CN106237854B - 一种烟气净化压解设备及使用方法 - Google Patents

一种烟气净化压解设备及使用方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种烟气净化压解设备及使用方法，包括：喇叭口、进烟管道、固定架杆、固定管铁塔、固定台、一组抽烟机、一组阀门、喷头、通气管道、烟水回管、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器、第五反应器、高压蒸汽装置、第六反应器、一号循环池、二号循环池、三号循环池、一级过滤网、二级过滤网、加热装置、氧化铜、分子筛、高密度滤网、供气阀、压力泵、固定支架、反应液、排水口、循环池过滤网、供水管道和液体过滤循环装置；烟气中的颗粒物排放浓度为0mg/m3，二氧化硫的排放浓度控制在5mg/m3以内，氮氧化物的排放浓度控制在4‑6mg/m3，一氧化氮排放浓度控制在5‑8mg/m3。

Description

一种烟气净化压解设备及使用方法
技术领域
本发明属环保领域，尤其涉及一种烟气净化压解设备及使用方法。
背景技术
随着社会城市化、科技化、人性化的发展，工农业得到了蓬勃的发展，越来越多的电厂、化工厂、水泥厂和工业窑炉被应用，随之而来的是工业废气排放量的增加和大量烟尘污染问题的彰显。电厂、化工厂、水泥厂、工业窑炉的工业废气排放，燃料燃烧等产生了大量烟气，烟气烟尘的混合物，是污染大气的主要原因。烟气的成份很复杂，气体中包括：水蒸气、二氧化硫、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等，因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟尘对人体的危害性与颗粒的大小有关，对人体产生危害的多是直径小于6微米的飘尘，尤其以1-2.5微米的飘尘即PM2.5危害性最大。PM2.5与PM6等大颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、病毒引起癌症；引发心脑血管疾病；因此对人体健康和大气环境质量的影响更大。
二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物等污染是造成大气污染的主要原因，燃烧时大量排放的二氧化硫致使我国出现大面积的酸雨，现在我国由于酸雨的污染给农作物、森林和人体健康等方面造成的经济损失很大。另外烟尘、二氧化硫和氮氧化物也是形成雾霾的主要原因，每年因雾霾导致出现很多惨痛的交通事故，雾霾给人们的生活以及身体健康等方面、航天航空、国防安全等造成特别大的负面影响，这已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。一氧化碳是一种对血液和神经系统毒性很强的污染物，空气中的一氧化碳通过呼吸系统，进入人体血液内，与血液中的血红蛋白、肌肉中的肌红蛋白、含二价铁的呼吸酶结合，形成可逆性的结合物，对人体健康造成了重大威胁。
如果直接把烟气排放到空气中将会造成较大的空气污染，因此，在将含二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物以及细颗粒物的烟气排放到大气中之前需要进行净化处理，这样可以减少大气污染，有利于人体的健康。所以，一些烟气净化除尘设备应运而生；在过去的相当一段时间里，电除尘器在其中扮演了很重要的角色，然而随着人们对生活环境要求的不断提高，国内外环保组织也相应出台了新的排放标准，对污染源的控制有了更高的要求。
而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，在烟气除尘是非常必要的，但是，目前的烟气净化处理设备对烟气中的污染物处理的不彻底，处理的效果均不太理想，还残留着对人体有害的气体。专利文献CN16966274715公开了一种“烟气除尘脱硫系统”，该系统并没有考虑到处理后的烟气中还残留着一些一氧化碳以及氮氧化物这些有害气体，导致处理后的烟气仍然对人体有害。
目前大多数污染企业还是采用老旧的固体脱硫，所谓固体脱硫就是以石灰石为原料，有干法脱硫、半干法脱硫、湿法脱硫，一般采用湿法脱硫较为广泛，湿法脱硫虽然效果比以上两种略好，但是治标不治本，只能轻微缓解或减轻排放，不能从根本上解决污染问题，而且还会给企业带来很大负担，设备投资及维护成本较高，因为是固体脱硫，所以脱硫后产生的废料特别多，对周边环境也有不同程度的污染，排污问题又不能更好的解决。
