CN103111173B - 一种烟气净化系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟气净化系统及其净化方法，属于烟气净化领域。所述系统包括：烟气净化装置和平衡缓冲分离罐，所述烟气净化装置包括壳体、固定在所述壳体上的进气通道、液体分布管、设于所述壳体内的超重力机、隔板和内筒，所述隔板上设置有与所述转子填料内圆环形成的通道相匹配的隔板中心孔；所述平衡缓冲分离罐的出液口与所述烟气净化装置的反应液进口和进液口连通，所述烟气净化装置的排液口与所述平衡缓冲分离罐的第一进口连通。本发明所述的烟气净化系统能够在烟气净化装置内一次性完成除尘和吸收脱硫脱硝脱汞的工作，该系统结构紧凑，除尘效果好，脱除效率高；本发明提供了一种具有上述系统的烟气净化方法，其方法过程简单，操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化领域，特别涉及一种烟气净化系统及其方法。
背景技术
煤在燃烧时产生大量含有粉尘、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞等有害物质，将这些排放物未经处理直接通过烟囱排放到大气中，会严重污染大气环境，因此，通常需要对煤燃烧后的烟气进行净化处理。
现有技术中存在一种烟气净化处理系统，其主要包括离心喷雾干燥塔、旋风离心机和超重力洗涤机，其中，旋风离心机用于收集待处理的气体中夹带的粉末，超重力洗涤机用于除去待处理的气体中的粉尘，该超重力洗涤机主要包括壳体、固定住壳体上的进气通道和设置于所述壳体内的超重力机，壳体的底部设置有排液口，壳体的顶部设置有出气口，壳体的侧壁上设置有进液口和进气口，进气口与进气通道连接，该烟气净化处理装置采用超重力机产生的离心力处理待处理气体中的粉尘，离心力将待处理气体中的粉尘甩向壳体的内壁，完成对待处理气体的除尘工作。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术的一种烟气净化处理系统对排放物的除尘、脱硫、脱硝以及脱汞的效率低，而且除尘、脱硫以及脱汞的效果较差，通过这样的烟气净化处理装置排除的气体直接排进大气会降低空气质量。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种烟气净化系统及其方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种烟气净化系统，所述系统包括：烟气净化装置和平衡缓冲分离罐，
所述烟气净化装置包括壳体、固定在所述壳体上的进气通道、液体分布管、设于所述壳体内的超重力机、隔板和内筒，所述壳体的底部设置有排液口，所述壳体的顶部设置有出气口，所述壳体的侧壁上设置有进液口和进气口，所述进气口与所述进气通道连接，所述进气通道的径向截面与所述壳体相切，所述超重力机包括带有转子填料的转子和转轴，所述转子的底面上设置有叶片，所述转子填料呈环状，且所述液体分布管伸入所述转子填料的内圆环内，所述转轴的一端与所述转子连接，所述转轴的另一端穿过所述壳体的底部与皮带轮连接，所述隔板设置在所述壳体的横截面上，所述隔板上设置有与所述转子填料内圆环相匹配的隔板中心孔，所述液体分布管穿过所述隔板中心孔与所述壳体上的反应液进口连通；所述内筒的上端固定在所述隔板的下端面上，所述转子位于所述内筒内，所述隔板上设置有若干个喷嘴，且所述喷嘴位于所述壳体和所述内筒之间，所述喷嘴均与所述进液口连通；
所述平衡缓冲分离罐的顶部设有第一进口，所述平衡缓冲分离罐的底部设有出液口，所述平衡缓冲分离罐内设有反应液，所述平衡缓冲分离罐的侧壁上的出液口与所述烟气净化装置的反应液进口和进液口连通，所述平衡缓冲分离罐出液口的管路上设置有循环泵，所述烟气净化装置的排液口与所述平衡缓冲分离罐的第一进口连通。
具体地，所述系统还包括固汞沉降罐，所述固汞沉降罐内设有固汞剂，所述固汞沉降罐的第一进口与所述平衡缓冲分离罐的底部连通。
进一步地，所述固汞剂为硫化钠，用量为待处理的气体中所含的汞元素的摩尔量的1～2倍。
具体地，所述系统还包括过滤机，所述固汞沉降罐的出口与所述过滤机的进口连通。
具体地，所述系统还包括除尘器，所述除尘器的出气口与所述烟气净化装置的进气通道连通。
具体地，所述系统还包括平衡管，所述平衡管的两端分别与所述平衡缓冲分离罐和所述烟气净化装置的进气通道连通。
具体地，所述内筒的底端设置有若干个开口，所述开口由所述内筒底端的边缘沿所述内筒的顶端方向延伸，所述烟气净化装置的壳体底部设置有液体，所述液体的液面高于所述开口的顶端。
具体地，所述反应液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或硫化钠中的至少一种，所述反应液的浓度为3～20wt％，以及电极电位为1.16V以上的反应液，包括高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠或双氧水中的至少一种，所述氧化剂的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上。
