WO2016192274A1 - 烟气治理装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种烟气治理装置和方法，该装置包括烟气处理设备、过氧化氢供给设备、除尘除雾设备、蒸发浓缩设备和循环沉降设备等，其中烟气处理设备包括过氧化氢喷雾氧化反应层（72）、吸收喷淋区（4）、和浆液循环区，过氧化氢喷雾氧化反应层（72）设置在吸收喷林区（4）内；除尘除雾设备位于吸收喷淋区（4）上方；蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在烟气处理设备内部。该方法使用以上装置进行烟气治理。
Description
本发明涉及一种烟气治理装置和方法，尤其是一种同时脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物和粉尘，并利用其废液生产硫酸镁、硝酸镁副产品的装置和方法。
在脱硫脱硝除尘除雾方面，目前，我国普遍采用的脱硫脱硝技术是湿法烟气脱硫技术(WFGD)(其中又以钙法居多)结合选择性催化还原脱硝技术(SCR)或选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。近来，又有专家提出结合原有的湿法脱硫装置再利用H2O2的强氧化性完成同时脱硫脱硝。现有的除雾技术主要是靠脱硫脱硝塔内的除雾器来脱除烟气中携带的水滴，而现有的除尘技术一般采用与脱硫脱硝分开的技术，应用比较广泛的是静电除尘和袋式除尘。虽然以上的各种技术对于单项污染物的处理效果很好，但是随着环境的恶劣，环保要求不断的提高，上述技术要达到超净排放非常困难。对每种污染物都分开处理的工艺势必造成投资、运行成本高，占地面积广等问题，特别是对于一些老厂改造项目，厂区里没有足够的空间放置这么多的设备，这些方法在工业应用上就受到了很大的限制。
在脱硫脱硝副产品利用方面，目前，我国采用更多的是传统的氧化镁法脱硫脱硝废液生产硫酸镁、硝酸镁工艺。这种工艺的缺陷是采用蒸汽作为蒸发、结晶、干燥的介质，需要消耗大量的蒸汽，增加了脱硫脱硝的运行费用。例如，CN1733656A公开了一种利用锅炉烟气制取七水硫酸镁肥料的方法，其中，利用硫酸镁在温度超过60℃时
溶解度降低的特性对硫酸镁溶液进行浓缩结晶，这种高温结晶方式需要消耗更多的高品质蒸汽，而且会造成浆液输送管路频繁堵塞，很难实现副产品的连续稳定生产。CN102745726A公开了一种利用脱硫废液生产七水硫酸镁的方法，其所采用的结晶方法为“将所得液体送入蒸发器，浓缩后将浆料排出，蒸发温度为100～130℃，排出的浆料进行冷却结晶，温度为30～45℃，获得七水硫酸镁”，这种蒸发、结晶方法对蒸汽品质要求较高，如果使用低品位蒸汽则消耗量增加。采用上述两种方法的任一种，生产一吨硫酸镁都需要耗费1.2～2吨左右的蒸汽，蒸汽价格以80元/吨计算，一吨硫酸镁的蒸汽消耗成本在160元左右。尽管镁法脱硫综合成本比钙法要低，但利用三效蒸发等工艺生产硫酸镁的方式存在浪费蒸汽资源、脱硫运行费用较高的问题。受烟气中粉尘及其它杂质的影响，一般塔内直接生产硫酸镁的工艺方法产出的硫酸镁杂质含量较高，后期分离比较困难，影响硫酸镁的品质及外部观感。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种借助湿法吸收脱硫设备，结合过氧化氢氧化进行烟气同时脱硫脱硝除尘除雾，并利用其废液生产硫酸镁、硝酸镁副产品的装置和方法。本发明的装置和方法尤其适用于燃煤锅炉、钢铁烧结机、球团、工业窑炉等含SO2、NOX和粉尘的烟气的综合治理及其废液的资源化利用。
本发明提供一种烟气治理装置，包括：
烟气处理设备，其内部设置有：
过氧化氢喷雾氧化反应层，用于采用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；
吸收喷淋区，用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高
价氮氧化物，形成吸收浆液；和
浆液循环区，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；
蒸发浓缩设备，用于将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；
循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；
过氧化氢供给设备，用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和
除尘除雾设备，用于对烟气进行除尘除雾；
其中，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在所述吸收喷淋区内；所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方；所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在所述烟气处理设备内部，且所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内。
根据本发明所述的装置，优选地，所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备和所述过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间，且所述蒸发浓缩设备位于所述过氧化氢喷雾氧化反应层下方。
根据本发明所述的装置，优选地，所述第二吸收喷淋层距离所述第一吸收喷淋层3.5m～4.5m。
根据本发明所述的装置，优选地，所述除尘除雾设备采用旋转式除尘除雾器。
根据本发明所述的装置，优选地，所述除尘除雾设备包括：
导流筒，其为一个或多个竖直固定且内壁光滑平整的圆形筒；当采用多个导流筒时，每个导流筒以相切的方式布置在烟气处理设备内
部；
旋转叶片组，其由中心筒、叶片组和外筒构成，所述中心筒和外筒用于连接固定叶片；
