CN109310949B - 用于包括氮氧化物、氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃和全氟化合物的混合废气的整体式处理系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于包括氮氧化物(NOx和N2O)、氯氟烃(CFCs)、氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)和全氟化合物(PFCs)的混合废气的整体式处理系统。所述整体式处理系统包括：第一湿式处理装置，用于洗涤和吸附处理溶于水的气体、SOx和包括灰分的灰尘；分解反应器，用于接收在第一湿式处理装置中处理过的废气并处理氮氧化物、CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs；以及第二湿式处理装置，用于接收在分解反应器中处理过的废气并且洗涤并吸附处理所述废气。所述系统可有效处理大量混合废气。

Description

用于包括氮氧化物、氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃和全氟化合物 的混合废气的整体式处理系统
技术领域
本发明涉及整体式处理混合废气的领域，更具体地说，本发明涉及一种用于包括氮氧化物、氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃和全氟化合物的混合废气的整体式处理系统。
背景技术
根据氮和氧的键合状态，存在各种氮氧化物。燃料的燃烧产生的氮氧化物主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)和五氧化二氮(N2O5)。这些化合物通常被称为氮氧化物(在下文中被称为“NOx”)。
从锅炉燃烧设备排出的燃烧气体中的NO/NOx体积比约为90％至95％，并且废气中的NOx主要包括一氧化氮(NO)。一氧化氮(NO)是无色无味的气体并且几乎不溶于水。NO2通过大气中的NO的氧化而产生，并且NO2通过与水分的结合而转化为硝酸(HNO3)。
温室气体中的一氧化二氮(N2O)已经被指定为待减少的目标温室气体(包括诸如CO2、甲烷(CH4)、HFCs、PFCs和SF6的六种物质)之一。此外，作为间接温室气体的NOx、SO2、非甲烷挥发性有机化合物(NMVOCs)、CO等已经被指定为反映在温室气体排放量中。
此外，受管制的温室气体包括：氯氟烃(R11_CFCl3/R12_CF2Cl2)，是“蒙特利尔议定书”的第一批受管制物质，并且已被用作制冷剂或用于汽车、LCD和半导体行业的发泡和清洁；氢氯氟烃(R22_CHClF2/R123_C2HCl2F3/R124_C2HClF4)，是自2013年起受到监管并将于2030年被禁用的第二批受管制物质；氢氟烃(HFCs，R134a_CH2FCF3/R32_CH2F2/R125_CHF2CF3/R152a_C2H4F2)，是作为氢氯氟烃(HCFCs)的替代物而开发的物质，并且尽管没有消耗臭氧层，但是由于全球变暖潜能高而在“京都议定书”中被归类为温室气体。
近来，已经加强对于脂肪烃被大量的氟取代的全氟化合物(PFCs)的监管。已经指出这些全氟化合物是全球变暖的主要原因，因为其全球变暖潜能比二氧化碳高几千到几万倍。此外，尽管一些全氟化合物用作烹饪容器和纸杯的涂层或冷却剂，但是据信它们会引起脑、神经和肝的毒性并扰乱激素分泌。
全氟化合物的主要生成源是诸如存储器和LCD的半导体器件的生产过程。例如，全氟化合物广泛用作蚀刻工艺中的蚀刻剂和化学气相沉积工艺中的用于室的清洁剂，并且在这些工艺中大量排出。存在CF4、CHF3、C3F6、CH2F2、C3F4、C2F6、C3F8、C4F10、C5F8、SF6、NF3等作为全氟化合物的代表性示例。
由于诸如氮氧化物(NOx和N2O)、氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)和全氟化合物(包括CF4、SF6、NF3等的PFCs)的这些混合气体从工业现场等排出，因此对其进行整体式处理是非常重要和必要的。
作为分解有害气体的传统技术，存在选择性非催化还原(SNCR)工艺、选择性催化还原(SCR)工艺、光催化法、水泥窑法、液体注入焚烧法、气/烟氧化法、使用反应器的分解法、氩等离子体电弧施加法、微波等离子体施加法、气相催化脱卤方法、过热蒸汽反应器应用方法、催化破坏法、化学处理法、热氧化法等。