具体地，所述系统还包括氧化装置，所述氧化装置连通在所述除尘器的出气口和所述烟气净化装置的进气通道之间的管路上。
具体地，所述氧化装置内设置有氧化剂，所述氧化剂为O2、O3或Cl2中的至少一种，所述氧化剂的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上。
具体地，所述反应液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或硫化钠中的至少一种，所述反应液的浓度为3～20wt％。
另一方面，本发明提供了一种具有上述的系统的烟气净化方法，所述方法包括以下步骤：
将待处理的气体通入所述烟气净化装置内，对所述待处理的气体进行除尘、脱硫、脱硝以及脱汞处理，净化后的气体由所述烟气净化装置的出气口排出；
所述烟气净化装置净化内的液体由所述排液口排出。
具体地，所述方法还包括：在将所述待处理的气体通入所述烟气净化装置之前，对所述待处理的气体进行氧化处理。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的一种烟气净化装置的除尘作用：待处理的气体由变截面积进气通道进入本发明的装置中，由于气体沿壳体切向方向进入装置中，会在进入过程中产生旋风，同时，安装在壳体和内筒之间的隔板上的喷嘴，能够将液体变成雾状液膜，喷射在进入的待处理气体上，大颗粒的粉尘沿壳体的内壁流入壳体底部，从而除去大颗粒的粉尘，之后，气体由内筒外进入内筒，在经过内筒底部开口，并在液体中鼓泡，鼓泡使气体和液体充分接触，使得气体中小颗粒被液体附着从而被除去，再后，气泡在内筒内上升，并被高速旋转的叶片打碎，在超重力的作用下，气体以及夹带的粉尘被喷射到内筒的内壁上，被喷出的气体则依次经过转子填料和除雾器，并由出气口排出，而气体中夹带的微小粉尘被内筒内壁上的液膜带入壳体底部，从而达到除去粉尘的效果，由于平衡缓冲分离罐为该烟气净化系统不断地提供氧化剂和吸收剂，待处理的气体与液体多次接触，能够有效完成脱硫、脱硝和脱汞工作，同时，通过超重力机还对待处理的气体进行除尘，且除尘效率高、效果显著，减少净化装置及简化方法流程，将脱硫、脱硝、脱汞和除尘在一个装置中实现，该系统结构紧凑，除尘效果好，脱除效率高；本发明提供的方法过程简单，操作简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的烟气净化系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的烟气净化装置的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的烟气净化装置局部结构示意图；
图4是由图2得到的本发明实施例提供的烟气净化装置沿A-A的剖视图；
图5是由图4得到的本发明实施例提供的烟气净化装置沿B-B的剖视图；
图6是本发明实施例二提供的烟气净化装置的方法流程图；
图7是本发明实施例五提供的烟气净化装置的方法流程图。
图中；1-进气通道、2-喷嘴、3-液位计接口、4-壳体、5-内筒、6-排液口、7-支架、8-冷却液出口、9-皮带轮、10-冷却液进口、11-冲洗固体喷嘴、12-转轴、13-液体、14-叶片、15-转子填料、16-液体分布管、17-转子外导向叶片、18-隔板中心孔、19-进液口、20-除雾器、21-动密封、22-转子内导向叶片、23-出气口、24-转子固定杆、25-法兰、26-反应液进口、27-矩形管、28-圆形管、29-开口、30-法兰孔、31-喷嘴孔、32-隔板、33-冷却腔、35-烟气净化装置、36-除尘器、37-氧化装置、38-平衡管、39-循环泵、40-平衡缓冲分离罐、41-固汞沉降罐、42-过滤机、43-引风机、44-烟囱、45-锅炉、46-平衡缓冲分离罐的第二进口、47-固汞沉降罐的第二进口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种烟气净化系统，如图1所示，该系统包括：烟气净化装置35、循环泵39和平衡缓冲分离罐40。
如图2、图3、图4和图5所示，烟气净化装置35包括壳体4、固定在壳体4上的进气通道1、液体分布管16和设于壳体4内的超重力机，壳体4的底部设置有排液口6，壳体4的顶部设置有出气口23，壳体4的侧壁上设置有进液口19和进气口，进气口与进气通道1连接，进气通道1的径向截面与壳体4相切，超重力机包括带有转子填料15的转子和转轴12，转子填料15呈环状，且液体分布管16伸入转子填料15的内圆环内，转轴12的一端与下圆板连接，转轴12的另一端穿过壳体4的底部与皮带轮9连接，隔板32设置在壳体4的横截面上，隔板32上设置有与转子填料15内圆环相匹配的隔板中心孔18，液体分布管16穿过隔板中心孔18与壳体4上的反应液进口26连通，用于待处理的气体中的脱硫、脱硝和脱汞工作。
