CN103877843A - 烟气广谱净化装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟气处理装置。本发明烟气广谱净化装置，用于进入脱硫塔的烟气的前处理，包括壳体、在壳体的一端开设有进气口，在壳体的另一端开设有出气口，在壳体内设置若干隔板和紫外线灯管，在每个隔板的一侧至少有一根紫外线灯管，在每个隔板上均设置有纳米光触媒材料，从进气口进入的烟气流经各个隔板后，从出气口排出。本装置能够辅助脱硫塔使用，有效的脱除烟气中的硫、硝、VOC和氨等有害物质。本发明还涉及一种使用该装置的烟气广谱净化工艺。

Description

烟气广谱净化装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种烟气处理装置及工艺，特别是涉及一种用于脱硫、脱硝、脱VOC、脱氨的广谱烟气净化装置及工艺。

背景技术

在工业生产过程中，常常产生大量的工业烟气，在这些有害的工业烟气中，既含有大量的硫化物和氮化物等，如二氧化硫、二氧化氮、挥发性有机化合物（VOC）、氨气和灰尘等，如果将这些有害物质直接排放，就会对环境造成严重的污染，现有的脱硫除尘装置，一般采用干法、湿法或半干半湿法进行脱硫处理，但脱硫效果不很很好。

现在中国的空气污染较为严重，为了治理雾霾污染、改善空气质量，中国政府修订了《大气污染防治法》，针对这一问题，有许多工程人员对脱硫塔进行了改进，如公开号为CN102512944A、发明名称为烟气脱硫塔，公开号为CN103357264A，发明名称为一种湿法烟气脱硫塔的发明专利，虽然能够进一步的提高效果，但脱硫效果仍然不是很理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的烟气广谱净化装置，辅助脱硫塔使用，能够有效的脱除烟气中的硫、硝、VOC和氨等有害物质。

本发明烟气广谱净化装置，用于进入脱硫塔的烟气的前处理，包括壳体、在壳体的一端开设有进气口，在壳体的另一端开设有出气口，在壳体内设置若干隔板和紫外线灯管，在每个隔板的一侧至少有一根紫外线灯管，在每个隔板上均设置有纳米光触媒材料，从进气口进入的烟气流经各个隔板后，从出气口排出。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述隔板的四边均与壳体的上下前后侧壁接触，隔板为孔板或格栅，每个隔板的左右两侧均设置有至少一根紫外线灯管。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述隔板呈开口向左的V字形，在V字形开口处还设置有一根紫外线灯管。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述隔板交错设置在壳体的前后侧壁上，位于壳体前侧壁上的隔板与后侧壁之间存在距离且从前到后向右倾斜，位于壳体后侧壁上的隔板与前侧壁之间存在距离且从后到前向右倾斜。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述壳体的顶壁可拆卸地安装在壳体的侧壁上，所述隔板通过U形插槽插接在壳体的侧壁上，隔板能够在U形插槽内上下移动。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述每个隔板的左侧均设置有3根与对应隔板的垂直距离相等的紫外线灯管，每个隔板的右侧均设置有2根与对应隔板垂直距离相等的紫外线灯管，沿对应隔板的左侧或右侧设置的紫外线灯管两两之间的距离均相等。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述每个隔板均通过竖直设置的销轴铰接在壳体的侧壁上，在壳体的侧壁上还安装有与隔板数量相同的液压缸，所述液压缸用于控制隔板与壳体侧壁之间的夹角。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述壳体内还设置有喷淋管和气管，所述喷淋管和气管左右设置，气管和喷淋管均位于壳体的上部，气管位于喷淋管的上方，在气管的位于壳体内的管壁上开设有若干气孔，所述气孔沿气管的轴向和周向均均匀设置，在喷淋管位于壳体内的管壁上均匀开设有若干喷射孔，所述喷射管沿喷淋管的轴向和周向均均匀设置，在壳体的底部设置有排污口，所述排污口与壳体内腔连通。