然而，由于待处理的有害气体的不同特性，因此难以将这些技术应用于混合气体的整体式处理。此外，考虑到维护成本、处理效率等，难以确保具有90％或更高的去除性能的系统。
迄今为止，已经引入了用于分解和去除诸如NOx、N2O、SF6、NF3、HCFCs和HFCs的特定气体的许多方法和设备。然而，在应用这些现有方法时，存在以下问题，诸如，高能量成本、由于高温燃烧导致产生二次NOx、以及当包括氮氧化物、氢氯氟烃、氢氟烃和全氟化合物的有害气体的量大时(例如，当所述量为约5CMM(立方米/分钟)或更大时)的低处理效率。
发明内容
【技术问题】
因此，鉴于上述问题已经做出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种能够整体式处理包括氮氧化物、氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃和全氟化合物的混合废气的系统。
【技术方案】
根据本公开的一方面，通过提供一种用于整体式处理包括氮氧化物(NOx和N2O)、氯氟烃(CFCs)、氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)和全氟化合物(PFCs)的混合废气的系统可实现上述和其它目的，所述系统包括：第一湿式处理器，被构造为洗涤和吸附溶于水的气体、SOx和包括灰分的灰尘；分解反应器，被构造为接收在第一湿式处理器中处理过的废气并且处理所述废气中的氮氧化物(NOx和N2O)、氯氟烃(CFCs)、氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)和全氟化合物(PFCs)；以及第二湿式处理器，被构造为接收在分解反应器中处理过的废气并且洗涤和吸附所接收的废气。
其中，两个或更多个再生器层、燃烧室、设置在燃烧室之前和之后的用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的两个或更多个第一催化层、还原剂喷射部件、用于分解N2O的第二催化层以及用于分解NOx的第三催化层被设置在分解反应器的处理室中。
其中，所述两个或更多个再生器层、燃烧室、所述两个或更多个第一催化层、还原剂喷射部件、第二催化层以及第三催化层被布置为使得废气依次流过再生器层、第一催化层、燃烧室、第一催化层、还原剂喷射部件、第二催化层、第三催化层以及再生器层。
在实施例中，可在分解反应器的处理室中设置一个或更多个再生器层、用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的一个或更多个第一催化层、燃烧室、还原剂喷射部件、用于分解N2O的第二催化层以及用于分解NOx的第三催化层。在这种情况下，分解反应器可以是卧式分解反应器，其中，从废气引入侧依次设置再生器层、第一催化层、燃烧室、第一催化层、还原剂喷射部件、第二催化层、第三催化层和再生器层。
此外，所述系统还可包括换热器，换热器被构造为允许在从第一湿式处理器输送到分解反应器的气体和从分解反应器输送到第二湿式处理器的气体之间换热。
所述系统还可包括被构造为对被引入到分解反应器的废气进行预热的预热器，其中，在达到操作温度后，所述操作温度被维持在换热器和分解反应器中的所述两个或更多个再生器层的温度。
在另一实施例中，分解反应器可以是立式分解反应器，其中，分解反应器的处理室中包括：两个或更多个隔室空间，用具有预定高度的分隔壁分隔出；燃烧室，在隔室空间上方设置在整体空间中。
在这种情况下，在所述两个或更多个隔室空间中的每个隔室空间中从底部到顶部可依次堆叠再生器层、第三催化层、第二催化层、还原剂喷射部件和第一催化层，并且可在所述两个或更多个隔室空间的下部分别设置气体流入和排出口。当任何一个气体流入和排出口用作进气口时，剩下的气体流入和排出口中的任何一个可用作排出口。
在第一湿式处理器和第二湿式处理器中的每个处理器的内部中可包括两个或更多个过滤器层或填料层、清洁水喷射部件以及两个或更多个吸附层，清洁水喷射部件被设置为向所述两个或更多个过滤器层或填料层中的每个喷射洗涤水。
【有益效果】
如上所述，本发明提供一种用于整体式处理包括氮氧化物(NOx和N2O)、氯氟烃(CFCs)、氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)和全氟化合物(PFCs)的混合废气的系统。该系统非常有效，因为它整体式处理构成混合废气的气体，而不是通过根据各个气体的特性单独地选择的气体分解器来单独地处理构成混合废气的各个气体。这种构造允许在设施中进行密集设计和放置以及处理大量有害气体。例如，当有害气体的流入量大时(例如，约5CMM(立方米/分钟)或更大)，能够对有害气体进行整体式处理，并且能够以低能量成本处理这样的大量有害气体。因此，该系统在不产生二次NOx的情况下呈现出约90％的去除性能。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的第一示例的用于整体式处理混合废气的系统的图。