发明内容
本申请提供一种烟气净化压解设备及使用方法，解决现除尘的方法中的烟气中污染物处理不彻底、残留着对人体有害的气体、设备投资和维护成本高和容易对周边环境造成污染等技术问题。
本发明采用以下技术方案：
一种烟气净化压解设备，包括：喇叭口、进烟管道、固定架杆、固定管铁塔、固定台、一组抽烟机、一组阀门、喷头、通气管道、供水管道、固定支架、烟水回管、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器、第五反应器、高压蒸汽装置、第六反应器、一号循环池、二号循环池和三号循环池；所述喇叭口、进烟管道与一组抽烟机相连，进烟管道通过固定架杆与固定管铁塔相连，固定管铁塔固定在固定台上，一组抽烟机与第一反应器之间通过一组阀门控制闭合，第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器和第五反应器内上端及左右两侧均设有一组喷头，喷头与供水管道相连，供水管道通过固定支架与第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器和第五反应器相连，第一反应器与第二反应器之间、第二反应器与第三反应器之间、第三反应器与第四反应器之间、第四反应器与第五反应器之间、第五反应器与第六反应器之间均通过通气管道和烟水回管相连，所述高压蒸汽装置分别给第五反应器与第六反应器供气，第六反应器与一号循环池相连，所述一号循环池、二号循环池和三号循环池相连。
作为本申请的一种优选技术方案：所述一组抽烟机分为常用抽烟机和备用抽烟机，一组阀门分为常用阀门和备用阀门。
作为本申请的一种优选技术方案：所述第二反应器内设有一级过滤网和二级过滤网，所述一级过滤网滤径为2.5微米，二级过滤网滤径为1微米。
作为本申请的一种优选技术方案：所述第三反应器内设有加热装置和氧化铜。
作为本申请的一种优选技术方案：所述第四反应器内设有分子筛。
作为本申请的一种优选技术方案：所述第五反应器和第六反应器内均设有高密度滤网，所述高密度滤网滤径为0.05微米。
作为本申请的一种优选技术方案：所述循环池由压力泵、反应液、排水口、循环池过滤网和液体过滤循环装置组成，所述压力泵设置在三号循环池内，循环池过滤网设置在一号循环池、二号循环池和三号循环池内，一号循环池与二号循环池之间、二号循环池和三号循环池之间均设有排水口，一号循环池、二号循环池和三号循环池上均设有液体过滤循环装置，反应液在三个循环池中，并通过压力泵与供水管道相连。
作为本申请的一种优选技术方案：所述高压蒸汽装置与第五反应器和第六反应器之间均设有供气阀，高压蒸汽装置直接喷出带有碳酸钙成分的高压蒸汽。
一种烟气净化压解设备的使用方法，步骤为：
第一步：启动烟气净化压解设备，在一组抽烟机的作用下，烟气被喇叭口吸入固定在固定管铁塔上的进烟管道中，之后烟气又进入第一反应器；
第二步：进入第一反应器中的烟气通过喷头喷出与烟气进行反应的液体除去粗砂和大颗粒，然后烟气通过通气管道和烟水回管进入第二反应器；
第三步：反应后的烟气通过一级过滤网和二级过滤网，一级过滤网滤去直径2.5-10微米的颗粒物，二级过滤网滤去直径1-1.5微米的颗粒物，喷头喷出的液体进一步压解清洗烟气除尘，然后烟气通过烟水回管进入第三反应器中；
第四步：通过第三反应器中的加热装置灼热的氧化铜和烟气中的一氧化碳反应生成二氧化碳，喷头喷出的液体进一步压解清洗烟气中的有害物质，然后烟气通过烟水回管进入第四反应器；
第五步：第四反应器中的分子筛将烟气中的氮氧化物吸附，喷头喷出的液体进一步压解清洗烟气中的有害物质，然后烟气通过烟水回管进入第五反应器中；
第六步：烟气中的有毒有害成分在反应器内和带有碳酸钙成分的高压蒸汽及喷头喷出的液体同时产生反应，再经过高密度滤网过滤，烟气中的有害成分进一步减少，然后烟气通过烟水回管进入第六反应器；
第七步：通过第五反应器压解过的烟气再次和带有碳酸钙成分的高压蒸气及喷头喷出的液体同时反应，再经过高密度滤网过滤，反应后的烟气和液体通过烟水回管进入一号循环池中；
第八步：一号循环池对烟水回管回流到池中带有粗细粉末的混合型液体进行过滤，通过液体过滤循环装置把带有粉末的液体深度过滤，带有粉末的液体会在液体过滤循环装置中分离，已经分离的湿化性质的粉末直接被一号循环池带出进行烘干在利用，过滤后的液体循环流入二号循环池；