中轴和轴毂，所述轴毂用于连接固定中轴和导流筒；
密封式转承，所述旋转叶片组中心筒穿过中轴，由两个所述密封式轴承上下固定在中轴上；和
喷雾设备，其安装于中轴内部，用于雾化除尘液。
根据本发明所述的装置，优选地，所述旋转叶片组在烟气带动下转动，其转速为800r/s～1000r/s。
根据本发明所述的装置，优选地，所述装置还包括：
结晶设备，用于将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，形成第一母液和结晶产物；
离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物；和
干燥设备，用于将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。
一种利用上述装置进行烟气处理的方法，包括如下步骤：
烟气氧化步骤：在过氧化氢喷雾氧化反应层中，利用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；
湿法吸收步骤：在吸收喷淋区中采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；
浆液循环步骤：在浆液循环区中接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；
蒸发浓缩步骤：在蒸发浓缩设备中将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；
循环沉降步骤：在循环沉降设备中接收来自蒸发浓缩设备的浓缩
产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；
过氧化氢供给步骤：由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和
除尘除雾步骤：采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。
根据本发明所述的方法，优选地，在所述烟气氧化步骤中，过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件为：烟气温度为40～70℃，含水率为10％～13％，相对湿度为30％～40％。
根据本发明所述的方法，优选地，所述方法还包括：
结晶步骤：在结晶设备中将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，形成第一母液和结晶产物；
离心步骤：在离心设备中将来自结晶设备的结晶产物离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物；和
干燥步骤：在干燥设备中将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。
本发明的装置和方法借助湿法吸收脱硫设备，结合过氧化氢氧化，实现了烟气同时脱硫脱硝除尘除雾综合治理；同时，利用烟气处理废液生产硫酸镁、硝酸镁副产品，实现了烟气处理废液的资源化利用。根据本发明优选的技术方案，本发明的装置和方法相比现有的在烟道处加入过氧化氢的烟气脱硫脱硝一体化工艺，活性物质羟基自由基的产生量提高了50％～60％之多，有效提高了氮氧化物和二氧化硫的脱除效率，SO2脱除率可达到100％，NOX脱除率可达到80％以上，同时降低了H2O2的注入量，节约成本的同时也避免了H2O2过量、高温引发爆炸的危险。根据本发明进一步优选的技术方案，本发明的装置和方法采用氧化镁法吸收脱硫脱硝工艺，由于氧化镁是一种活性非常高的金属氧化物，更能激发部分H2O2产生活性物质羟基自
由基，不仅提高了脱硫的效率，而且能够对脱硝的效率起到同步促进的作用，这是现有脱硫脱硝方法所不具有的优点。根据本发明进一步优选的技术方案，本发明的除尘除雾设备采用旋转式除尘除雾器可以代替现在普遍使用的除雾器和湿式电除尘器，且除尘除雾效果优于二者的组合，经过该除尘除雾器处理后的烟气，其烟气粉尘含量可低于5mg/Nm3、雾滴含量不高于25mg/Nm3，其除雾效果比平板除雾器效果高出150％，可以减少烟气带水，节约工艺水，达到节约水资源的目的；其阻力比平板折叠式或者屋脊式除雾器的阻力更小；其生产成本低，仅为湿式电除尘器的50％，且其旋转叶片组的转动靠烟气流动，从而没有电耗，运行成本仅为除尘液的消耗成本。根据本发明进一步优选的技术方案，本发明的装置和方法采用副产品塔内生产工艺，能够充分利用烟气中的余热，进行烟气蒸发结晶，克服了传统生产硫酸镁过程中的蒸发浓缩效率低、蒸汽消耗量大、成品中尘及杂质含量高、品质差、吨矿生产成本和脱硫运行费用高等问题。再有，本发明的装置和方法简化了现有技术的设备，大大降低了脱硫脱硝前期建设投资、占地面积和运行成本。
图1是本发明实施例1的装置示意图。
图1中：1为脱硫脱硝塔，2为浆液循环池，21为浆液循环池排出泵，22为第一过滤器，23为第一吸收喷淋层循环泵，24为第二吸收喷淋层循环泵，25为第三吸收喷淋层循环泵，3为循环沉降槽，31为循环沉降槽排出口，32为循环沉降槽溢流口，33为第二过滤器，4为吸收喷淋区，41为第一吸收喷淋层，42为第二吸收喷淋层，43为第三吸收喷淋层，5为蒸发浓缩喷淋层，51为蒸发浓缩循环泵，52为母液回蒸发浓缩喷淋层循环泵，6为积液器，7为过氧化氢储罐，71
为过氧化氢注射泵，72为过氧化氢喷雾氧化反应层，8为旋转式除尘除雾器，9为结晶槽，10为离心机，11为干燥器，12为包装机，13为烟气进口，14为烟气出口。
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述的“装置”为一种产品，即各装置的系统集合。在本发明中，“入口”与“进口”具有相同的含义，二者可以替换。本发明所述的“相对湿度”采用百分比表示。本发明所述的“烟气含水率”为绝对含水率，以重量百分比表示。
在本发明中，低价氮氧化物表示氮为三价以下(含三价)的氮氧化物，包括NO等低价态的氮氧化物(NOX)；高价氮氧化物表示氮为四价以上(含四价)的氮氧化物，包括NO2、N2O5等高价态的氮氧化物(NOX)。