内筒5的上端固定在隔板32的下端面上，转子位于内筒5内，如图2所示，隔板32上设置有若干个喷嘴2，且喷嘴2位于壳体4和内筒5之间，隔板32上设置有用于固定喷嘴2的喷嘴孔31，喷嘴2均与进液口19连通，其中，内筒5和壳体4之间的距离由通气量决定，气体流速控制在10～50m/s，内筒5与转子的最小间距为10～100mm。
具体地，如图2所示，内筒5的底端设置有若干个开口29，开口29由内筒5底端的边缘沿内筒5的顶端方向延伸，且壳体5的底部设置有液体13，液体13的液面高于开口29的顶端，开口29的宽度为1-10mm，开口29的高度为20-300mm，这样的开口29可以使气体通过开口29时，在液体13中鼓泡，而且本发明的开口29缝隙小，能够增大液体13与气体的接触面积，提高除尘效率。
进一步地，转子包括：转子固定杆24、转子填料15及与转子填料15相匹配的上圆板和下圆板，转子填料15固定在上圆板和下圆板之间，转子固定杆24固定连接在上圆板和下圆板之间，转子填料15及上圆板的内圆环所形成的空间内设置有液体分布管16，转轴12的一端与下圆板连接，转轴12的另一端穿过壳体4的底部与皮带轮9连接。
具体地，如图3所示，烟气净化装置35的转子的底面上设置有叶片14，叶片14远离转子填料15中轴线的一端伸出转子的边缘，叶片14为4～8个，具体地，叶片均匀分布在转子的下圆板底面上，叶片14的长度为10-100mm，叶片14厚度为1-5mm，叶片14的宽度为10-30mm，叶片14间最小间距为叶片14厚度的1-1000倍，叶片14与内筒5的最小距离为5-50mm，叶片14与转轴12的最小距离为10mm以上。
具体地，转子填料15的内壁上设置有转子内导向叶片22，转子内导向叶片22由转子固定杆24固定在上圆板和下圆板之间，转子填料15的外壁上设置有转子外导向叶片17，转子内导向叶片17也由转子固定杆24固定在上圆板和下圆板之间，转子内导向叶片22和转子外导向叶片17均与转子的半径方向成一定角度，从而，在转子旋转过程中，转子内导向叶片22和转子外导向叶片17可以将从反应液进口26导入的液体由液体分布管16流出，并被均匀甩至转子填料15和内筒5的内壁上，进而在内筒5的内壁上形成稳定的液膜。
具体地，进气通道1上设置有喷嘴2。
进一步地，如图5所示，进气通道1为变截面积进气通道，烟气净化装置35的进气口为圆形，变截面积进气通道的进气端为圆形管28，变截面积进气通道的出气端为矩形管27或圆形管，该变截面积进气通道能够改变气体流速。
具体地，壳体4内还设有冷却腔33，冷却腔33沿转轴12的外圆周设置，壳体4的底部还设置有冷却液进口10和冷却液出口8，冷却液能够降低转轴12的温度。
具体地，壳体4内还设置有除雾器20，除雾器20位于隔板32和出气口23之间，除雾器20用于除去已经经过三级除尘吸收的气体中的水分。
具体地，喷嘴2喷出端均指向壳体4的侧壁，喷嘴2能够将粉尘附着在壳体4内壁的液膜上，并流入到壳体4底部，提高除尘效果。
具体地，隔板32与转子填料15之间设置有动密封21。
具体地，壳体4的侧壁上和排液口6处设置有液位计接口3，通过在液位计接口3内安装液位计，并配合调节阀对该装置内的液位高度进行实时监测和控制。
具体地，壳体4底部设置有冲洗固体喷嘴11。
具体地，壳体4安装于支架7上。
进一步地，壳体4被隔板32分为两段，隔板32上设置有法兰孔30，并通过法兰25穿过法兰孔30将壳体4与隔板32连接。
平衡缓冲分离罐40的顶部设有第一进口，平衡缓冲分离罐40的底部设有出液口，平衡缓冲分离罐40内设有反应液，平衡缓冲分离罐40的侧壁上的出液口与烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9连通，平衡缓冲分离罐40的出液口的管路上设置有循环泵39，烟气净化装置35的排液口与平衡缓冲分离罐40的第一进口连通，平衡缓冲分离罐40的第二进口46为反应液的进口。
具体地，该系统还包括固汞沉降罐41,固汞沉降罐41内设有固汞剂，固汞沉降罐41的第一进口与平衡缓冲分离罐40的底部连通，其中，固汞沉降罐41的第二进口47为固汞剂的进口。
进一步地，固汞剂为硫化钠，用量为待处理的气体中所含的汞元素的摩尔量的1～2倍。
具体地，该系统还包括过滤机42，固汞沉降罐43的出口与过滤机42的进口连通，过滤机42将滤渣和滤液排出，其中，滤渣含尘、汞重金属外输进行掩埋、提取等处理，滤液经再生后回用或去污水处理。
具体地，该系统还包括除尘器36，除尘器36的进气口与锅炉45的出气口连通，除尘器36的出气口与烟气净化装置35的进气通道1连通，由除尘器36排出的气体温度为110-140℃。
具体地，该系统还包括平衡管38，平衡管38的两端分别与平衡缓冲分离罐40和烟气净化装置35的进气通道1连通，用于平衡平衡缓冲分离罐40内的压力。