第九步：二号循环池对带有粉末和有毒有害气体的混合型液体继续过滤，通过液体过滤循环装置过滤后微细湿化性质的粉末被二号循环池分离带出烘干利用，过滤后的液体循环流入三号循环池；
第十步：三号循环池对带有粉末和有毒有害气体的混合型液体继续过滤，通过液体过滤循环装置再次过滤后的粉尘处理率为100%，有毒有害气体处理率大于70%。
作为本申请的一种优选技术方案：所述循环池的反应液由石灰石浆液、油垢清洗剂和植物提取物制成的液体组成，通过三号循环池的压力泵与供水管道相连，再通过与供水管道相连接的置于各反应器上端及左右两侧的喷头，对每个反应器内的烟尘进行喷淋。
有益效果：
本申请所述烟气净化压解设备及方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.粉尘处理率为100%，有毒有害气体处理率大于70%。
2.烟气通过抽烟口进入压解罐与喷出的液体进行反应，每个罐体内结构与处理的方式不同，烟气会在不同的罐体内依次压解，最后成为烟气与液体的混合体，通过高密度的过滤后混合体会被分离，有毒有害成分会被液体溶解，液体将会被继续循环使用、更好地节约了水资源，而沉淀下来的粉尘会被液体过滤装置排出烘干再利用。
3.在烟气净化领域最具有发展潜力的项目，可以做到把烟气完全吸入净化设备压解处理，被申请处理烟气彻底，有效保护大气。
4. 液体脱硫设备成本低，处理延期效果明显，无论是大、中、小型企业，均适用。
5.操作方便，灵活性强，性价比高，实用性强，对社会贡献力大，在设备正常运转过程中自身也不会对周边环境造成污染；从源头直接与污染源对接，烟气在准备向天空扩散的过程中被烟气压解设备的喇叭口吸入反应器进行压解处理了，阻断了对大气的污染，烟尘、二氧化硫、氮氧化物是引起雾霾的主要原因，经过本发明的烟气压解设备处理后，烟气中的颗粒物排放浓度为0mg/m3，二氧化硫的排放浓度控制在5mg/m3以内，氮氧化物的排放浓度控制在4-6mg/m3，一氧化氮排放浓度控制在5-8mg/m3。
6.结合不同污染排放企业的特点，通过对不同燃烧物的燃烧测试，实验采集的数据低于国家标准的65%，设备正常运转过程中对水的利用率为99%，通过过滤后的水一直循环使用，不会排放污染的水，更好的保护大气，保护生态，节约能源。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明：1、喇叭口，2、进烟管道，3、固定架杆，4、固定管铁塔，5、固定台， 6、一组抽烟机，7、一组阀门，8、喷头，9、通气管道，10、烟水回管，11、第一反应器，12、第二反应器，13、第三反应器，14、第四反应器，15、第五反应器，16、高压蒸汽装置，17、第六反应器，18、一号循环池，19、二号循环池，20、三号循环池，12-1、一级过滤网，12-2、二级过滤网，13-1、加热装置，13-2、氧化铜，14-1、分子筛，21、高密度滤网，22、供气阀，23、压力泵，24、固定支架，25、反应液，26、排水口，27、循环池过滤网，28、供水管道，29、液体过滤循环装置。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1：
如附图1所示，喇叭口1设在进烟管道2一端，进烟管道2另一端与一组抽烟机6相连，进烟管道2通过固定架杆3和固定管铁塔4固定在固定台5上，一组抽烟机6与第一反应器11之间通过一组阀门7控制闭合，一组抽烟机6分为常用抽烟机和备用抽烟机，一组阀门7分为常用阀门和备用阀门，正常使用时只打开常用阀门和常用抽烟机，当烟气流量大时打开备用阀门和备用抽烟机，在一组抽烟机6的作用下，烟气被喇叭口1吸入进烟管道2中，穿过一组阀门7进入第一反应器11中，每个反应器的上端及左右两侧均设有一组喷头，喷头8与供水管道28相连，供水管道28通过固定支架24与第一反应器11、第二反应器12、第三反应器13、第四反应器14和第五反应器15相连，第一反应器11与第二反应器12之间、第二反应器12与第三反应器13之间、第三反应器13与第四反应器14之间、第四反应器14与第五反应器15之间、第五反应器15与第六反应器17之间均通过通气管道9和烟水回管10相连，进入第一反应器11中的烟气通过喷头8喷出与烟气进行反应的液体除去粗砂和大颗粒，然后烟气通过通气管道9和烟水回管10进入第二反应器12，第二反应器12中一级过滤网12-1滤去直径大于2.5微米的颗粒物，二级过滤网12-2滤去直径大于1微米的颗粒物，喷头8喷出的液体进一步压解清洗烟气