本发明所述的“湿法吸收”或“氧化镁法吸收”，二者具有相同的含义，可以替换使用，均是指以氧化镁为脱硫脱硝剂主要成分，但不限于添加其它任一成分(例如氧化钙、生石灰等)的烟气脱硫脱硝工艺。在“湿法吸收”或“氧化镁法吸收”工艺中，脱硫脱硝剂的结构和组成成份可能会有所变化，其配方或变化对于本领域技术人员来说是熟知的。
本发明所述的“吸收浆液”，是指氢氧化镁浆液或含有吸收产物的氢氧化镁浆液。本发明所述的“氢氧化镁浆液”或“氢氧化镁浆料”，其与“氧化镁浆液”或“氧化镁浆料”具有实质上相同的含义，二者可以替换，其是指由氧化镁脱硫脱硝剂与水经熟化反应形成的含有氢氧化镁的浆料。当还未与烟气接触之前，所述“吸收浆液”就是氢氧化镁浆
液，当与烟气接触之后，所述“吸收浆液”中会含有亚硫酸镁、硫酸镁、亚硝酸镁和硝酸镁等吸收产物。
本发明中，吸收喷淋区采用浆液吸收烟气中的原有物质和过氧化氢氧化反应后物质，主要包括硫酸和高价氮氧化物，还可能包括亚硫酸、二氧化硫、粉尘等。
本发明所述的“硫酸镁、硝酸镁”或“硫酸镁、硝酸镁副产品”，二者具有相同的含义，可以替换使用，均是指从烟气处理废液中通过过滤、浓缩、结晶、离心、干燥等步骤生产出来的以硫酸镁和硝酸镁为主要成分的副产品。
本发明所述的“沉降产物”是指在循环沉降设备中经沉降作用形成的初步结晶后的晶体与浆液的固液混合物。
本发明所述的“结晶产物”或“晶浆”，二者具有相同的含义，可以替换使用，均是指在结晶设备中经结晶作用形成的晶体与浆液的固液混合物。
本发明所述的“基本上不含”，是指含量小于1wt％，优选小于0.5wt％，更优选为0wt％。
<烟气治理装置>
本发明的烟气治理装置可以实现烟气的脱硫脱硝除尘除雾及生产硫酸镁、硝酸镁的功能。其包括如下设备：烟气处理设备、过氧化氢供给设备、除尘除雾设备、蒸发浓缩设备和循环沉降设备。根据本发明的装置，所述烟气处理设备内部设有：过氧化氢喷雾氧化反应层、吸收喷淋区和浆液循环区，其中，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在所述吸收喷淋区内。所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方。所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在所述烟气处理设备内部，且所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内。任选地，本发明的装置
还包括其他的除尘设备和包装设备。
本发明的烟气处理设备包括过氧化氢喷雾氧化反应层，其设置在吸收喷淋区内(而不是设置在烟道内)，用于氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物(例如NO)，形成硫酸(可能含有部分亚硫酸)和高价氮氧化物(如NO2、N2O5等)。其中，所述硫酸和高价氮氧化物容易被氢氧化镁浆液吸收。在所述过氧化氢喷雾氧化反应层中，优选通过过氧化氢雾化喷淋部件向下喷射出过氧化氢。过氧化氢喷雾氧化反应层所采用的雾化喷淋部件没有特别的限制，可使用本领域熟知的那些。作为优选，本发明的雾化喷淋部件为耐腐蚀雾化喷淋部件，更优选为耐酸耐碱腐蚀雾化喷淋部件。根据本发明的一个实施方式，所述雾化喷淋部件优选包括不锈钢喷嘴。过氧化氢喷雾氧化反应层喷射出的过氧化氢与烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物发生氧化反应，形成硫酸和高价氮氧化物，其主要原理如下。
A、二氧化硫和氮氧化物氧化步骤：
1)过氧化氢被激发，发生反应生成活性物质：
H2O2→2·OH
H2O2+·OH→HO2·+H2O
2)常温下过氧化氢与一氧化氮、二氧化氮发生氧化反应：
H2O2(g)+NO(g)→NO2(g)+H2O(g)(比较缓慢)
H2O2(g)+NO2(g)→HNO3(g)(比较迅速)
3)活性物质羟基自由基与烟气中二氧化硫和氮氧化物反应：
SO2+·OH→HSO3
HSO3+·OH→H2SO4
NO+·OH→NO2+·H
NO+HO2·→NO2+·OH
NO+·OH→HNO2
NO2+·OH→HNO3
HNO2+·OH→HNO3
Mg(OH)2+2HNO2→Mg(NO2)2+2H2O
Mg(OH)2+HNO3→Mg(NO3)2+2H2O
Mg(NO2)2+O2→Mg(NO3)2
4)任选地，在碱性浆液中加入过氧化氢分解催化剂，如MnO2，此时，未激发反应的过氧化氢在过氧化氢分解催化剂的作用下生成氧气：
其中，上述步骤3)中的氧气来源于两部分：一部分是原烟气中含有的氧气，一部分是未激发反应的过氧化氢在过氧化氢分解催化剂作用下生成的氧气。
在本发明的装置中，在过氧化氢喷雾氧化反应层中，烟气温度可以为40～70℃，优选为50～60℃；烟气含水率可以为10％～13％，优选为11％～12％；相对湿度可以为30％～40％，优选为35％～38％。在所述条件下，过氧化氢能够被激发出更多的活性物质羟基自由基(·OH和·O2H)。活性物质羟基自由基与一氧化氮的反应速度是过氧化氢与一氧化氮反应速度的300％，能够加速一氧化氮的氧化，提高氧化脱硝效率。任选地，本发明的烟气处理设备还设有其他的过氧化氢喷雾氧化反应层，其数量没有特别的限制，视氧化情况而定。
本发明的烟气处理设备还包括吸收喷淋区，其用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收产物。其中，氢氧化镁浆液吸收高价氮氧化物的主要反应原理如上所述，氢氧化镁浆液吸收二氧化硫的主要反应原理如下。
B、二氧化硫湿法吸收步骤：
Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O
MgSO3+H2O+SO2→Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2+1/2O2→MgSO3
其中，上述氧气来源与前述过氧化氢氧化步骤中步骤3)的氧气来源相同。
