专利名称：一种光催化脱硫脱硝脱汞一体化移动床反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种反应器，更具体地说是一种带有光催化功能的脱硫脱硝脱汞一体化移动床反应器。
背景技术：
据统计，在2005 - 2012年之间，我国SO2年排放量一直在2200万吨左右，居世界首位。NOx的排放量为1700万吨左右，且有上升的趋势。SO2和NOx的大量排放使中国的酸雨增加异常迅速，目前我国酸雨面积已占国土面积的40%，并且出现世界罕见的降水pH值低于4的情况。由于酸雨沉降对农业、林业和材料破坏所造成的经济损失每年高达1000多亿元(世界银行估算为5000亿元)。因此，如何对其进行有效治理已经成为我国污染治理领域一个刻不容缓、亟待解决的难题。目前，国内外已有多种燃煤电厂烟气脱硫、脱硝、脱汞净化技术，这些方法从工艺上可分为湿法和干法，其中已工业化的主要方法有:1)石灰-石膏法脱硫；2)钠-钙双碱法或湿法氧化镁法；3)活性焦干法烟气脱硫脱硝脱汞(日本及欧洲)。其中，中国海样大学研发的活性半焦烟气资源回收型干法烟气脱硫、脱硝、脱汞吸附催化剂与相应的工艺设备与工程技术，是当前世界上最先进的烟气脱硫、脱硝、脱汞技术，与湿法脱硫、SCR法脱硝相比具有投资少、硫氮污染元素全回收、能耗低、设备简单、维修方便、烟气无需再加热等优点，同时将烟气中的S02、NOx等“有毒有害杂质”转化回收为硫铵、硝铵等多种硫氮化产品，多次再生活性降低后的活性半焦脱硫、脱硝剂，可在氧化/再生过程中自组装生产成废水处理剂、滤料和锅炉燃料等。
发明内容针对上述烟气脱硫脱硝脱汞的需求，本实用新型的目的是提供一种结构简单、运行成本低廉且实现光催化脱硫脱硝脱汞的一体化移动床反应器。本实用新型包括左右对称的两个反应室，每个反应室又由三个大小和间距相同的独立移动竖槽组成，分为前竖槽，中间竖槽和后部竖槽；每个竖槽底部都有辊式给料器来控制活性半焦排出的数量；在每个移动竖槽之间安装有紫外灯，用来提供光催化反应所需要的O3和紫外光。所述的移动床反应器参数为:长2-3m，宽1.5-10m,高1.5~22m,每个竖槽的墙壁间距为:0.2-0.5m，竖槽与竖槽之间的距离为:0.1-0.3m，左右两个反应室间距为0.1-l.0m,床层向下移动速度为0.01-1.0mZh0在每个反应室的竖槽进气和出气侧分别设置了气体孔道，使进出竖槽的烟气流速均匀，提高净化效率。竖槽中设有移动导流板，导流板能控制半焦光催化剂的向下移动速率，并在半焦光催化剂向下移动时起一定的缓冲作用，以减少半焦颗粒的碰撞和磨损。导流板与竖槽墙壁的夹角为:10-45度，可通过弹簧自由调节，导流板上开有气孔。沿竖槽每1.5-2.5m设一个导流板，并沿竖槽墙壁两面平均错开设置。所述反应室的前竖槽进气侧,设有45度角的引流板，引流板长度为:0.05-0.1m,以增加进口气体的湍流程度和延长气体的穿透路径，强化传质效果。本实用新型的具体工艺操作条件为:半焦脱硫剂硫容8%_12%，半焦脱硝剂硝容3%-5%，烟气脱硫脱硝温度60-150°C，空速500-2000h-1通常烟气中含有的SO2浓度为0-5000mg/m3, NO 浓度为 0_2000mg/m3。本实用新型可以同时处理烟气中硫、硝和汞，并对其中的硫氮实现资源回收，压降低、烟气通量大、温度分布均匀、氧化效果好。此外，还具有操作弹性稳定，投资性价比高，运行费用低，无二次污染的优点，可用于燃煤电厂、燃煤锅炉和燃煤窑炉等烟气的净化环境保护行业中，具有广泛的推广价值。
图1是本实用新型的结构示意图。1.旋转阀；2.料封装置；3.集气室；4.紫外灯；5.引流板；6.移动导流板；