本发明烟气广谱净化装置，其中所述排污口有多个，大小相同，均匀布置，在排污口的下方设置有收集池。

本发明与现有技术不同之处在于本发明烟气广谱净化装置用于脱硫塔烟气的前处理，通过在壳体内设置隔板，并在隔板上设置有纳米光触媒材料，隔板上的纳米光触媒材料被紫外线灯管发出的紫外线激发后产生电子和正穴，电子具有还原性，正穴具有氧化性，在隔板上形成了一个强的氧化还原层，烟气经过氧化还原层后，其中有害物质（硫氧化物、氮氧化物、VOC和氨气等）被吸附至氧化还原层后去除，烟气中残留的有害物质在经过脱硫塔净化，通过使用该装置，能够提高脱硫塔的烟气净化效果，从而使排放到大气中的烟气符合标准。

本发明要解决的另一个问题是提供一种烟气广谱净化工艺，能够有效地脱除工业烟气中的有害物质。

本发明一种烟气广谱净化工艺，其特征在于，包括下列步骤：

a、烟气进入除尘器除尘；

b、除尘后的烟气上述的烟气广谱净化装置的进气口进入，然后从出气口排出；

c、将烟气送入脱硫塔进行处理。

本发明烟气广谱净化工艺能够高效的脱除工业烟气中的有害物质。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明烟气广谱净化装置的实施例1的结构示意图（主视剖视）；

图2为本发明烟气广谱净化装置的实施例1的结构示意图（具有喷淋管和气管）；

图3为本发明烟气广谱净化装置的实施例2的结构示意图（俯视）；

图4为本发明烟气广谱净化装置的实施例3的结构示意图（俯视）；

图5为本发明烟气广谱净化工艺的流程示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明烟气广谱净化装置，用于进入脱硫塔的烟气的前处理，如图1所示，包括壳体10、在壳体10的左端开设有进气口11，在壳体10的右端开设有出气口12，在壳体10内设置若干隔板13和紫外线灯管14，在每个隔板13的一侧至少有一根紫外线灯管14，在本实施例中设置有4个隔板13和15根紫外线灯管14，15根紫外线灯管14分成5组，每组3根，且每组紫外线灯管均前后对齐，4个隔板13和5组紫外线灯管14间隔布置，在每个隔板13的左侧在每个隔板13上均设置（如涂覆）有纳米光触媒材料，从进气口11进入的烟气流经各个隔板后，从出气口12排出。

在本实施例中，每个隔板13的上下前后四边均与壳体10的上下前后侧壁接触，隔板13采用孔板或格栅。

本发明烟气广谱净化装置在工作时，首先给紫外线灯管通电，紫外线灯管产生紫外线，均匀照射在隔板上，在隔板的左右两个表面上形成氧化还原层，烟气从进气口进入后，被隔板阻挡，烟气经隔板上的孔洞通过，然后再被下一个隔板阻挡，再从隔板上的孔洞通过，直到从最右侧的出气口排出，烟气被隔板阻挡时，由于隔板阻挡及隔板上的孔洞的过滤，会在隔板的左侧形成一层污染层，污染层位于隔板上的氧化还原层内，通过氧化还原层对污染层的处理，能够有效的脱除烟气中的有害物质。

为了有效的利用所有的隔板，进一步优化脱硫脱硝脱VOC脱氨的效果，壳体内每个的隔板上的孔洞与其他隔板上的孔洞的大小均不相同，从左到右，每隔隔板上的孔洞大小逐渐减小，也就是说位于最左侧的隔板上的孔洞最大，位于最右侧的隔板上的孔洞最小。