在本发明的烟气处理设备的吸收喷淋区中，采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸、高价氮氧化物以及未除尽的二氧化硫。本发明的吸收喷淋区优选包括至少一个位于过氧化氢喷雾氧化反应层下方的吸收喷淋层，其除了能够利用氧化镁法吸收大部分二氧化硫，形成含有亚硫酸镁和硫酸镁的吸收浆液之外，还能够除去烟气中的部分粉尘，避免粉尘直接进入过氧化氢喷雾氧化反应层，影响活性物质羟基自由基的氧化活性。更优选地，所述吸收喷淋区包括多个吸收喷淋层，并且所述过氧化氢喷雾氧化反应层和蒸发浓缩设备均位于两个吸收喷淋层之间。
根据本发明的一个实施方式，所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备和所述过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间，且所述蒸发浓缩设备位于所述过氧化氢喷雾氧化反应层下方。任选地，本发明的吸收喷淋区还设有其他的吸收喷淋层，其数量视烟气中二氧化硫和氮氧化物含量而定。优选地，烟气处理设备内第一层喷淋层和第二吸收喷淋层之间的间距由原来的1.8m～2.5m增加到3.5m～4.5m，优选为3.8m～4.0m。在所述第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层中，通过浆液雾化喷淋部件向
下喷射出雾化的氢氧化镁浆液。所述第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层所采用的雾化喷淋部件可以使用在前面描述过氧化氢喷雾氧化反应层时所提及的雾化喷淋部件，这里不再赘述。
本发明的烟气处理设备还包括浆液循环区，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液(含有亚硫酸镁、硫酸镁、亚硝酸镁和硝酸镁等吸收产物)，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中。根据本发明的一个实施方式，所述浆液循环区经循环泵与吸收喷淋区相通，用于将吸收浆液(氢氧化镁浆液或含有吸收产物的氢氧化镁浆液)输送至吸收喷淋区，同时，所述浆液循环区经排出泵、过滤器与蒸发浓缩设备相通，用于将吸收浆液(含有吸收产物的氢氧化镁浆液)经过滤器过滤后输送至蒸发浓缩设备进行蒸发浓缩。所述过滤器的类型没有特别的限制，可以使用本领域熟知的那些。根据本发明的一个实施方式，在浆液循环区内的氢氧化镁浆液中加入过氧化氢分解催化剂。在该实施方式中，未激发反应的过氧化氢落入浆液循环区中与浆液中的过氧化氢分解催化剂接触，分解成无二次污染的水和氧气，所生成的氧气再将亚硫酸镁、亚硝酸镁氧化成硫酸镁、硝酸镁。过氧化氢分解催化剂的类型没有特别的限制，可使用本领域熟知的那些。优选地，过氧化氢分解催化剂包括氯化铁、三氧化二铁、二氧化锰、氧化铜等，也可以使用CN101252991A、CN103272615A、CN104307520A、CN104289228A公开的那些。优选地，本发明的过氧化氢分解催化剂为二氧化锰。过氧化氢分解催化剂的用量也没有特别的限制，可视实际情况而定。如果浆液氧化情况较好，在浆液循环区的氢氧化镁浆液中也可不加入过氧化氢分解催化剂。
本发明的过氧化氢供给设备，其用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢。根据本发明的一个实施方式，过氧化氢供给设备包括过氧化氢储罐，其中存储有过氧化氢。过氧化氢储罐的类型没有特别
的限制，可使用本领域熟知的那些。考虑到储存安全和使用便利，过氧化氢供给设备中的过氧化氢优选以水溶液形式存在(供给物)，其浓度优选为3wt％～35wt％，更优选为10wt％～27.5wt％。根据本发明的一个实施方式，过氧化氢储罐中的过氧化氢通过注射泵经过氧化氢输送管路输送至过氧化氢喷雾氧化反应层。过氧化氢输送管路的数量和布置方式没有特别的限制，可使用本领域熟知的管路设计。
本发明的装置还包括除尘除雾设备，用于对烟气进行除尘除雾。
所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方。本发明的除尘除雾设备优选采用旋转式除尘除雾器。根据本发明的一个实施方式，所述除尘除雾设备优选包括：导流筒，其为一个或多个竖直固定且内壁光滑平整的圆形筒，当采用多个导流筒时，每个导流筒以相切的方式布置在烟气处理设备内部；旋转叶片组，其由中心筒、叶片组和外筒构成，所述中心筒和外筒用于连接固定叶片；中轴和轴毂，所述轴毂用于连接固定中轴和导流筒；密封式转承，所述旋转叶片组中心筒穿过中轴，由两个所述密封式轴承上下固定在中轴上；和喷雾部件，其安装于中轴内部，用于喷射出雾化的除尘液。其中，所述导流筒的直径、高度和数量没有特别的限制，可根据除尘除雾要求进行设置。所述旋转叶片组可以在导流筒中以一层或多层的形式布置。当布置多层旋转叶片组时，所述旋转叶片组的层数可根据除尘除雾要求进行调整。所述旋转叶片组优选以一定倾斜角度与中心筒和外筒连接，且是可以活动的。所述旋转叶片组的倾斜角度没有特别的限制，可根据烟气流速进行调整。根据本发明一个优选的实施方式，所述旋转叶片组可以在烟气自然力带动下转动。所述旋转叶片组的转速优选为800r/s～1000r/s，更优选为850r/s～950r/s。由所述旋转叶片组的叶片旋转所产生的拨力可以在叶片组下方形成负压区，从而加速烟气流动，减小烟气阻力。所述旋转叶片组的高速转动使得烟气中的粉尘和
雾滴与叶片接触面积增加了300％，除尘除雾效率提高了100％以上。在该实施方式中，所述中心筒的截面面积优选为导流筒截面面积的5～55％，更优选为导流筒截面面积的10～40％。
