CN203955036U - 多种环境污染物一体化脱除装置 - Google Patents

多种环境污染物一体化脱除装置 Download PDF

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陈敏东
金宇舰
滕飞
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Abstract

本实用新型公开了一种多种环境污染物一体化脱除装置，该装置包括烟气模拟系统(1)、流量调控系统(2)、反应系统(4)及检测系统(9)，该装置还包括汞蒸气水浴系统（3）、反应后冷凝装置（8）及尾气处理系统（10）；其中反应系统（4）内部包含两个反应室（5，6），两反应室分别由上、中、下三段组成，上、下两段填装石英棉，中段填充催化剂，模拟烟气通过流量调控系统（2）后进入反应系统（4），烟气中污染物与催化剂反应后经冷凝系统（8）处理后经三通阀（7）分别进入检测系统（9）和尾气处理系统（10）。该装置操作简单，同时脱硝、脱硫、脱汞，实现多种环境污染物的一体化去除，经济可行。

Description

多种环境污染物一体化脱除装置
技术领域：
本实用新型涉及环境污染物处理技术领域，特别是涉及一种催化法处理污染物的脱硫、脱硝、脱汞装置。
背景技术：
燃煤汞污染被世界公认为继燃煤硫污染之后的又一大污染问题。根据2002年UNEP(United Nations Environment Programme)的评估报告，大气中汞的平均值为5-22 t/a，平均沉降值大于70 μg/m2。中国作为燃煤大国，在能源结构中煤炭所占比例高达75%，并且中国煤炭的平均含汞量约0.58 μg/g，远高于世界平均含量0.13 μg/g，是全球范围内汞污染最严重的地区之一。燃煤烟气污染不仅严重危害环境，而且对人类健康造成重要威胁，因此日益受到关注。因此，开发有效低成本的脱汞技术迫在眉睫，也是我们当今重要的环保课题之一。而由于燃煤烟气复杂，其中可能包含有SOx、NOx等多种有害组分，因此开发同时去除多种污染物的新型系统是急需解决的问题。
目前最接近应用的脱汞技术是向烟气中直接喷入活性炭颗粒或者活性炭纤维脱除Hg0, 或者利用活性炭吸附床脱除Hg0。活性炭经过改性与活化处理后, 其对零价汞、二价汞及颗粒汞都有很好的吸附效果，尤其对零价汞的脱除率可高达99%，能极大地提高对烟气中Hg0的脱除率。虽然这些吸附剂能有效吸附Hg0，还能部分氧化Hg0为Hg2+，但是在实际电厂运用中，吸附剂活性炭价格昂贵且很难回收利用，同时影响到电厂飞灰的利用。因此严重影响了该技术的推广。因此利用催化反应装置将烟气中气态Hg0、SOx、NOx同时进行催化转化，被认为是一种提高燃煤电厂烟气污染物去除的有效方法。
已有脱硫脱硝脱汞一体化技术在催化氧化反应的设备方面，均采用联合的多种反应器，分别脱硫、脱硝、脱汞。例如张仲超等人2013年公布的联合脱硝脱硫脱汞装置及其方法中反应器即为脱硝汞反应器和脱硫脱汞反应器两种，其装置还存在一定的问题。
发明内容：
本实用新型的目的是克服上述现有脱汞设备和脱汞技术的不足，也同时结合多种污染物同时去除的设想，提供一种多种污染物去除效果好、运行费用低、简单可行的催化法处理污染物的多种环境污染物一体化脱除装置。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种多种环境污染物（SOx、NOx、Hg0）的一体化脱除装置，该装置包括烟气模拟系统(1)、流量调控系统(2)、反应系统(4)及检测系统(9)，该装置还包括汞蒸气水浴系统（3）、反应后冷凝装置（8）及尾气处理系统（10）；其中反应系统（4）内部包含两个反应室（5，6），两反应室分别由上、中、下三段组成，上、下两段填装石英棉，中段填充催化剂，模拟烟气通过流量调控系统（2）后进入反应系统（4），烟气中污染物与催化剂反应后经冷凝系统（8）处理后经三通阀（7）分别进入检测系统（9）和尾气处理系统（10）。
本实用新型的进一步设计在于：
该装置的各连接管道均由聚四氟乙烯材质组成，管道外包有的保温材料，保证整个装置高温下能够顺利进行。
反应室（5）和反应室（6）均由石英管构成，石英管内径55mm，外径70mm。
汞蒸气水浴系统的水浴温度为45℃。
本实用新型的有益效果是：
1、本发明的装置集脱硫脱硝脱汞于一体，既节省空间，又实现一体化操控，大大提高了污染物去除的成本和效率。
2、本实用新型占地面积小，操作方便，除人工加入催化剂外均可采用智能操控，精确度良好，运行费用低，是处理脱硫脱硝脱汞的理想化设备。
3、其中烟气模拟系统中配有多种气体组分，如HCl、SO2、NO、O2等并通过流量调控系统的控制来模拟电厂中烟气的成分。该反应系统用于SOx、NOx、Hg0 的一体化脱除，其脱除效果根据选用的催化剂的性能相关，采用性能良好的催化剂可使污染物去除效率达到80%以上。
4、两反应室用于不同催化剂性能的对比，同时也可以做空白实验的参比。本装置操作简单，同时脱硝、脱硫、脱汞，实现多种环境污染物的一体化去除，经济可行。
附图说明:
    图1为本实用新型的结构示意图。
附图中：1. 烟气模拟系统；2. 流量调控系统；3. 汞蒸气水浴系统；4. 反应系统；5. 反应室；6. 反应室；7. 三通阀；8. 冷凝装置；9.检测系统；10. 尾气处理系统。
具体实施方式：
下面结合附图介绍本实用新型实施过程。
图1所示，本实用新型多种环境污染物一体化脱除装置，包括烟气模拟系统1、流量调控系统2、汞蒸气水浴系统3、反应系统4、（包括反应室5和反应室6，两室所处温度相同）、三通阀7、冷凝装置8、检测系统9、尾气处理系统10。反应室5和反应室6均由石英管构成，石英管内径55mm，外径70mm。
本装置运行过程为：模拟烟气包括HCl、SO2、NO、O2等气体通过烟气模拟系统1输出，经流量调控系统2控制后连同汞蒸气（由汞蒸气水浴系统3输出）一同进入反应系统4，在该反应系统内，有两个石英管反应室，分别装载等量的催化剂，催化剂放于反应室5、6的中段,进样烟气通过连接管路同时进入反应室5、6与催化剂接触并发生反应，其中上下两段分别装填石英棉，催化剂催化反应后进入冷凝装置8，冷凝后的气体经三通阀7分别进入检测系统9和尾气处理系统10，多余的尾气由尾气处理系统10处理。本实用新型的连接管均采用聚四氟乙烯材质，并有特殊的耐高温保温带进行缠绕。