图2是示意性地示出根据图1的第一示例的系统中包括的换热器的图。
图3是示意性地示出根据本发明的第二示例的用于整体式处理混合废气的系统的图。
图4是示意性地示出根据本发明的第三示例的用于整体式处理混合废气的系统的图。
图5是示出在本发明的系统中的取决于适用的吸附剂类型的吸附性能随时间改变的图。
图6是示出本发明的系统的分解反应器中的每种有害成分的取决于温度的去除效率的图。
图7是示出本发明的系统中对于N2O和NO的取决于温度的分解效率的图。
具体实施方式
本发明的用于整体式处理混合废气的系统包括第一湿式处理器11、21或31、分解反应器12、22或32以及第二湿式处理器13、23或33。本发明的用于整体式处理混合废气的系统可用于整体式处理上述混合废气，并且可被实现为如下面详细描述的第一示例至第三示例。
第一湿式处理器11、21或31洗涤并吸附能够溶于水中的气体、SOx和包括灰分的灰尘。
分解反应器12、22或32接收来自第一湿式处理器11、21或31的废气，并且分解氮氧化物(NOx和N2O)、CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs。
第二湿式处理器13、23或33接收在分解反应器12、22或32中被分解的废气，并对其进行洗涤和吸附处理。
被包括在本发明的用于整体式处理混合废气的系统中的第一湿式处理器11、21或31、分解反应器12、22或32以及第二湿式处理器13、23或33中的每一个可采用具有处理空间或室的装置或设备的形式，并且这些部件可通过诸如管道的气体传送或输送装置而彼此连接。因此，第一湿式处理器11、21或31、分解反应器12、22或32以及第二湿式处理器13、23或33在废气的流动方向上依次布置并执行预定的处理操作。
被包括在本发明的用于整体式处理混合废气的系统中的分解反应器12、22或32包括能够处理氮氧化物(NOx和N2O)、CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的构造。例如，分解反应器12、22或32的处理空间或处理室中包括一个或更多个再生器层121、221或321、用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的一个或更多个第一催化层122、222或322、燃烧室123、223或323、还原剂喷射部件124、224或324、用于分解N2O的第二催化层125、225或325以及用于分解NOx的第三催化层126、226或326，就此可整体式地、有效地处理包括氮氧化物(NOx和N2O)、CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的混合气体。
这种分解反应器12、22或32可实现为各种实施例，并且下面提供其详细描述。
【第一示例】
图1是示意性地示出本发明的用于整体式处理混合废气的系统的第一示例的图。
如图1所示，本发明的用于整体式处理混合废气的系统的第一示例包括第一湿式处理器11、分解反应器12和第二湿式处理器13。此外，第一示例的用于整体式处理混合废气的系统还可包括换热器14和预热器15。
第一湿式处理器11
第一湿式处理器11是用于洗涤和吸附混合废气的预处理设备。第一湿式处理器11包括：两个或更多个过滤器或填料层112，被构造为能够用水被清洁；清洁水喷射部件111，被构造为能够分别向过滤器或填料层112喷射水。此外，第一湿式处理器11包括第一吸附层113和第二吸附层114。第一湿式处理器11可以是其中被引入的混合废气在水平方向上流动的卧式湿式处理器。
两个或更多个过滤器或填料层112用于用水洗涤混合废气中的包括在化石燃料的燃烧过程中产生的SOx和灰分的灰尘，所述化石燃料包括水溶性气体和硫(S)。两个或更多个过滤器或填料层112具有能够增大被引入的气体和洗涤水之间的接触的过滤器形状或填料层，并且清洁水喷射部件111包括被布置为允许洗涤水从上至下流动以便交叉洗涤被引入的水平地流动的混合废气的喷嘴。过滤器和填料层112以及喷嘴可由诸如含有二氧化硅组分、硫酸氢铵、硫酸铵的盐或诸如硅烷的在与水接触之后不易粘附到凝聚诱导性物质(cohesion-inducing substance)等的材料(例如，PE、PP、PTFE、PFA、ETFE等)制成。