根据本发明一个优选的实施方式，所述除尘除雾设备中所采用的除尘液包含阴离子表面活性剂、除静电剂和增稠剂。其中，所述阴离子表面活性剂能够吸附细微颗粒PM10、PM2.5等细微、极细微颗粒物，还能吸附颗粒物中夹带的多环芳烃、二噁英等有机物。所述除静电剂用于中和电除尘后颗粒物所带电荷。所述增稠剂用于增加浆液粘稠性。所述阴离子表面活性剂、除静电剂和增稠剂的类型和用量没有特别的限制，可以使用本领域熟知的类型和用量。从所述除尘除雾设备的喷雾部件喷射出的雾化除尘液，能够捕集烟气中的细微粉尘，同时可以与烟气中的雾滴作用，达到絮凝效果，加重雾滴质量使其坠落。经过本发明的除尘除雾设备处理后的烟气，其烟气粉尘含量优选低于10mg/Nm3，更优选低于5mg/Nm3，其雾滴含量优选低于40mg/Nm3，更优选低于25mg/Nm3。
此外，本发明的除尘除雾设备也可以采用CN201195093Y公开的旋转式除尘除雾器。
任选地，本发明的装置还包括其他的除尘设备，其位于烟气进入烟气处理设备之前的任意位置，用于除去烟气中夹带的粉尘。除尘设备的类型和工艺条件没有特别的限制，可以使用本领域熟知的除尘装置和工艺。
本发明的装置还包括蒸发浓缩设备，用于将输送至其中的浆液(含有硫酸镁、硝酸镁的浆液)进行循环蒸发浓缩，并形成浓缩产物。在本发明的装置中，所述蒸发浓缩设备设置在所述烟气处理设备内部，且位于所述吸收喷淋区内。优选地，所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内，且位于所述过氧化氢喷雾氧化反应层下方。本发明
的蒸发浓缩设备包括至少一个蒸发浓缩喷淋层。根据本发明的一个实施方式，在所述蒸发浓缩喷淋层中，从蒸发浓缩喷淋层喷出的浆液(含有硫酸镁、硝酸镁的浆液)与携带余热的烟气接触，在烟气余热作用下进行蒸发浓缩，所形成的浓缩产物在自身重力作用下落入循环沉降设备中。为避免从蒸发浓缩设备上方(如来自过氧化氢喷雾氧化反应层和吸收喷淋层)落下的吸收浆液直接进入蒸发浓缩设备，优选地，在所述蒸发浓缩设备的正上方设置积液器(所述蒸发浓缩设备与所述积液器之间不存在其他设备或部件)，使从所述蒸发浓缩设备上方落下的吸收浆液经由所述积液器进入浆液循环区。所述积液器的材质可以为纤维增强复合塑料FRP，优选其耐温范围在50～95℃；但不限于上述材质，能起到将浆液收集起来的作用的设施都可以使用。
本发明的装置还包括循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备中的浓缩产物，并使浓缩产物沉降形成沉降产物(其中包括初步结晶过程)。在本发明的装置中，所述循环沉降设备设置在烟气处理设备内部。优选地，所述循环沉降设备设置在烟气处理设备内部，且位于吸收喷淋区下方。更优选地，所述循环沉降设备位于烟气进口下方。根据本发明的一个实施方式，所述循环沉降设备可以采用循环沉降池。根据工况，所述循环沉降设备可设置成单层沉降、双层沉降或多层沉降。循环沉降设备的材质优选是玻璃钢、特种钢或普通钢材料加防腐处理。根据本发明的一个优选实施方式，循环沉降设备的中上部设置有溢流口，其经过滤器与蒸发浓缩设备相通，用于使循环沉降设备上部的浆液(基本上不含晶体的浆液)从溢流口溢出并经过过滤器过滤后再输送至蒸发浓缩设备中；循环沉降设备底部设置有排出口，其与结晶设备相通，用于使循环沉降设备底部的沉降产物从排出口排出后输送至结晶设备中。在循环沉降设备中形成的沉降产物，其含固量优选大于25wt％，更优选大于30wt％，其中所含有的硫酸镁和硝
酸镁晶体的粒度大于0.05mm，更优选大于0.10mm。
优选地，本发明的装置还包括结晶设备，用于接收循环沉降设备中的沉降产物并将其进一步结晶得到第一母液和结晶产物。为防晶粒沉降，在结晶设备内优选设置有搅拌装置，搅拌装置可以采用空气搅拌装置或电动搅拌装置等。根据本发明的一个实施方式，本发明的结晶设备采用冷却结晶沉降池。优选地，所述冷却结晶沉降池具有带水冷环装置的自动降温系统，其冷源可以是常温水也可是冷冻水，也可单独设置涼水塔等降温装置。在结晶设备中形成的结晶产物(晶浆)，其含固量优选大于35wt％，更优选大于40wt％，其中所含有的硫酸镁和硝酸镁晶体的粒度大于0.15mm，更优选大于0.20mm。优选地，所述结晶设备与蒸发浓缩设备相通，用于将结晶设备所形成的母液输送至蒸发浓缩设备进行蒸发浓缩。
优选地，本发明的装置还包括离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物(晶浆)离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物。离心设备的类型没有特别的限制，可以使用本领域熟知的那些。根据本发明的一个实施方式，所述离心设备经循环泵与蒸发浓缩设备相通，用于使离心分离形成的第二母液再输送至蒸发浓缩设备中进行蒸发浓缩。在离心设备中形成的硫酸镁、硝酸镁产物，其含水量优选小于10wt％，更优选小于5wt％，最优选小于2wt％。
优选地，本发明的装置还包括干燥设备，用于将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。干燥设备的类型没有特别的限制，可以使用本领域熟知的那些。
任选地，本发明的装置还包括包装设备，用于对来自干燥设备的成品进行包装。包装设备的类型没有特别的限制，可以使用本领域熟知的那些。
此外，本发明所述的“排出”(例如从循环沉降设备中排出沉降
产物，从结晶设备中排出结晶产物，从离心设备中排出硫酸镁和硝酸镁晶体等)可以使用排出设备，在一个具体的实施方式中，所述排出设备为排出泵。
<烟气处理方法>
利用本发明的上述装置进行烟气处理方法是一种烟气同时脱硫脱硝除尘除雾并生产硫酸镁、硝酸镁的方法。其包括如下步骤：烟气氧化步骤、湿法吸收步骤、浆液循环步骤、过氧化氢供给步骤、除尘除雾步骤、蒸发浓缩步骤和循环沉降步骤。任选地，本发明的方法还包括其他的除尘步骤和包装步骤。
本发明的方法包括烟气氧化步骤，用于在过氧化氢喷雾氧化反应层中，利用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物。所述硫酸和高价氮氧化物均容易被氢氧化镁浆液中和吸收。优选地，所述烟气氧化步骤包括：在过氧化氢喷雾氧化反应层中，通过过氧化氢雾化喷淋部件向下喷射出过氧化氢。所述烟气氧化步骤所采用的雾化喷淋工艺没有特别的限制，可使用本领域熟知的那些。根据本发明的一个实施方式，所述烟气氧化步骤优选采用不锈钢喷嘴喷射过氧化氢。过氧化氢协同氧化原理如上所述。任选地，本发明的烟气氧化步骤还包括使烟气通过其他的过氧化氢喷雾氧化反应层，其数量没有特别的限制，视氧化情况而定。过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件如前所述，这里不再赘述。