由于隔板上的纳米光触媒具有吸附作用，使用一段时间后，隔板上会附着一层灰尘和污染物，纳米光触媒对烟气的处理效果会逐渐减弱，为了保证烟气广谱净化装置对烟气的处理效果，本发明中的壳体10的顶壁采用可拆卸的方式安装在壳体10的侧壁上，例如可以采用螺栓连接，或者在左侧用销轴铰接，在右侧用扣接件扣接。在壳体10的前、后和下侧的侧壁上固定连接U形插槽（图中未示出），U形插槽的开口均向内，U形插槽的开口宽度略大于隔板13的厚度，以便隔板13能够在U形插槽内上下移动。当隔板的处理效果变弱后，将壳体的顶壁打开，将隔板拔出后清洗干净，然后再次装入壳体内使用。

本发明还可以采用另一种方法来清洗隔板。如图2所示，在壳体10内设置有喷淋管15和气管16，喷淋管15和气管16左右设置，气管16和喷淋管15均位于壳体10的上部，气管16位于喷淋管15的上方，在气管16的位于壳体10内的管壁上开设有若干气孔，气孔沿气管16的轴向和周向均均匀设置，在喷淋管15位于壳体10内的管壁上均匀开设有若干喷射孔，喷射管沿喷淋管15的轴向和周向均均匀设置，在壳体10的底部设置有排污口17，排污口17与壳体10内腔连通。连通方式可以在壳体的底板上打孔或者将壳体的底板去除，通过均匀排布的排污口将壳体底部封闭。

在使用时，通过气管16向壳体10内通入高压空气，可以吹扫隔板及壳体侧壁上的灰尘，向喷淋管15内水或氢氧化钠等弱碱液，可有效去除隔板和壳体侧壁上的污染物。在壳体10下侧的排污口17呈漏斗形，用于收集容纳灰尘或污水，然后排入其下方设置的收集池18内收集后处理。在本实施例中，排污口17设置有多个，且大小相同，均与布置在壳体10的底部，在每个排污口17上还设置有阀门19。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，如图3所示，壳体10内的每个隔板13均为呈开口向左的V字形，在V字形开口处还设置有一根紫外线灯管14。因此，在本实施例中一共使用了20根紫外线灯管，其中位于V字形开口处的紫外线灯管与同一组灯管的中间的灯管左右对齐，并且位于这组灯管的右侧。

将隔板13设置为开口向左的V字形，不仅能够增大氧化还原层的面积，而且有利于污染层的形成。

在本实施例中，每个隔板13上的孔洞的轴线均垂直于其所在的隔板的左侧或右侧表面。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于隔板的布置方式和紫外线灯管的布置方式。如图4所示，在本实施例中，若干隔板13交错设置在壳体10的前后侧壁上，位于壳体前侧壁上的隔板13与后侧壁之间存在距离且从前到后向右倾斜，位于壳体后侧壁上的隔板13与前侧壁之间存在距离且从后到前向右倾斜。在每个隔板13的左侧均设置有3根与对应隔板13的垂直距离相等的紫外线灯管14，每个隔板13的右侧均设置有2根与对应隔板13垂直距离相等的紫外线灯管14，沿对应隔板的左侧或右侧设置的紫外线灯管两两之间的距离均相等。相邻的三个隔板13所构成的三角形区域内的3根紫外线灯管呈三角形。紫外线灯管14与隔板13的左侧面或右侧面之间的距离由紫外线灯管14的功率决定，在本专利中，紫外线灯管发射的UVA波段的紫外线照射在隔板上的功率为0.3瓦每平方米。

本实施例中通过交错设置倾斜的隔板，能够使在壳体内流动的气流扰动，从而提高脱除烟气中的有害物质的效果。

为了适用进入壳体内烟气的流量和流速的变化，达到更好的烟气净化效果，将每个隔板13均通过竖直设置的销轴铰接在壳体10的侧壁上，在壳体10的侧壁上还安装有与隔板13数量相同的液压缸（图中未示出），液压缸的尾端铰接在壳体内壁上，液压缸的活塞杆前端铰接在隔板上，通过设置液压缸，能够方便的控制隔板13与壳体侧壁之间的夹角，以适应烟气的流量和流速的变化，实现最佳的烟气净化效果。