具体地，该系统还包括引风机43，引风机43设置在烟气净化装置35出气口的管路上，用于将处理后的气体排入烟囱44被排走。
具体地，反应液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钙中的至少一种，反应液的浓度为3～20wt％，以及电极电位为1.16V以上的反应液，包括高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠或双氧水中的至少一种，反应液的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上。
具体地，该系统还包括氧化装置37，氧化装置37连通在除尘器的出气口和烟气净化装置35的进气通道1之间的管路上。
具体地，氧化装置37为氧化剂储罐或氧化剂发生器，用于将待处理的气体中的硫、硝、汞氧化为高价态，容易被反应液吸收从而被脱除。
进一步地，氧化装置37内设置有氧化剂，氧化剂为O2、O3或Cl2中的至少一种，氧化剂的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上。
具体地，反应液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或硫化钠中的至少一种，反应液的浓度为3～20wt％，其中，硫化钠若添加在该反应液中，则省去了固汞沉降罐43，直接在烟气净化装置35内进行脱汞。
本发明实施例提供的烟气净化系统中待处理的气体由锅炉45排进除尘器36，经过氧化装置37氧化，再进入烟气净化装置35中，其中，烟气净化装置35具有三级除尘作用：
第一级除尘：待处理的气体由变截面积进气通道进入本发明的装置中，由于气体沿壳体4切向方向进入装置中，在气体进入过程会产生旋风，并且待处理气体沿装置切向方向运动，同时，安装在进气口处的喷嘴2以及安装在壳体4和内筒5之间的喷嘴2，将液体变成雾状液膜，喷射在进入的待处理气体上，大颗粒的粉尘沿壳体4的内壁流入装置底部，大颗粒的粉尘被除去。
第二级除尘：本发明装置的壳体4底部有液体13，该液体13是由液体分布管16和喷嘴2内流出，且液体13的液面淹没内筒5的开口29，该液体13能够对待处理的气体进行脱硫、脱硝和脱汞进行处理，经过一级除尘后的气体由内筒5外进入内筒5内部，在气体需要经过开口29，并在液体13中鼓泡，若干个开口29将气泡与液体13接触的面积增大，使气体和液体13充分接触，在接触过程中使得气体中细小的颗粒被液体13附着而被除去，气液接触过程也能进行脱硫、脱硝、脱汞工作。
第三级除尘：随着气泡离开液面，经过二级除尘的气体进入内筒5内部的上端，并被高速旋转的叶片14打碎，在超重力的作用下，气体以及夹带的粉尘被喷射到内筒5内壁上，被喷出的气体则依次经过转子填料15，完成脱硫、脱硝、脱汞工作，再经除雾器20，并由出气口23排出，而气体中夹带的微小粉尘被内筒5内壁上的液膜吸收，流入壳体4底部，从而达到除去粉尘的效果，并可除去PM2.5颗粒。
本发明实施例提供的烟气净化装置35由平衡缓冲分离罐40为该烟气净化系统不断地提供反应液，使得待处理的气体与液体多次接触，能够有效完成脱硫、脱硝和脱汞工作，同时，通过烟气净化装置35还对待处理的气体进行除尘，且除尘效率高、效果显著，减少净化装置及简化方法流程，将脱硫、脱硝、脱汞和除尘在一个装置中实现，该系统结构紧凑，除尘效果好，脱除效率高。
实施例二
本发明实施例提供的烟气净化方法，如图6所示，采用实施例一提供的烟气净化系统，采用氧化装置37对待处理的气体进行干法氧化净化，具体包括以下步骤：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动。
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内。
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36和氧化装置37，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为3100mg/m3，NOx气体量为2700mg/m3，Hg量为10μg/m3，氧化装置37内的氧化剂为O2，且O2的量为待处理的气体的0.8％，反应液为尿素且尿素的量为待处理的气体的7％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃。
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中。
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠。
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.5％，脱硝率为99.0％，脱汞率为99.3％。