本发明的方法还包括湿法吸收步骤，用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸、高价氮氧化物和未除尽的二氧化硫，形成吸收产物。氢氧化镁浆液吸收反应原理如前所述。优选地，所述湿法吸收步骤包括使烟气通过至少一个位于过氧化氢喷雾氧化反应层下方的吸收喷淋层。根据本发明的一个实施方式，所述湿法吸收步骤包括使烟气由下
至上依次通过第一吸收喷淋层、蒸发浓缩设备、过氧化氢喷雾氧化反应层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层。在本发明的湿法吸收步骤中，优选通过在所述吸收喷淋层上设置的浆液雾化喷淋部件向下喷射出雾化的氢氧化镁浆液。所述吸收喷淋层所采用的雾化喷淋部件已在前面描述，这里不再赘述。
任选地，本发明的湿法吸收步骤还包括使烟气通过其他的吸收喷淋层，其数量视烟气中二氧化硫和氮氧化物含量而定。
本发明的方法还包括浆液循环步骤，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液(含有亚硫酸镁、硫酸镁、亚硝酸镁和硝酸镁等吸收产物)，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中。根据本发明的一个实施方式，在所述浆液循环步骤中，通过循环泵将吸收浆液(氢氧化镁浆液或含有吸收产物的氢氧化镁浆液)输送至吸收喷淋区，同时，将吸收浆液(含有吸收产物的氢氧化镁浆液)经过滤器过滤后输送至蒸发浓缩设备进行蒸发浓缩。根据本发明的一个实施方式，在所述浆液循环步骤中，在浆液循环区内的氢氧化镁浆液中加入过氧化氢分解催化剂。过氧化氢分解催化剂的类型和用量如前所述，这里不再赘述。
本发明的方法还包括过氧化氢供给步骤，用于由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢。根据本发明的一个实施方式，过氧化氢以水溶液形式存储在过氧化氢储罐中，通过注射泵将过氧化氢储罐中的过氧化氢水溶液经过氧化氢输送管路输送至过氧化氢喷雾氧化反应层。过氧化氢储罐中过氧化氢水溶液的浓度优选为3wt％～35wt％，更优选为10wt％～27.5wt％。
本发明的方法还包括除尘除雾步骤，用于采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。优选地，在所述除尘除雾步骤中，采用旋转式除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾，其内部设置有喷雾部件，喷雾部件内
喷出雾化的除尘液。所述雾化的除尘液与来自吸收喷淋区的烟气接触，捕集烟气中的细微粉尘，同时与烟气中的雾滴作用，达到絮凝效果，加重雾滴质量使其坠落。根据本发明的一个实施方式，在所述除尘除雾步骤中，脱硫脱硝烟气进入旋转式除尘除雾器中并带动旋转式除尘除雾器中的旋转叶片组高速转动。在该实施方式中，细微粉尘和雾滴相互碰撞凝聚成较大的颗粒沉降下来，在旋转叶片组高速转动产生的离心力作用下，凝聚的颗粒被甩到光滑的导流筒内壁上并沿该内壁流下。经过本发明的除尘除雾步骤处理后的烟气，其烟气粉尘含量优选低于10mg/Nm3，更优选低于5mg/Nm3，其雾滴含量优选低于40mg/Nm3，更优选低于25mg/Nm3。
任选地，本发明的方法还包括其他的除尘步骤，用于在烟气进入烟气处理设备之前除去烟气中夹带的粉尘。除尘步骤的工艺条件没有特别的限制，可以使用本领域所熟知的除尘工艺。
本发明的方法还包括蒸发浓缩步骤，用于在蒸发浓缩设备中将输送至其中的浆液(含有硫酸镁、硝酸镁的浆液)进行循环蒸发浓缩，形成浓缩产物。优选地，在蒸发浓缩步骤中，利用蒸发浓缩喷淋层进行浓缩。根据本发明的一个实施方式，在蒸发浓缩步骤中，从蒸发浓缩喷淋层喷出的浆液(含有硫酸镁、硝酸镁的浆液)与携带余热的烟气接触，在烟气余热作用下进行蒸发浓缩，所形成的浓缩产物在自身重力作用下落入循环沉降设备中。
本发明的方法还包括循环沉降步骤，用于在循环沉降设备中接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物(其中包括初步结晶过程)。优选地，在循环沉降步骤中，利用循环沉降池进行沉降。根据本发明的一个实施方式，循环沉降设备上部的浆液(基本上不含晶体的浆液)从溢流口溢出并经过过滤器过滤后再输送至蒸发浓缩设备中；循环沉降设备底部的沉降产物从排出口排
出后输送至结晶设备中。经循环沉降步骤所形成的沉降产物，其含固量优选大于25wt％，更优选大于30wt％，其中所含有的硫酸镁和硝酸镁晶体的粒度大于0.05mm，更优选大于0.10mm。
优选地，本发明的方法还包括结晶步骤，用于在结晶设备中接收循环沉降设备中的沉降产物并将其进一步结晶得到结晶产物。根据本发明的一个实施方式，在结晶步骤中，采用冷却结晶沉降池进行结晶。经结晶步骤所形成的结晶产物(晶浆)，其含固量优选大于35wt％，更优选大于40wt％，其中所含有的硫酸镁和硝酸镁晶体的粒度大于0.15mm，更优选大于0.20mm。优选地，所述结晶步骤还包括将所述结晶步骤形成的第一母液输送至蒸发浓缩设备中进行蒸发浓缩。
优选地，本发明的方法还包括离心步骤，用于在离心设备中将来自结晶设备的结晶产物(晶浆)离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物。根据本发明的一个实施方式，在离心步骤中，使离心分离形成的第二母液再输送至蒸发浓缩设备中进行蒸发浓缩。经离心步骤所形成的硫酸镁、硝酸镁产物，其含水量优选小于10wt％，更优选小于5wt％，最优选小于2wt％。
优选地，本发明的方法还包括干燥步骤，用于在干燥设备中将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。干燥设备的类型没有特别的限制，可以使用本领域熟知的那些。