本发明烟气广谱净化工艺，结合图5所示包括下列步骤：

a、烟气进入除尘器20除尘，除尘器可以采用旋风除尘器、电除尘器和布袋除尘器等；

b、经除尘器20除尘后的烟气从上述的烟气广谱净化装置21的进气口进入，经其净化处理后，从出气口排出；

c、通过鼓风机23将烟气送入脱硫塔22进行处理。

本发明烟气广谱净化工艺，先经过除尘器除尘后，再使用烟气广谱净化装置净化，然后通过脱硫塔再次脱硫脱硝，能够使烟气达到理想的净化效果，符合国家的排放规定。

本专利中使用的纳米光触媒优选二氧化钛光触媒。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟气广谱净化装置，用于进入脱硫塔的烟气的前处理，其特征在于：包括壳体（10）、在壳体（10）的一端开设有进气口（11），在壳体（10）的另一端开设有出气口（12），在壳体（10）内设置若干隔板（13）和紫外线灯管（14），在每个隔板（13）的一侧至少有一根紫外线灯管（14），在每个隔板（13）上均设置有纳米光触媒材料，从所述进气口（11）进入的烟气流经各个隔板后，从出气口（12）排出。

2.根据权利要求1所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述隔板（13）的四边均与壳体（10）的上下前后侧壁接触，隔板（13）为孔板或格栅，每个隔板（13）的左右两侧均设置有至少一根紫外线灯管（14）。

3.根据权利要求2所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述隔板（13）呈开口向左的V字形，在V字形开口处还设置有一根紫外线灯管（14）。

4.根据权利要求1所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述隔板（13）交错设置在壳体（10）的前后侧壁上，位于壳体前侧壁上的隔板（13）与后侧壁之间存在距离且从前到后向右倾斜，位于壳体后侧壁上的隔板（13）与前侧壁之间存在距离且从后到前向右倾斜。

5.根据权利要求4所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述壳体（10）的顶壁可拆卸地安装在壳体（10）的侧壁上，所述隔板（13）通过U形插槽插接在壳体的侧壁上，隔板（13）能够在U形插槽内上下移动。

6.根据权利要求5所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述每个隔板（13）的左侧均设置有3根与对应隔板（13）的垂直距离相等的紫外线灯管（14），每个隔板（13）的右侧均设置有2根与对应隔板（13）垂直距离相等的紫外线灯管（14），沿对应隔板的左侧或右侧设置的紫外线灯管两两之间的距离均相等。

7.根据权利要求4所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述每个隔板（13）均通过竖直设置的销轴铰接在壳体（10）的侧壁上，在壳体（10）的侧壁上还安装有与隔板（13）数量相同的液压缸，所述液压缸用于控制隔板（13）与壳体侧壁之间的夹角。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述壳体（10）内还设置有喷淋管（15）和气管（16），所述喷淋管（15）和气管（16）左右设置，气管（16）和喷淋管（15）均位于壳体（10）的上部，气管（16）位于喷淋管（15）的上方，在气管（16）的位于壳体（10）内的管壁上开设有若干气孔，所述气孔沿气管（16）的轴向和周向均均匀设置，在喷淋管（15）位于壳体（10）内的管壁上均匀开设有若干喷射孔，所述喷射管沿喷淋管（15）的轴向和周向均均匀设置，在壳体（10）的底部设置有排污口（17），所述排污口（17）与壳体（10）内腔连通。

9.根据权利要求8所述的烟气广谱净化装置，其特征在于：所述排污口（17）有多个，大小相同，均匀布置，在排污口（17）的下方设置有收集池（18）。

10.一种烟气广谱净化工艺，其特征在于，包括下列步骤：

a、烟气进入除尘器除尘；

b、除尘后的烟气从如权利要求1-9任一项所述的烟气广谱净化装置的进气口进入，然后从出气口排出；

c、将烟气送入脱硫塔进行处理。

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