除尘，然后烟气通过烟水回管进入第三反应器13中，通过第三反应器13中的加热装置13-1灼热的氧化铜13-2和烟气中的一氧化碳反应生成二氧化碳，喷头8喷出的液体进一步压解清洗烟气中的有害物质，然后烟气通过烟水回管进入第四反应器14，第四反应器14中的分子筛14-1将烟气中的氮氧化物吸附，喷头8喷出的液体进一步压解清洗烟气中的有害物质，然后烟气通过烟水回管进入第五反应器15中，打开高压蒸汽装置16上的供气阀22，通入带有碳酸钙成分的高压蒸汽，烟气中的有毒有害成分在反应器内和带有碳酸钙成分的高压蒸汽及喷头喷出的液体同时产生反应，再经过高密度滤网21过滤，烟气中的有害成分进一步减少，然后烟气通过烟水回管进入第六反应器17，烟气再次和带有碳酸钙成分的高压蒸气及喷头喷出的液体同时反应，再经过高密度滤网过滤，反应后的烟气和液体通过烟水回管进入一号循环池18中。
一号循环池18对烟水回管回流到池中带有粗细粉末的混合型液体进行过滤，通过液体过滤循环装置29把带有粉末的液体深度过滤，带有粉末的液体会在液体过滤循环装置中分离，已经分离的湿化性质的粉末直接被一号循环池18带出进行烘干在利用，过滤后的液体通过排水口26循环流入二号循环池19。
二号循环池19对带有粉末和有毒有害气体的混合型液体继续过滤，通过液体过滤循环装置过滤后微细湿化性质的粉末被二号循环池19分离带出烘干利用，过滤后的液体通过排水口循环流入三号循环池20。
三号循环池20对带有粉末和有毒有害气体的混合型液体继续过滤，通过液体过滤循环装置再次过滤后的粉尘处理率为100%，有毒有害气体处理率大于70%，循环池的反应液25由石灰石浆液、油垢清洗剂和植物提取物制成的液体组成，通过三号循环池20的压力泵23与供水管道28相连，再通过与供水管道28相连接的置于各反应器上端及左右两侧的喷头8，对每个反应器内的烟尘进行喷淋。
经过本发明的烟气压解设备处理后，烟气中的颗粒物排放浓度为0mg/m3，二氧化硫的排放浓度控制在5mg/m3以内，氮氧化物的排放浓度控制在4-6mg/m3，一氧化氮排放浓度控制在5-8mg/m3。
上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述烟气净化压解设备包括：喇叭口（1）、进烟管道（2）、固定架杆（3）、固定管铁塔（4）、固定台（5）、一组抽烟机（6）、一组阀门（7）、喷头（8）、通气管道（9）、供水管道（28）、固定支架（24）、烟水回管（10）、第一反应器（11）、第二反应器（12）、第三反应器（13）、第四反应器（14）、第五反应器（15）、高压蒸汽装置（16）、第六反应器（17）、一号循环池（18）、二号循环池（19）和三号循环池（20）；所述喇叭口（1）、进烟管道（2）与一组抽烟机（6）相连，进烟管道（2）通过固定架杆（3）与固定管铁塔（4）相连，固定管铁塔（4）固定在固定台（5）上，一组抽烟机（6）与第一反应器（11）之间通过一组阀门（7）控制闭合，第一反应器（11）、第二反应器（12）、第三反应器（13）、第四反应器（14）和第五反应器（15）内上端及左右两侧均设有一组喷头，喷头（8）与供水管道（28）相连，供水管道（28）通过固定支架（24）与第一反应器（11）、第二反应器（12）、第三反应器（13）、第四反应器（14）和第五反应器（15）相连，第一反应器（11）与第二反应器（12）之间、第二反应器（12）与第三反应器（13）之间、第三反应器（13）与第四反应器（14）之间、第四反应器（14）与第五反应器（15）之间、第五反应器（15）与第六反应器（17）之间均通过通气管道（9）和烟水回管（10）相连，所述高压蒸汽装置（16）分别给第五反应器（15）与第六反应器（17）供气，第六反应器（17）与一号循环池（18）相连，所述一号循环池（18）、二号循环池（19）和三号循环池（20）相连。
2.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述一组抽烟机（6）分为常用抽烟机和备用抽烟机，一组阀门（7）分为常用阀门和备用阀门。
3.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述第二反应器（12）内设有一级过滤网（12-1）和二级过滤网（12-2），所述一级过滤网（12-1）滤径为2.5微米，二级过滤网（12-2）滤径为1微米。