实施例三
本发明实施例提供的方法，采用实施例一提供的烟气净化系统，与实施例二相同均是采用氧化装置37对待处理的气体进行干法氧化净化，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动。
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内。
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36和氧化剂储罐，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为2900mg/m3，NOx气体量为2500mg/m3，Hg量为18μg/m3，氧化装置37内的氧化剂Cl2的量为待处理的气体的1％，反应液氨水的量为待处理的气体的5％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃。
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中。
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠。
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.8％，脱硝率为99.5％，脱汞率为99.7％。
实施例四
本发明实施例提供的方法，采用实施例一提供的烟气净化系统，与实施例二相同均是采用氧化装置37对待处理的气体进行干法氧化净化，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动。
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内。
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36和氧化剂发生器，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为2700mg/m3，NOx气体量为2400mg/m3，Hg量为22μg/m3，氧化装置37内的氧化剂O3的量为待处理的气体量0.4％，反应液氢氧化钠的量为待处理的气体的1％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃。
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中。
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠；
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.7％，脱硝率为99.3％，脱汞率为99.5％。
实施例五
本发明实施例提供的方法，如图7所示，采用实施例一提供的烟气净化系统，区别于实施例二、实施例三和实施例四的干法氧化净化，本实施例未在管路上安装氧化装置37，即采用湿法氧化净化待处理的气体，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动。
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内。
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为3100mg/m3，NOx气体量为2700mg/m3，Hg量为10μg/m3，反应液中的亚氯酸钠的量为待处理的气体量0.4％，反应液中的尿素的量为待处理的气体的7％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃。
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中。
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠；
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.8％，脱硝率为99.1％，脱汞率为99.5％。
实施例六
本发明实施例提供的方法，采用实施例一提供的烟气净化系统，与实施例五的方法相同均采用湿法氧化净化待处理的气体，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动；
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内；