任选地，本发明的方法还包括包装步骤，用于在包装设备中对来自干燥设备的成品进行包装。包装步骤的工艺条件没有特别的限制，可以使用本领域熟知的包装工艺。
以下结合附图，对本发明作更详细的说明。
本发明以下实施例中使用的原料说明如下：
吸收喷淋区所用浆液为将氧化镁加入水中(氧化镁重量∶水重量＝3∶17)制成的含有氧化镁和氢氧化镁的浆液。
H2O2溶液为过氧化氢水溶液，其中的过氧化氢浓度为27.5wt％。
实施例1
图1示出了本发明实施例1的装置示意图。由图可知，本发明的烟气治理装置包括脱硫脱硝塔1、过氧化氢储罐7和旋转式除尘除雾器8。脱硫脱硝塔1包括过氧化氢喷雾氧化反应层72、吸收喷淋区4、浆液循环池2、蒸发浓缩喷淋层5和循环沉降槽3，其中，过氧化氢喷雾氧化反应层72设置在吸收喷淋区4内；旋转式除尘除雾器8位于吸收喷淋区4上方；蒸发浓缩喷淋层5和循环沉降槽3均设置在脱硫脱硝塔1内部，且蒸发浓缩喷淋层5位于吸收喷淋区4内。吸收喷淋区4包括第一吸收喷淋层41、第二吸收喷淋层42和第三吸收喷淋层43。蒸发浓缩喷淋层5和过氧化氢喷雾氧化反应层72均位于第一吸收喷淋层41与第二吸收喷淋层42之间，且蒸发浓缩喷淋层5位于过氧化氢喷雾氧化反应层72下方。蒸发浓缩喷淋层5与过氧化氢喷雾氧化反应层72之间设置有积液器6。脱硫脱硝塔1内第一吸收喷淋层41和第二吸收喷淋层42之间的间距为3.8m。过氧化氢储罐7通过过氧化氢注射泵71经过氧化氢输送管路与过氧化氢喷雾氧化反应层72相通。浆液循环池2位于蒸发浓缩喷淋层5下方。浆液循环池2中的氢氧化镁浆液分别通过第一吸收喷淋层循环泵23、第二吸收喷淋层循环泵24、第三吸收喷淋层循环泵25经浆液输送管路输送至第一吸收喷淋层41、第二吸收喷淋层42和第三吸收喷淋层43。浆液循环池2中的吸收浆液经浆液循环池排出泵21、第一过滤器22、蒸发浓缩循环泵51输送至蒸发浓缩喷淋层5。循环沉降槽3位于浆液循环池2上方，且位于烟气进口13下方。循环沉降槽3底部设置
有循环沉降槽排出口31，其与结晶槽9相通。循环沉降槽3中上部设置有循环沉降槽溢流口32，其经第二过滤器33、蒸发浓缩泵51与蒸发浓缩喷淋层5相通。结晶槽9依次连接离心机10、干燥器11和包装机12。结晶槽9经母液回蒸发浓缩喷淋层循环泵52与蒸发浓缩喷淋层5相通。离心机10经母液回蒸发浓缩喷淋层循环泵52与蒸发浓缩喷淋层5相通。脱硫脱硝塔1顶部设有烟气出口14。
本发明实施例1的工艺流程为：
a、烟气从脱硫脱硝塔1的烟气进口13进入到脱硫脱硝塔1内，经过第一吸收喷淋层41后进入蒸发浓缩喷淋层5，经降温及初步吸收后依次进入过氧化氢喷雾氧化反应层72、第二吸收喷淋层42和第三吸收喷淋层43进行脱硫脱硝氧化吸收反应，最后进入旋转式除尘除雾器8进行除尘除雾后经顶部烟囱烟气出口14直接排放；
b、从过氧化氢喷雾氧化反应层72、第二吸收喷淋层42和第三吸收喷淋喷淋层43下来的吸收浆液经由积液器6进入浆液循环池2；
c、浆液循环池2中的吸收浆液经浆液循环池排出泵21排入第一过滤器22，经过滤后由蒸发浓缩循环泵51送入蒸发浓缩喷淋层5进行循环蒸发浓缩；
d、从循环沉降槽溢流口32溢出的浆液经第二过滤器33过滤后形成过滤后的清液，将所述过滤后的清液经由蒸发浓缩循环泵51送入蒸发浓缩喷淋层5进行再循环结晶；
e、从循环沉降槽排出口31排出含固量大于30wt％且含有粒度大于0.1mm的硫酸镁、硝酸镁晶体的固液混合物，将所述固液混合物送入结晶槽9，在结晶槽9内经降温进一步形成晶粒大于0.2mm的硫酸镁、硝酸镁晶体，为防晶体沉降，在结晶槽9内设置有搅拌装置；
f、由循环沉降槽3进入结晶槽9的固液混合物在结晶槽9中分离，第一母液送至蒸发浓缩喷淋层5进一步循环结晶，含固量大于40wt％的晶浆送离心机10分离，第二母液送至蒸发浓缩喷淋层5，含水量小于2wt％的硫酸镁、硝酸镁送干燥器11进一步干燥至成品送入包装机12。
主要工艺参数详见表1和表2。
表1 75t/h燃煤锅炉烟气的处理工艺参数
| 序号 | 参数 | 单位 | 数值 |
| 1 | 装置入口烟气量(工况) | m3/h | 320000 |
| 2 | 装置入口烟温 | ℃ | 120～180 |
| 3 | SO2入口浓度 | mg/Nm3 | 2000 |
| 4 | NOX入口浓度 | mg/Nm3 | 200 |
| 5 | 镁硫比 | Mg/S | 1.02 |
| 6 | H2O2与NOX摩尔比 | H2O2/NOX | 0.9 |
| 7 | 氧化时间 | s | 1 |
| 8 | 最高脱硫效率 | ％ | 100 |
| 9 | 最高脱硝效率 | ％ | 81.5 |
| 10 | 除尘效率 | ％ | 96.9 |
| 11 | 硫酸镁、硝酸镁产出量 | t/h | 1.6 |
| 12 | 硫酸镁品质 | ％ | ＞85.2 |
| 13 | 硝酸镁品质 | ％ | ＞14.1 |
表2冶金行业烧结机烟气的处理工艺参数
| 序号 | 参数 | 单位 | 数值 |
| 1 | 装置入口烟气量(工况) | m3/h | 240000 |
| 2 | 装置入口烟温 | ℃ | 120 |
| 3 | SO2入口浓度 | mg/Nm3 | 1500 |
| 4 | NOX入口浓度 | mg/Nm3 | 200 |
| 5 | 镁硫比 | Mg/S | 1.02 |
| 6 | H2O2与NOX摩尔比 | H2O2/NOX | 0.9 |
| 7 | 氧化时间 | s | 1 |
| 8 | 最高脱硫效率 | ％ | 100 |
| 9 | 最高脱硝效率 | ％ | 82.1 |
| 10 | 除尘效率 | ％ | 96.3 |
| 11 | 硫酸镁、硝酸镁产出量 | t/h | 0.94 |
| 12 | 硫酸镁品质 | ％ | ＞84.9 |
| 13 | 硝酸镁品质 | ％ | ＞13.8 |