第一吸附层113和第二吸附层114用于除去被引入的混合废气中的可能降低分解催化剂的性能的卤素化合物(HF、HCl、BCl3、CCl4等)、在酸性气体的中和处理过程中产生的盐以及在包括硫(S)的化石燃料的燃烧过程和后续过程中产生的副产物。SOx在包括硫(S)的化石燃料的燃烧过程中产生。更具体地，SOx在初始阶段是气态二氧化硫(SO2)，然后转化为极细的气溶胶型三氧化硫(SO3)。当SO3包含大量的水时，产生以颗粒或雾态悬浮的诸如硫酸(H2SO4)的副产物。
适用于第一吸附层113和第二吸附层114的吸附材料的示例可包括铝土矿、活性氧化镁、沸石、活性氧化铝、活性炭、硅胶、骨黑、分子筛碳、离子交换碳、MR型离子交换树脂、活性粘土等。这些吸附材料可取决于其结构特征而与诸如无机化合物的一种或更多种物质混合，以满足吸附材料的特性。
分解反应器12
在第一示例中使用的分解反应器12是卧式反应器。当已经被引入到分解反应器12中的混合废气在水平方向上流动时，氮氧化物(NOx和N2O)、CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs在分解反应器12的处理空间或室中被分解。
在第一示例的分解反应器12的处理室中，设置在处理室12的前端和后端的再生器层121、用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的第一催化层122、燃烧室123、还原剂喷射部件124、用于分解N2O的第二催化层125以及用于分解NOx的第三催化层126被布置。
再生器层121作为陶瓷再生器分别设置在处理室的前端和后端，以防止热损失。
在位于前端的再生器层121之后，设置用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的第一催化层122。如第一示例的附图所示，第一催化层122可设置在燃烧室123之前以及燃烧室123之后。
燃烧室123被提供有能够维持催化反应器的操作温度(350℃至800℃)的热源。可使用能够用LPG或LNG和助燃空气一起燃烧的燃烧器、氩等离子弧、电感耦合射频等离子体、氮等离子弧、微波等离子体等作为热源装置，但是本发明不限于此。
还原剂喷射部件124被设置为在催化反应之后将氨、尿素、烃等喷射到气体中。
在还原剂喷射部件124之后，依次设置用于分解N2O的第二催化层125和用于分解催化剂和NOx的第三催化层126。
这些部件水平地布置，从而在分解有害气体的过程中降低包括分解反应器的整体式处理系统的压力。
优选地，诸如催化层、再生器层和燃烧室的部件可被构造为单独的模块，以允许被部分地或单个地更换，或者可更换整个反应器。此外，上述催化层中包括的催化剂可具有球形、丸粒形、中空圆柱形、蜂窝形等，并且可构造为根据其形状而被整体地更换或大量地更换。
在分解反应器12中各成分的分解反应式的示例如下：
——NOx和N2O的分解反应式
2N2O→2N2+O2
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
——CFCs的分解反应式
CFCl3+2H2O→CO2+3HCl+HF
——HCFCs的分解反应式
CHClF2+H2O+1/2O2→2HF+HCl+CO2
——HFCs的分解反应式
CHF3+H2O→CO+3HF
——PFCs的分解反应式
CF4+2H2O→CO2+4HF
SF6+3H2O→SOx+6HF
2NF3+3H2O→NO+NO2+6HF
2NF3+3H2O→N2O+O2+6HF
第二湿式处理器113
在利用分解反应器12处理之后，根据第一示例的用于整体式处理混合废气的系统中所使用的第二湿式处理器13被用于去除诸如HF、HCl和未反应的氨的气体、包含未处理的氟(F)的部分地未反应的气体、硫酸铵和在中和过程中产生的盐。
第二湿式处理器13包括：两个或更多个过滤器或填料层132，被构造为能够用水被清洁；清洁水喷射部件131，被构造为能够分别向过滤器或填料层132喷射水。此外，第二湿式处理器13包括第一吸附层133和第二吸附层134。第二湿式处理器13可以是其中被引入的混合废气在水平方向上流动的卧式湿式处理器。