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为2700mg/m3，NOx气体量为2400mg/m3，Hg量为22μg/m3，反应液中的亚氯酸钠的量为待处理的气体量0.3％，反应液中的氨水的量为待处理的气体的1％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃；
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中；
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠；
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.1％，脱硝率为98.8％，脱汞率为99.2％。
实施例七
本发明实施例提供的方法，采用实施例一提供的烟气净化系统，与实施例五的方法相同均采用湿法氧化净化待处理的气体，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动；
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内；
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为2000mg/m3，NOx气体量为1700mg/m3，Hg量为5μg/m3，反应液中的硫代硫酸钠的量为待处理的气体量0.4％，反应液中的氢氧化钙的量为待处理的气体的0.5％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃；
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中；
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠；
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.8％，脱硝率为99.7％，脱汞率为100％。
实施例八
本发明实施例提供的方法，采用实施例一提供的烟气净化系统，与实施例五的方法相同均采用湿法氧化净化待处理的气体，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动；
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内；
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为2500mg/m3，NOx气体量为2000mg/m3，Hg量为14μg/m3，反应液中的高锰酸钾的量为待处理的气体量0.4％，反应液中的碳酸钠的量为待处理的气体的3％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃；
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中；
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠；
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.5％，脱硝率为99.3％，脱汞率为99.7％。
实施例九
本发明实施例提供的方法，采用实施例一提供的烟气净化系统，与实施例五的方法相同均采用湿法氧化净化待处理的气体，具体如下：
通过冷却液进口10向烟气净化装置35的冷却腔33内注入冷却液，启动烟气净化装置35内的转子转动；
平衡缓冲分离罐40内通入反应液，平衡缓冲分离罐40内的反应液由平衡缓冲分离罐40的出液口，通过循环泵39送入烟气净化装置35的反应液进口26和进液口9，再分别通过液体分布管16和喷嘴2喷入烟气净化装置35内；
待处理的气体由锅炉45排出经过除尘器36，由烟气净化装置35的进气口进入烟气净化装置35内，其中，待处理的气体中SO2气体量为2900mg/m3，NOx气体量为2500mg/m3，Hg量为18μg/m3，反应液中的亚氯酸钠的量为待处理的气体量0.35％，反应液中的氨水的量为待处理的气体的5％，由除尘器36排出的待处理的气体的温度为110-140℃；
待处理的气体经过烟气净化装置35的壳体4底部的液体13，沿内筒5的开口，进入内筒5内部，经过转子填料15，由烟气净化装置35的出气口23排出，并由引风机43排入烟囱44，待处理的气体中的颗粒留在壳体4底部的液体13中；
壳体4底部的液体13排入平衡缓冲分离罐40内，并在平衡缓冲分离罐40内沉降，沉降后所得的上层液体再通过循环泵39送入烟气净化装置35内，沉降后所得的下层泥浆流入固汞沉降罐41中，其中，固汞剂为硫化钠；
固汞沉降罐41内通入固汞剂，所得的固体沉淀送入过滤机42中过滤，过滤机42将滤渣和滤液排出。
经本发明实施例提供的方法，脱硫率为99.8％，脱硝率为99.6％，脱汞率为99.8％。
