一种超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的制作方法

本发明涉及污染防治技术，特别是涉及一种超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置。

背景技术：

随着大气污染的日趋严重，大气中的汞污染已经成为一个全球性的亟待解决的问题。中国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国，2005年汞排放总量达800万吨，超过全球汞排放总量的1/4，已位列全球第一。因此，加强燃煤电站烟气中汞的排放控制势在必行。燃煤烟气中汞的存在形式主要有三种：单质汞(Hg⁰)、二价汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^p)。Hg⁰易挥发且不溶于水，与Hg²⁺和Hg^p相比，Hg⁰很难从烟气中去除。Hg⁰的有效脱除是当今大气汞污染治理领域的难题。

实际应用中，燃煤烟气或燃烧废气中汞的脱除装置主要有固定床吸附脱汞装置、喷射技术脱汞装置、常规污染物脱除设备等。固定床吸附脱汞装置需要安装特殊的吸附床，存在烟气流动阻力大的缺点；喷射技术脱汞装置的使用会降低飞灰的商业价值；常规污染物脱除设备对Hg⁰的脱除效果很不明显。一般地，固定床吸附脱汞装置和喷射技术脱汞装置的脱汞效果均较低，采用改性吸附剂虽然可以提高脱汞效率，但其运行成本会大幅增加。

由此可见，在现有技术中，脱汞设备存在着脱汞效果比较差、成本较高等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种脱汞效果较好、成本较低 的超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：

一种超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置，包括：用于向所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置通入待处理烟气的烟气管(1)，设置在烟气管(1)上防止反应液倒流的单向阀(2)，用于使烟气均匀分布且与反应液充分接触的布气板(3)，用于使反应液中的可见光脱汞催化剂均匀分散的搅拌器(4)，六个以上的可见光源，六个以上的用于放置可见光光源的石英玻璃管(5)，用于去除脱汞后的烟气中的湿蒸汽的除雾器(6)，用于为布气板(3)、搅拌器(4)、石英玻璃管(5)、除雾器(6)提供安设支撑且盛装反应液的反应容器(13)，用于将反应液从反应容器(13)底端提升至反应容器(13)顶端的循环泵(8)，用于对反应液进行活性激活的超声波发生器(9)，用于从反应容器(13)顶端向反应容器(13)内均匀喷洒反应液的喷洒头(10)，用于为搅拌器(4)、可见光光源、超声波发生器(9)提供电能的电源(14)；其中，六个以上的可见光源与六个以上的石英玻璃管(5)一一对应。

反应容器(13)顶端一侧设置有一个排气口(7)、一个反应液入口(11)，反应容器(13)底端一侧设置有反应液排放口(12)；在反应容器(13)内的下部安设布气板(3)，布气板(3)底部通过烟气管(1)连通所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置外部，单向阀(2)装设于所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置外部的烟气管(1)上；在反应容器(13)内布气板(3)上方装设有搅拌器(4)，搅拌器(4)连接至电源(14)；喷洒头(10)装设于反应容器(13)内的上部，且喷洒头(10)通过管道连通超声波发生器(9)输出端口，超声波发生器(9)输入端口通过管道连通反应容器(13)底端，且在连通超声波发生器(9)与反应容器(13)底端的管路上装设循环泵(8)；超声波发 生器(9)还连接电源(14)；在反应容器(13)内，喷洒头(10)下方与搅拌器(4)上方之间，从上到下依次装设有六层以上的照射层，每个照射层由一个石英玻璃管、装设在石英玻璃管(5)内的可见光源组成，可见光源连接电源(14)；在反应容器(13)内喷洒头(10)上方、排气口(7)下方还装设有除雾器(6)。

综上所述，本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置开始工作时，外部环境中含汞的待处理烟气通过烟气管道进入布气板，反应液从反应液入口被添加进反应容器；反应液经过各照射层后由搅拌器充分搅拌，经过搅拌的反应液与经过布气板的待处理烟气充分发生脱汞反应，生成的脱汞后的烟气在反应容器内的气压作用下向上移动，并由除雾器除去其中的湿蒸汽后，从排气口排出；此时，与待处理烟气发生反应后的反应液中还含有可见光脱汞催化剂，故将反应液由循环泵从反应容器底端向上提升至超声波发生器，反应液由超声波发生器生成的超声波进行活性激活后进入喷洒头，继而反应液由喷洒头喷淋再次进入反应容器，完成一次循环。反应液经过多次脱汞循环后，反应液中的可见光脱汞催化剂基本被消耗掉后，反应液由反应液排放口排出。可以看出，本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置各组成部分均为常见部件或器件，成本较低，且反应液被多次循环利用，故本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置成本比较低；而且，在可见光的作用下，由超声波激活活性的反应液与待处理烟气能够充分接触、充分反应，故本发明超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的脱汞效果比较好。