两个或更多个过滤器或填料层132用于用水洗涤混合废气中的灰尘、氨、铵盐和灰分，所述灰尘包括在具有水溶性气体的化石燃料的燃烧过程中产生的SOx和灰分。两个或更多个过滤器或填料层132具有能够增大被引入的气体和洗涤水之间的接触的过滤器形状或填料层，并且清洁水喷射部件131包括被布置为允许洗涤水从上至下流动以便交替地洗涤被引入的水平地流动的混合废气的喷嘴。过滤器和填料层132以及喷嘴可由诸如包含二氧化硅组分、硫酸氢铵、硫酸铵的盐或诸如硅烷的在与水接触之后不易粘附到凝聚诱导性物质等的材料(例如，PE、PP、PTFE、PFA、ETFE等)制成。
第一吸附层133和第二吸附层134包括能够额外吸附一种或更多种部分地未处理的气体(CF4、CHF3、C3F6、CH2F2、C3F4、C2F6、C3F8、C4F10、C5F8、SF6、NF3、CHClF2等)的吸附剂。
适用于第一吸附层133和第二吸附层134的吸附材料的示例可包括铝土矿、活性氧化镁、沸石、活性氧化铝、活性炭、硅胶、骨黑、分子筛碳、离子交换碳、MR型离子交换树脂、活性粘土等。这些吸附材料可取决于其结构特征而与诸如无机化合物的一种或更多种物质混合，以满足吸附材料的特性。
换热器14
在第一示例中使用的换热器14允许在来自第一湿式处理器11的气体和来自分解反应器12的气体之间换热。在实施例中，换热器14可设置在连接在第一湿式处理器11的排出侧和分解反应器12的入口侧之间的管道与连接在分解反应器12的排出侧和第二湿式处理器13的入口侧之间的管道相交的交叉点处。
优选地，换热器14可应用于根据第一示例的卧式分解反应器。换热器14在使用在分解反应之后排出的气体的热来预热从第一湿式处理器11引入到分解反应器12的用于分解反应的气体的同时，冷却从分解反应器12排出并被引入第二湿式处理器13的气体。
换热器14的另一实施例在图2中示出。如图所示，在换热器14中，可采用这样的方法，其中，来自分解反应器12的气体在水平方向上流动并且来自第一湿式处理器11的气体在纵向上流动以彼此交叉。这可通过形成水平气流与纵向气流相交的槽通道来实现，但本发明不限于此。
预热器15
考虑到分解反应器12在初始操作期间处于室温，所以被包括在根据第一示例的用于整体式处理混合废气的系统中的卧式分解反应器12还可包括用于预热被送入分解反应器的废气的预热器。预热器15可缩短达到分解反应器12的操作温度所需的时间。在初始操作之后，预热器15不运行，并且操作温度可被维持在换热器14和分解反应器12中的再生器层121的温度。
可使用能够用LPG或LNG和助燃空气一起燃烧的燃烧器、氩等离子弧、电感耦合射频等离子体、氮等离子弧、微波等离子体等作为预热器15的热源，但是本发明不限于此。
风扇16
为了将在第二湿式处理器13中处理的废气排出到大气，可进一步包括风扇16。为了根据整体式处理系统的前端和后端之间的压力差来控制空气量，提供了设置有控制逻辑的风扇。
【第二示例】
图3是示意性地示出本发明的用于整体式处理混合废气的系统的第二示例的图。
本发明的用于整体式处理混合废气的系统的第二示例包括第一湿式处理器21、分解反应器22和第二湿式处理器23。风扇26设置在系统的最后端。
第二示例的分解反应器22不同于第一示例的分解反应器12，但是可应用与第一示例的第一湿式处理器11和第二湿式处理器13相同或相似的装置及其布置。因此下面将主要描述分解反应器22。
分解反应器22
根据第二示例的系统的分解反应器22可以是立式分解反应器，其中，分解反应器22的处理室的内部包括：两个或更多个隔室空间，被具有预定高度的分隔壁229分隔出；和燃烧室223，在隔室空间上方设置在整体空间中。示出的示例具有三个隔室空间。
在分解反应器22的两个或更多个隔室空间中的每个隔室空间中，从底部到顶部依次堆叠再生器层221、用于分解NOx的第三催化层226、用于分解N2O的第二催化层225、还原剂喷射部件224以及用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的一个或更多个第一催化层222。
两个或更多个隔室空间中的每一个隔室空间的下部可设置有气体流入和排出口以及气闸。当气体流入和排出口中的任何一个用作进气口时，另一个可用作排出口。
因此，当混合废气被引入到气体流入和排出口中的任何一个时，混合废气穿过再生器层221、用于分解NOx的第三催化层226、用于分解N2O的第二催化层225以及用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的一个或更多个第一催化层222，混合废气中的CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs在燃烧室223中被分解。混合废气穿过其它隔室空间并且一些组分通过还原剂喷射部件224而被还原。氮氧化物在第二催化层225和第三催化层226中被分解，然后通过位于相应隔室空间的各个下部的气体流入和排出口排出。在分解反应器22中的气体通过气闸的交替打开和关闭操作而分解，然后分解后的气体被传输到第二湿式处理器23。