综上所述，本发明提供的烟气净化系统能够在烟气净化装置35内一次性完成除尘和吸收脱硫脱硝脱汞的工作，该系统结构紧凑，除尘效果好，脱除效率高；本发明提供的烟气净化方法过程简单，操作简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种烟气净化系统，所述系统包括：烟气净化装置和平衡缓冲分离罐，其特征在于，
所述烟气净化装置包括壳体、固定在所述壳体上的进气通道、液体分布管、设于所述壳体内的超重力机、隔板和内筒，所述壳体的底部设置有排液口，所述壳体的顶部设置有出气口，所述壳体的侧壁上设置有进液口和进气口，所述进气口与所述进气通道连接，所述进气通道的径向截面与所述壳体相切，所述超重力机包括带有转子填料的转子和转轴，所述转子的底面上设置有叶片，所述转子填料呈环状，且所述液体分布管伸入所述转子填料的内圆环内，所述转轴的一端与所述转子连接，所述转轴的另一端穿过所述壳体的底部与皮带轮连接，所述隔板设置在所述壳体的横截面上，所述隔板上设置有与所述转子填料内圆环相匹配的隔板中心孔，所述液体分布管穿过所述隔板中心孔与所述壳体上的反应液进口连通；所述内筒的上端固定在所述隔板的下端面上，所述转子位于所述内筒内，所述隔板上设置有若干个喷嘴，且所述喷嘴位于所述壳体和所述内筒之间，所述喷嘴均与所述进液口连通；
所述平衡缓冲分离罐的顶部设有第一进口，所述平衡缓冲分离罐的底部设有出液口，所述平衡缓冲分离罐内设有反应液，所述平衡缓冲分离罐的侧壁上的出液口与所述烟气净化装置的反应液进口和进液口连通，所述平衡缓冲分离罐出液口的管路上设置有循环泵，所述烟气净化装置的排液口与所述平衡缓冲分离罐的第一进口连通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括固汞沉降罐，所述固汞沉降罐内设有固汞剂，所述固汞沉降罐的第一进口与所述平衡缓冲分离罐的底部连通。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述固汞剂为硫化钠，用量为待处理的气体中所含的汞元素的摩尔量的1～2倍。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括过滤机，所述固汞沉降罐的出口与所述过滤机的进口连通。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括除尘器，所述除尘器的出气口与所述烟气净化装置的进气通道连通。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括平衡管，所述平衡管的两端分别与所述平衡缓冲分离罐和所述烟气净化装置的进气通道连通。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内筒的底端设置有若干个开口，所述开口由所述内筒底端的边缘沿所述内筒的顶端方向延伸，所述烟气净化装置的壳体底部设置有液体，所述液体的液面高于所述开口的顶端。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或硫化钠中的至少一种，所述反应液的浓度为3～20wt％，以及电极电位为1.16V以上的氧化剂，包括高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠或双氧水中的至少一种，所述反应液的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括氧化装置，所述氧化装置连通在所述除尘器的出气口和所述烟气净化装置的进气通道之间的管路上。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述氧化装置内设置有氧化剂，所述氧化剂为O2、O3或Cl2中的至少一种，所述氧化剂的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述反应液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或硫化钠中的至少一种，所述反应液的浓度为3～20wt％。
12.一种具有权利要求1-11任一项所述的系统的烟气净化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将待处理的气体通入所述烟气净化装置内，对所述待处理的气体进行除尘、脱硫、脱硝以及脱汞处理，净化后的气体由所述烟气净化装置的出气口排出；
所述烟气净化装置净化内的液体由所述排液口排出。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在将所述待处理的气体通入所述烟气净化装置之前，对所述待处理的气体进行氧化处理。
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