4.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述第三反应器（13）内设有加热装置（13-1）和氧化铜（13-2）。
5.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述第四反应器（14）内设有分子筛（14-1）。
6.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述第五反应器（15）和第六反应器（17）内均设有高密度滤网（21），所述高密度滤网（21）滤径为0.05微米。
7.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述循环池由压力泵（23）、反应液（25）、排水口（26）、循环池过滤网（27）和液体过滤循环装置（29）组成，所述压力泵（23）设置在三号循环池（20）内，循环池过滤网（27）设置在一号循环池（18）、二号循环池（19）和三号循环池（20）内，一号循环池（18）与二号循环池（19）之间、二号循环池（19）和三号循环池（20）之间均设有排水口（26），一号循环池（18）、二号循环池（19）和三号循环池（20）上均设有液体过滤循环装置（29），反应液（25）在三个循环池中，并通过压力泵（23）与供水管道（28）相连。
8.根据权利要求1所述的一种烟气净化压解设备，其特征在于：所述高压蒸汽装置（16）与第五反应器（15）和第六反应器（17）之间均设有供气阀（22），高压蒸汽装置（16）直接喷出带有碳酸钙成分的高压蒸汽。
9.一种权利要求1-8任一所述烟气净化压解设备的使用方法，其特征在于步骤为：
第一步：启动烟气净化压解设备，在一组抽烟机（6）的作用下，烟气被喇叭口（1）吸入固定在固定管铁塔（4）上的进烟管道（2）中，之后烟气又进入第一反应器（11）；
第二步：进入第一反应器（11）中的烟气通过喷头（8）喷出与烟气进行反应的液体除去粗砂和大颗粒，然后烟气通过通气管道（9）和烟水回管（10）进入第二反应器（12）；
第三步：反应后的烟气通过一级过滤网（12-1）和二级过滤网（12-2），一级过滤网（12-1）滤去直径2.5-10微米的颗粒物，二级过滤网（12-2）滤去直径1-1.5微米的颗粒物，喷头（8）喷出的液体进一步压解清洗烟气除尘，然后烟气通过烟水回管进入第三反应器（13）中；
第四步：通过第三反应器（13）中的加热装置（13-1）灼热的氧化铜（13-2）和烟气中的一氧化碳反应生成二氧化碳，喷头（8）喷出的液体进一步压解清洗烟气中的有害物质，然后烟气通过烟水回管进入第四反应器（14）；
第五步：第四反应器（14）中的分子筛（14-1）将烟气中的氮氧化物吸附，喷头（8）喷出的液体进一步压解清洗烟气中的有害物质，然后烟气通过烟水回管进入第五反应器（15）中；
第六步：烟气中的有毒有害成分在反应器内和带有碳酸钙成分的高压蒸汽及喷头喷出的液体同时产生反应，再经过高密度滤网（21）过滤，烟气中的有害成分进一步减少，然后烟气通过烟水回管进入第六反应器（17）；
第七步：通过第五反应器（15）压解过的烟气再次和带有碳酸钙成分的高压蒸气及喷头喷出的液体同时反应，再经过高密度滤网过滤，反应后的烟气和液体通过烟水回管进入一号循环池（18）中；
第八步：一号循环池（18）对烟水回管回流到池中带有粗细粉末的混合型液体进行过滤，通过液体过滤循环装置（29）把带有粉末的液体深度过滤，带有粉末的液体会在液体过滤循环装置中分离，已经分离的湿化性质的粉末直接被一号循环池（18）带出进行烘干在利用，过滤后的液体循环流入二号循环池（19）；
第九步：二号循环池（19）对带有粉末和有毒有害气体的混合型液体继续过滤，通过液体过滤循环装置过滤后微细湿化性质的粉末被二号循环池（19）分离带出烘干利用，过滤后的液体循环流入三号循环池（20）
第十步：三号循环池（20）对带有粉末和有毒有害气体的混合型液体继续过滤，通过液体过滤循环装置再次过滤后的粉尘处理率为100%，有毒有害气体处理率大于70%。
10.根据权利要求9所述烟气净化压解设备的使用方法，其特征在于：循环池的反应液（25）由石灰石浆液、油垢清洗剂和植物提取物制成的液体组成，通过三号循环池（20）的压力泵（23）与供水管道（28）相连，再通过与供水管道（28）相连接的置于各反应器上端及左右两侧的喷头（8），对每个反应器内的烟尘进行喷淋。
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