第一湿式处理器21、第二湿式处理器23和风扇26的构造和操作可与第一示例中示出的第一湿式处理器11、第二湿式处理器13和风扇16的构造和操作相同。因此，可省略对它们的详细描述。
【第三示例】
图4是示意性地示出根据本发明的第三示例的用于整体式处理混合废气的系统的图。作为参考，在图4的下部中央部分处提供的圆形视图是示意性地示出分解反应器32的平面截面图。
根据第三示例的用于整体式处理混合废气的系统包括第一湿式处理器31、分解反应器32和第二湿式处理器33。风扇36设置在系统的最后端。
根据第三示例的系统的分解反应器32具有圆柱形主体。在分解反应器32的处理室中，包括：12个隔室空间，用具有预定高度的分隔壁329分隔出；和燃烧室323，在隔室空间上方设置在整体空间中。
在根据第三示例的分解反应器32的每个隔室空间中，从底部到顶部依次堆叠再生器层321、用于分解NOx的第三催化层326、用于分解N2O的第二催化层325、还原剂喷射部件324以及用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的一个或更多个第一催化层322。
气门设置在反应器主体的下部处，以在旋转的同时交替地打开和关闭各个隔室空间。
因此，当混合废气被引入到任何一个隔室空间时，混合废气穿过再生器层321、用于分解NOx的第三催化层326、用于分解N2O的第二催化层325以及用于分解CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs的一个或更多个第一催化层322。混合废气中的CFCs、HCFCs、HFCs和PFCs在燃烧室323中被分解。然后，混合废气穿过其它隔室空间并且混合废气的一部分通过还原剂喷射部件324而还原。氮氧化物在第二催化层和第三催化层中被分解，然后通过相应隔室空间的下部排出。分解后的气体被传输到第二湿式处理器33。
第一湿式处理器31、第二湿式处理器33和风扇36的构造和操作可与第一示例中示出的第一湿式处理器11、第二湿式处理器13和风扇16的构造和操作相同。因此，可省略对它们的详细描述。
此外，本发明的用于整体式处理混合废气的系统不限于卧式类型(在卧式类型中，有害气体在水平方向上流动，如所示的示例中的第一湿式处理器11、21或31以及第二湿式处理器13、23或33)，并且可以是诸如立式类型的其它类型。
第一示例至第三示例的部件的与有害气体接触或与处理过的气体接触的部分可由包括Ni、Cr和Fe的合金钢或包括Ni、Cr、Mo和Fe的合金钢制成。
包括Ni、Cr和Fe的合金钢可由73wt％至79wt％的Ni、14wt％至16wt％的Cr、4wt％至11wt％的Fe和不可避免的杂质形成。优选地，包括Ni、Cr和Fe的合金钢由76wt％的Ni、15wt％的Cr、8wt％的Fe和不可避免的杂质形成。
包括Ni、Cr、Mo和Fe的合金钢可由60wt％至62wt％的Ni、21wt％至22wt％的Cr、8wt％至10wt％的Mo、7wt％至9wt％的Fe和不可避免的杂质形成。在这种情况下，优选的是61wt％的Ni、21.5wt％的Cr、9wt％的Mo和8wt％的Fe。
此外，包括Ni、Cr、Mo和Fe的合金钢可由56wt％至58wt％的Ni、15wt％至17wt％的Cr、15wt％至17wt％的Mo、5wt％至6wt％的Fe和不可避免的杂质形成。在这种情况下，优选的是57wt％的Ni、16wt％的Cr、16wt％的Mo、5.5wt％的Fe和不可避免的杂质。
此外，包括Ni、Cr、Mo和Fe的合金钢可由58wt％至60wt％的Ni、20wt％至21wt％的Cr、14.0wt％至14.5wt％的Mo、2.2wt％至2.4wt％的Fe和不可避免的杂质形成。在这种情况下，优选的是59wt％的Ni、20.5wt％的Cr、14.2wt％的Mo、2.3wt％的Fe和不可避免的杂质。
此外，具有耐热性或耐化学性的涂层优选地设置在至少与有害气体或处理过的气体接触的部分的金属表面上。这里，涂层可以是含有亚二甲苯或聚对二甲苯的聚合物涂层。涂层也可以是包含聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)的复合树脂涂层。
图5是示出在本发明的系统中的取决于适用的吸附剂类型的吸附性能随时间改变的图。