7.烟气进气通道；8.辊式给料器；9.前竖槽；10.中间竖槽；11.后部竖槽；12.出气侧气体孔道；13.进气侧气体孔道。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施例来进一步说明本实用新型。如图1所示，原烟气进入进气通道7后，先流过引流板5以加大烟气的湍流程度，后经竖槽进气侧气体孔道13被均匀分配到左右两个对称的反应室中，烟气在每个反应室里先后经过前竖槽9、中间竖槽10和后部竖槽11，并以错流的形式与活性半焦光催化剂发生吸附催化反应，净化后的烟气从出气侧气体孔道12流走，通过集气室3收集后排出。与此同时，活性半焦光催化剂在前、中、后三个独立移动竖槽中以不同的速度由移动导流板6引导缓慢向下移动，经过辊式给料器8排出移动床反应器，去再生系统完成再生后循环使用。上述的移动导流板6可通过弹簧自由调节其与墙壁间的夹角，起到缓冲和引导半焦光催化剂向下移动的作用。同时，紫外灯4向活性半焦光催化剂床层内照射紫外光和产生03，以促进活性半焦催化氧化SO2和NO的效果，最后实现烟气中硫、硝和汞的一体化脱除。烟气脱硫脱硝脱汞过程中，旋转阀I通过转动内部转动挡板来切断物流，以防止烟气的外泄。料封装置2内装有一定高度的半焦光催化剂，以加长烟气的流通路径，从而增加烟气的压降，以防止烟气从竖槽上部外泄，起到密封作用。
权利要求1.一种光催化脱硫脱硝脱汞一体化移动床反应器，其特征是它包括左右对称的两个反应室，每个反应室又由三个大小和间距相同的独立移动竖槽组成，分为前竖槽，中间竖槽和后部竖槽，每个竖槽底部都有辊式给料器来控制活性半焦排出的数量；在每个移动竖槽之间安装有紫外灯，用来提供光催化反应所需要的O3和紫外光。
2.根据权利要求1所述的一体化移动床反应器，其特征是所述的移动床反应器尺寸参数为:长2-3m，宽1.5-10m,高1.5_25m ;每个竖槽的两面墙壁距离为:0.2-0.5m,竖槽与竖槽之间的距离为:0.1-0.3m;左右两个反应室间距为0.1-lm，床层向下移动速度为0.01-1.0m/ho
3.根据权利要求1所述的一体化移动床反应器，其特征是所述竖槽中设有移动导流板，沿竖槽每1.5-2.5m设一个，并沿竖槽墙壁两面平均错开设置。
4.根据权利要求1所述的一体化移动床反应器，其特征是在每个反应室的竖槽进气和出气侧分别设置气体孔道。
5.根据权利要求3所述的一体化移动床反应器，其特征是所述导流板与竖槽墙壁的夹角为:10-45度,能通过弹簧自由调节。
6.根据权利要求3所述的一体化移动床反应器，其特征是所述导流板上开有气孔。
7.根据权利要求1所述的一体化移动床反应器，其特征是所述每个反应室的前竖槽进气侧，设有45度角的引流板，引流板长度为:0.05-0.lm。
专利摘要本实用新型涉及一种光催化脱硫脱硝脱汞一体化移动床反应器,它包括左右对称的两个反应室，每个反应室又由三个大小和间距相同的独立移动竖槽组成，分为前竖槽，中间竖槽和后部竖槽；每个竖槽底部都有辊式给料器来控制活性半焦排出的数量；在每个移动竖槽之间安装有紫外灯，用来提供光催化反应所需要的O3和紫外光。本实用新型可以同时处理烟气中硫、硝和汞，并对其中的硫氮实现资源回收，压降低、烟气通量大、温度分布均匀、氧化效果好。此外，还具有操作弹性稳定，投资性价比高，运行费用低，无二次污染的优点，可用于燃煤电厂、燃煤锅炉和燃煤窑炉等烟气的净化环境保护行业中，具有广泛的推广价值。
文档编号B01D53/76GK203017986SQ20132005216
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者李春虎, 于大鹏, 王亮, 李子真, 冯丽娟, 卞俊杰, 郑昱, 孙圣楠, 闫欣 申请人:中国海洋大学