除霧及反應(yīng)層、9.1-陰極室、9.2-陽極室、10-循環(huán)吸收液出口、11-接線柱、12-洗滌層。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說明:
[0032]本發(fā)明反應(yīng)塔包括塔體1，所述塔體頂部設(shè)有煙氣出口 3、中部設(shè)有煙氣入口 2，塔體1底部設(shè)循環(huán)吸收液出口 10，所述循環(huán)吸收液出口 10經(jīng)循環(huán)栗4與塔體上部的噴淋層8連通，所述噴淋層8上方塔體內(nèi)設(shè)靜電除霧及反應(yīng)層9，所述靜電除霧及反應(yīng)層9上方設(shè)有洗滌層；所述噴淋層8下方塔體內(nèi)設(shè)有填料層7，所述填料層7下方設(shè)有至少一層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6(本實施例中為兩層，相鄰兩層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層的間距為1.0 — 2.0米)，所述煙氣入口 2下方的塔體1內(nèi)設(shè)有電解再生層5，所述電解再生層5的下端面與塔體1下部液面平齊，所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6由三層電極室組成，最上層和最下層為陰極室6.3,6.1，中間層為陽極室6.2 ;所述電解再生層5由三層電極室組成，最上層和最下層為陰極室5.3、5.1，中間層為陽極室5.2 ;所述靜電除霧及反應(yīng)層9由兩層電極室組成，分別為上層為陽極室9.2，下層為陰極室9.1。所述電極室均為由導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相鄰兩個電極室間具有間距，所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6和電解再生層5分別通過接線柱11與塔外低壓直流電源相接，所述靜電除霧及反應(yīng)層9通過接線柱11與塔外高壓高頻脈沖電源相接。所述接線柱11與塔體1絕緣。所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6和電解再生層5中，所述電極室為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以使用導(dǎo)電性能好、抗腐蝕性強(qiáng)的鉛、鉑、鈦、石墨等材料制成，其空隙率控制在0.7 — 0.9。
[0033]厚度為100 - 200mm，相鄰兩個電極室之間的間距為1 — 10mm。所述靜電除霧及反應(yīng)層9中，電極室厚度為100 - 150mm，兩層電極室之間間距為200 — 300mm。
[0034]所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6中的陰極室和陽極室的電位差為1.5 — 4.5V ;控制所述電解再生層5中陰極室和陽極室電位差為1.5 — 4.5V。
[0035]工藝流程:
[0036](1)所述煙氣由反應(yīng)塔塔體1中部的煙氣入口 2入塔后上行，邊上行邊與由塔上部噴入的循環(huán)吸收液逆向接觸發(fā)生吸收反應(yīng)，煙氣上升通過兩層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6，在吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6中，煙氣上升依次經(jīng)過陰極室6.1、陽極室6.2和陰極室6.3并同時與循環(huán)吸收液接觸反應(yīng):在最下層的陰極室6.1時，與由上至下流入的循環(huán)吸收液進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，絡(luò)合吸收氮氧化物，同時在電化學(xué)作用下，吸收下來的氮氧化物被還原成氨或氮氣。在吸收過程中，煙氣中的二氧化硫也被吸收下來；隨后煙氣進(jìn)入陽極室6.2，對二氧化硫的吸收反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，同時在電化學(xué)作用下，吸收下來的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸銨，煙氣中的部分二惡英類生質(zhì)也被氧化分解。由于在陽極室6.2內(nèi)Fe(II)EDTA被氧化成Fe(III)EDTA，失去對氮氧化物的絡(luò)合吸收能力；最后，煙氣再向上進(jìn)入最上層的陰極室6.3，進(jìn)行著同陰極室6.1同樣的反應(yīng)?？刂莆占半娀瘜W(xué)反應(yīng)層6的陰極室和陽極室電位差為 1.5 - 4.5V ；
[0037](2)穿過兩層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6的煙氣繼續(xù)上行經(jīng)填料層7均布并與流經(jīng)填料層7的循環(huán)吸收液進(jìn)一步反應(yīng)，吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫，再經(jīng)噴淋層8至靜電除霧及反應(yīng)層9，靜電除霧及反應(yīng)層9的電極室也為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其空隙率控制在0.7 - 0.9，外接高壓高頻脈沖電源。上升的煙氣在進(jìn)入靜電除霧及反應(yīng)層9的下層陰極室9.1和上層陽極室9.2，隨煙氣外溢的微細(xì)顆粒物、氣溶膠等穿過上述電極室時，在靜電作用下，發(fā)生粒子的雙極荷電、靜電凝并，最終被捕集過濾在靜電除霧及反應(yīng)層中。同時還可凈化煙氣中的部分其他污染物，如二惡英等。通過定期開啟洗滌層12通入洗滌水對靜電除霧及反應(yīng)層9進(jìn)行清洗。經(jīng)靜電除霧及反應(yīng)層9的煙氣經(jīng)洗滌層12至塔體1的頂部，由煙氣出口 3排出；
[0038](3)由噴淋層8噴出的循環(huán)吸收液下行，先經(jīng)填料層7并與煙氣反應(yīng)，然后依次穿過兩層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6與煙氣進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)后的循環(huán)吸收液進(jìn)入塔體1下部的電解再生層5，在電解再生層5中，反應(yīng)后的循環(huán)吸收液依次流經(jīng)陰極室5.3、陽極室5.2和陰極室5.1進(jìn)行再生，其液相反應(yīng)與吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6中各電極室中存在液相反應(yīng)相同；再生后的吸收液流入塔底，部分經(jīng)循環(huán)栗4回送噴淋層8作為循環(huán)吸收液噴出。其中，可根據(jù)需要，向循環(huán)吸收液中補(bǔ)充氨水和絡(luò)合劑，以保證循環(huán)吸收液的吸收效果。
