一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實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)】
[0002] 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。
[0003] 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)，但由于人類認識過程 的局限性和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的漸進性，現(xiàn)有的各種脫硫脫硝脫汞技術(shù)在研發(fā)當(dāng)初僅針對單一 污染物為脫除目標，一般無法實現(xiàn)煙氣多污染物的同時脫除。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 雖然可以分別單獨脫硫脫硝，但均無法在一個反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)同時脫除。兩種工藝的聯(lián)合疊 加使用雖然可以實現(xiàn)同時脫硫脫硝，但同時也具有整個系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，投資和運行 成本尚等不足。
[0004] 另外，隨著人類對環(huán)保要求的不斷提高，針對煙氣中汞排放控制的法律法規(guī)也逐 漸出臺，但目前還沒有一種經(jīng)濟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)尾部再次增加單獨的煙氣脫汞系統(tǒng)，則勢必將造成整個系統(tǒng)的初始投資和 運行費用進一步急劇增加，最終很難在發(fā)展中國家獲得大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。
[0005] 綜上所述，如果能夠在一個反應(yīng)器內(nèi)將硫氧化物、氮氧化物和汞實現(xiàn)同時脫除， 則有望大大降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和占地面積，進而減少系統(tǒng)的投資與運行費用。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現(xiàn)多污染物 同時脫除等特點，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)的研宄進展卻一直相對緩慢，其主要原因有三個：首先，現(xiàn)有的成熟吸附劑，例如 活性炭，應(yīng)用成本極高，難以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用；其次，目前研宄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 宄表明，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。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本實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。
[0007] 本實用新型采用生物質(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S02、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)生對向撞擊并實 現(xiàn)S02、NOx和汞的吸附脫除。當(dāng)左邊的撞擊床反應(yīng)器再生時，來自燃燒器的煙氣將自動切 換流入右邊的撞擊床反應(yīng)器，兩個反應(yīng)器相互交叉使用和再生。
[0008] 本實用新型的脫除過程原理：
[0009] 以水稻稻桿制取的草木灰吸附劑為代表，米用掃描電鏡（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。
[0010]
【主權(quán)項】
1. 一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于：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入撞擊床反應(yīng)器的管道上設(shè)置風(fēng)機二，輸送草木灰 吸附劑進入撞擊床反應(yīng)器的管道并與撞擊床反應(yīng)器內(nèi)的拉瓦爾噴管連通，所述撞擊床反應(yīng) 器底部的出口 f與分離器入口連接，所述分離器的出口連接撞擊床反應(yīng)器頂部的入口 g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在 于：所述燃燒器設(shè)有兩個煙氣出口，兩個煙氣出口上設(shè)有閥門V3和閥門V8，所述的煙氣出 口分別連接左右對稱設(shè)置的兩個撞擊床反應(yīng)器，所述的兩個反應(yīng)器相互交叉使用和再生。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置，其特征 在于：所述撞擊床反應(yīng)器設(shè)有出口 f，吸附飽和后的草木灰吸附劑通過風(fēng)機三吸入分離器 再生后，再由入口 g通入反應(yīng)器循環(huán)使用；所述分離器入口 h用于通入氮氣沖洗并攜帶草木 灰吸附劑上的S02、NOx和汞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在 于：所述撞擊床反應(yīng)器頂部設(shè)有砂芯分離板，砂芯分離板的平均孔徑小于30微米；砂芯分 離板下部設(shè)有旋轉(zhuǎn)刮灰器，所述旋轉(zhuǎn)刮灰器由一字毛刷和驅(qū)動軸構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在 于：撞擊床反應(yīng)器內(nèi)的拉瓦爾噴管采用多級交叉布置，拉瓦爾噴管相鄰兩層之間的垂直間 距H位于30cm-150cm之間，且相鄰兩級采用90度錯開的交叉布置，拉瓦爾噴管裝入撞擊床 反應(yīng)器（壁）的長度小于20cm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于草木灰的雙撞擊床脫硫脫硝脫汞裝置，其采用生物質(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)器中吸附脫硫脫硝脫汞，后在分離器中回收硫﹑氮﹑汞資源并再生吸附劑。所述裝置設(shè)有煙道、煙氣調(diào)溫器、雙撞擊床反應(yīng)器、分離器、風(fēng)機和閥門；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。該方法利用生物質(zhì)燃燒廢棄物同時脫硫脫硝脫汞，可實現(xiàn)以廢治廢，且脫除過程無二次污染，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的煙氣凈化方法及裝置。
【IPC分類】B01D53-10
【公開號】CN204337978
【申請?zhí)枴緾N201420689464
【發(fā)明人】劉楊先, 張軍, 王燕
【申請人】南京朗潔環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月17日