图6是示出本发明的系统的分解反应器中的每种有害成分的取决于温度的去除效率的图。
图7是示出本发明的系统中的对于N2O和NO的取决于温度的分解效率的图。
如上所示，本发明的用于整体式处理混合废气的系统能够整体式处理大量的混合废气，并且对于被包括在混合废气中的每种有害成分都呈现高分解效率。
虽然已经描述了本发明的实施例，但是本领域中的技术人员将理解的是，能够在不脱离本发明的范围的情况下对本公开进行许多修改和改变。
【符号说明】
11、21、31：第一湿式处理器
12、22、32：分解反应器
13、23、33：第二湿式处理器
14：换热器
15：预热器
16、26、36：风扇
111、131：清洁水喷射部件
112、132：过滤器层或填料层
113、133：第一吸附层
114、134：第二吸附层
121、221、321：再生器层
122、222、322：第一催化层
123、223、323：燃烧室
124、224、324：还原剂喷射部件
125、225、325：第二催化层
126、226、326：第三催化层
229、329：分隔壁

Claims (9)

1.一种用于整体式处理包括氮氧化物NOx和N2O、氯氟烃CFCs、氢氯氟烃HCFCs、氢氟烃HFCs和全氟化合物PFCs的混合废气的系统，所述系统包括：
第一湿式处理器，被构造为洗涤和吸附溶于水的气体和包括灰分的灰尘；
分解反应器，被构造为接收在第一湿式处理器中处理过的废气并处理所述废气中的氮氧化物NOx和N2O、氯氟烃CFCs、氢氯氟烃HCFCs、氢氟烃HFCs和全氟化合物PFCs；以及
第二湿式处理器，被构造为接收在分解反应器中处理过的废气并且洗涤和吸附所接收的废气，
其中，两个或更多个再生器层、燃烧室、设置在燃烧室之前和之后的用于分解氯氟烃CFCs、氢氯氟烃HCFCs、氢氟烃HFCs和全氟化合物PFCs的两个或更多个第一催化层、还原剂喷射部件、用于分解氮氧化物N2O的第二催化层以及用于分解氮氧化物NOx的第三催化层被设置在分解反应器的处理室中，并且
其中，所述两个或更多个再生器层、燃烧室、所述两个或更多个第一催化层、还原剂喷射部件、第二催化层以及第三催化层被布置为使得废气依次流过再生器层、第一催化层、燃烧室、第一催化层、还原剂喷射部件、第二催化层、第三催化层以及再生器层。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，分解反应器是卧式分解反应器，其中，从废气引入侧依次设置再生器层、第一催化层、燃烧室、第一催化层、还原剂喷射部件、第二催化层、第三催化层和再生器层。
3.根据权利要求2所述的系统，所述系统还包括换热器，所述换热器被构造为允许在从第一湿式处理器输送到分解反应器的气体和从分解反应器输送到第二湿式处理器的气体之间换热。
4.根据权利要求3所述的系统，所述系统还包括被构造为对被引入到分解反应器的废气进行预热的预热器，
其中，在达到操作温度后，所述操作温度被维持在换热器和分解反应器中的所述两个或更多个再生器层的温度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，分解反应器是立式分解反应器，其中，分解反应器的处理室中包括：两个或更多个隔室空间，用具有预定高度的分隔壁分隔出；和燃烧室，在隔室空间上方设置在整体空间中。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，在所述两个或更多个隔室空间中的每个隔室空间中从底部到顶部依次堆叠再生器层、第三催化层、第二催化层、还原剂喷射部件和第一催化层，并且
在所述两个或更多个隔室空间的下部分别设置有气体流入和排出口。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，当任何一个气体流入和排出口用作进气口时，剩下的气体流入和排出口中的任何一个用作排出口。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，在第一湿式处理器和第二湿式处理器中的每个处理器的内部中包括两个或更多个过滤器层或填料层、清洁水喷射部件以及两个或更多个吸附层，清洁水喷射部件被设置为向所述两个或更多个过滤器层或填料层中的每个喷射洗涤水。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，第一湿式处理器还被构造为洗涤和吸附SOx。
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