从上述实施例的实施效果可以看出，本发明的烟气脱硫脱硝除尘除雾一体化装置和方法的脱硫效率最高可达100％，脱硝效率可达80％以上，H2O2与NOX摩尔比仅为0.9，大大降低了H2O2用量，实现了脱硫、脱硝、除尘、除雾的综合治理，生成的副产品的价值能抵扣相当大一部分运行费用，能够满足环保要求的超低排放的同时又降低投资和运行成本。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
Claims (10)
- 一种烟气治理装置，包括：烟气处理设备，其内部设置有：过氧化氢喷雾氧化反应层，用于采用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；吸收喷淋区，用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；和浆液循环区，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；蒸发浓缩设备，用于将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；过氧化氢供给设备，用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和除尘除雾设备，用于对烟气进行除尘除雾；其中，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在所述吸收喷淋区内；所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方；所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在所述烟气处理设备内部，且所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内。
- 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备和所述过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间，且所述蒸发浓缩设备位于所述过氧化氢喷雾氧化反应层下方。
- 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二吸收喷 淋层距离所述第一吸收喷淋层3.5m～4.5m。
- 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除尘除雾设备采用旋转式除尘除雾器。
- 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述除尘除雾设备包括：导流筒，其为一个或多个竖直固定且内壁光滑平整的圆形筒；当采用多个导流筒时，每个导流筒以相切的方式布置在烟气处理设备内部；旋转叶片组，其由中心筒、叶片组和外筒构成，所述中心筒和外筒用于连接固定叶片；中轴和轴毂，所述轴毂用于连接固定中轴和导流筒；密封式转承，所述旋转叶片组中心筒穿过中轴，由两个所述密封式轴承上下固定在中轴上；和喷雾设备，其安装于中轴内部，用于雾化除尘液。
- 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旋转叶片组在烟气带动下转动，其转速为800r/s～1000r/s。
- 根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：结晶设备，用于将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，形成第一母液和结晶产物；离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物；和干燥设备，用于将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。
- 一种利用权利要求1-7中任一项所述的装置进行烟气处理的方法，包括如下步骤：烟气氧化步骤：在过氧化氢喷雾氧化反应层中，利用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；湿法吸收步骤：在吸收喷淋区中采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；浆液循环步骤：在浆液循环区中接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；蒸发浓缩步骤：在蒸发浓缩设备中将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；循环沉降步骤：在循环沉降设备中接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；过氧化氢供给步骤：由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和除尘除雾步骤：采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述烟气氧化步骤中，过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件为：烟气温度为40～70℃，含水率为10％～13％，相对湿度为30％～40％。
- 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：结晶步骤：在结晶设备中将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，形成第一母液和结晶产物；离心步骤：在离心设备中将来自结晶设备的结晶产物离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物；和干燥步骤：在干燥设备中将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。
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