Claims (4)

1.一种多种环境污染物一体化脱除装置，该装置包括烟气模拟系统(1)、流量调控系统(2)、反应系统(4)及检测系统(9)，其特征是：还包括汞蒸气水浴系统（3）、反应后冷凝装置（8）及尾气处理系统（10）；其中反应系统（4）内部包含两个反应室（5，6），两反应室分别由上、中、下三段组成，上、下两段填装石英棉，中段填充催化剂，模拟烟气通过流量调控系统（2）后进入反应系统（4），烟气中污染物与催化剂反应后经冷凝系统（8）处理后经三通阀（7）分别进入检测系统（9）和尾气处理系统（10）。
2.根据权利要求1所述的多种环境污染物一体化脱除装置，其特征是：该装置的各连接管道均由聚四氟乙烯材质组成，管道外包有保温材料。
3.根据权利要求书1所述的多种环境污染物一体化脱除装置置，其特征是：反应室（5）和反应室（6）均由石英管构成，石英管内径55mm，外径70mm。
4.根据权利要求1所述的多种环境污染物一体化脱除装置，其特征是：汞蒸气水浴系统的水浴温度为45℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105126595A (zh) * 2015-09-20 2015-12-09 华南理工大学 一种用于模拟电厂脱硫效率的简化脱硫系统

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