[0039]經(jīng)處理后的煙氣的氮氧化物去除率達(dá)到50%以上，氣溶膠低于20mg/Nm3。
[0040]所述循環(huán)吸收液的再生率達(dá)到80%，由于取消了再生裝置，可節(jié)省設(shè)備投次20%以上。
[0041]自清潔:
[0042]當(dāng)循環(huán)吸收液在吸收及電化學(xué)反應(yīng)層6和電解再生層5中進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時，過多的析出物在陰極室中析出時，會導(dǎo)致吸收液中反應(yīng)物濃度過低，影響轉(zhuǎn)化效果。同時，析出物在電極室內(nèi)析出后不斷累積附著，一段時間后，會減少電極室的有效反應(yīng)的比表面積，此時可調(diào)換兩相鄰兩電極室的極性，通電一段時間后，使析出物發(fā)生氧化反應(yīng)重新進(jìn)入循環(huán)吸收液中，以提尚電極室的自清潔能力。
【主權(quán)項】
1.一種基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，包括塔體，所述塔體頂部設(shè)有煙氣出口、中部設(shè)有煙氣入口，塔體底部設(shè)循環(huán)吸收液出口，所述循環(huán)吸收液出口經(jīng)循環(huán)栗與塔體上部的噴淋層連通，所述噴淋層下方塔體內(nèi)設(shè)有填料層，其特征在于，所述煙氣入口下方的塔體內(nèi)設(shè)有電解再生層，所述電解再生層由三層電極室組成，分為陰極室和陽極室，相鄰兩個電極室相互絕緣且極向相反，所述電極室為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；所述電解再生層通過接線柱與電源相接。2.如權(quán)利要求1所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述填料層下方設(shè)有至少一層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層，所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層由三層電極室組成，分為陰極室和陽極室，相鄰兩個電極室相互絕緣且極向相反，所述電極室為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層通過接線柱與電源相接。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層和/或電解再生層中，三層電極室的最上層和最下層為陰極室，中間層為陽極室。4.如權(quán)利要求1或2所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述吸收及電化學(xué)反應(yīng)層和/或電解再生層中，相鄰兩個電極室之間具有1 一 10mm的間距，最上層和最下層電極室厚度為100 — 150mm，中間層電極室厚度為150 — 200mm，最上層和最下層兩層電極室總厚度不小于中間層電極室的厚度。5.如權(quán)利要求1所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述電解再生層的下端面與塔體下部液面平齊。6.如權(quán)利要求1或2所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述噴淋層上方設(shè)有靜電除霧及反應(yīng)層，所述靜電除霧及反應(yīng)層由上下布置的兩層相互絕緣的電極室組成，上層為陽極室，下層為陰極室；所述電極室為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；所述靜電除霧及反應(yīng)層通過接線柱與電源相接。7.如權(quán)利要求6所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述靜電除霧反應(yīng)層中，每層電極室厚度為100 - 150mm，兩層電極室之間間距為200 — 300mm。8.如權(quán)利要求2所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，當(dāng)吸收及電化學(xué)反應(yīng)層為兩層或兩層以上，相鄰兩層吸收及電化學(xué)反應(yīng)層的間距為1.0 — 2.0米。9.如權(quán)利要求6或7所述的基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，其特征在于，所述靜電除霧及反應(yīng)層上方裝有洗滌層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電解再生的同步脫硫脫硝反應(yīng)塔，解決了現(xiàn)有反應(yīng)塔存在的功能單一，反應(yīng)效率低等問題。技術(shù)方案包括塔體，所述塔體頂部設(shè)有煙氣出口、中部設(shè)有煙氣入口，塔體底部設(shè)循環(huán)吸收液出口，所述循環(huán)吸收液出口經(jīng)循環(huán)泵與塔體上部的噴淋層連通，所述噴淋層下方塔體內(nèi)設(shè)有填料層，所述煙氣入口下方的塔體內(nèi)設(shè)有電解再生層，所述電解再生層由三層電極室組成，分為陰極室和陽極室，相鄰兩個電極室相互絕緣且極向相反，所述電極室為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；所述電解再生層通過接線柱與電源相接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)效率高、運行成本低，特別適用于煙氣中二氧化硫、氮氧化物、微細(xì)顆粒物、二噁英等多污染物的協(xié)同治理。
【IPC分類】B01D53/60, B01D50/00, B01D53/75, B01D53/72, B01D53/96
【公開號】CN105413418
【申請?zhí)枴緾N201510756082
【發(fā)明人】吳高明, 秦林波, 周盡暉, 衛(wèi)書杰
【申請人】武漢科技大學(xué), 武漢悟拓科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月9日