附图说明

图1为本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的主视图。

图2为本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的俯视图。

图3为本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的左视图。

图4为本实用新型所述布气板的俯视图。

图5为本实用新型所述布气板的主视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

图1为本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的主视图。图2为本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的俯视图。图3为本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的左视图。如图1、图2、图3所示，本实用新型所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置，包括：用于向所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置通入待处理烟气的烟气管1，设置在烟气管1上防止反应液倒流的单向阀2，用于使烟气均匀分布且与反应液充分接触的布气板3，用于使反应液中的可见光脱汞催化剂均匀分散的搅拌器4，六个以上的可见光源，六个以上的用于放置可见光光源的石英玻璃管5，用于去除脱汞后的烟气中的湿蒸汽的除雾器6，用于为布气板3、搅拌器4、石英玻璃管5、除雾器6提供安设支撑且盛装反应液的反应容器13，用于将反应液从反应容器13底端提升至反应容器13顶端的循环泵8，用于对反应液进行活性激活的超声波发生器9，用于从反应容器13顶端向反应容器13内均匀喷洒反应液的喷洒头10，用于为搅拌器4、可见光光源、超声波发生器9提供电能的电源14；其中，六个以上的可见光源与六个以上的石英玻璃管5一一对应。

反应容器13顶端一侧设置有一个排气口7、一个反应液入口11，反应容器13底端一侧设置有反应液排放口12；在反应容器13内的下部安设布气板3，布气板3底部通过烟气管1连通所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置外部，单向阀2装设于所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置外部的烟气管1上； 在反应容器13内布气板3上方装设有搅拌器4，搅拌器4连接至电源14；喷洒头10装设于反应容器13内的上部，且喷洒头10通过管道连通超声波发生器9输出端口，超声波发生器9输入端口通过管道连通反应容器13底端，且在连通超声波发生器9与反应容器13底端的管路上装设循环泵8；超声波发生器9还连接电源14；在反应容器13内，喷洒头10下方与搅拌器4上方之间，从上到下依次装设有六层以上的照射层，每个照射层由一个石英玻璃管、装设在石英玻璃管5内的可见光源组成，可见光源连接电源14；在反应容器13内喷洒头10上方、排气口7下方还装设有除雾器6。

这里，反应液入口11用于将反应液添加到反应容器(13)内，反应液的液面高度为反应容器13高度的1/3～1/2。排气口7用于排放反应容器13中脱汞后的烟气。

本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，反应液由可见光脱汞催化剂和去离子水混合组成。反应液首先经过超声波激活后，会释放出大量的羟基自由基·OH等活性物质；活性激活后的反应液再经可见光光照射后，又会产生出具有强氧化性的羟基自由基·OH、超氧自由基·O₂^-以及空穴h⁺，羟基自由基·OH能将待处理烟气中的Hg⁰氧化成Hg²⁺后溶解在反应溶液中，从而达到了洁净烟气的目的。

总之，本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置开始工作时，外部环境中含汞的待处理烟气通过烟气管道进入布气板，反应液从反应液入口被添加进反应容器；反应液经过各照射层后由搅拌器充分搅拌，经过搅拌的反应液与经过布气板的待处理烟气充分发生脱汞反应，生成的脱汞后的烟气在反应容器内的气压作用下向上移动，并由除雾器除去其中的湿蒸汽后，从排气口排出；此时，与待处理烟气发生反应后的反应液中还含有可见光脱汞催化剂，故 将反应液由循环泵从反应容器底端向上提升至超声波发生器，反应液由超声波发生器生成的超声波进行活性激活后进入喷洒头，继而反应液由喷洒头喷淋再次进入反应容器，完成一次循环。反应液经过多次脱汞循环后，反应液中的可见光脱汞催化剂基本被消耗掉后，反应液由反应液排放口排出。可以看出，本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置各组成部分均为常见部件或器件，成本较低，且反应液被多次循环利用，故本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置成本比较低；而且，在可见光的作用下，由超声波激活活性的反应液与待处理烟气能够充分接触、充分反应，故本发明超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置的脱汞效果比较好。

本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，反应容器13中部为圆柱形空腔结构，顶部为顶端开口的三角形结构，底部为底端开口的倒三角形结构。

本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，石英玻璃管5横穿反应容器13中部的圆柱形空腔，且石英玻璃管5的管壁与反应容器13的容器壁之间密封连接。

本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，六个以上的石英玻璃管5以扇形交叉方式安设。

本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，喷洒头10上设置有三个以上的喷嘴。

图4为本发明所述布气板的俯视图。图5为本发明所述布气板的主视图。如图4、图5所示，本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，布气板3呈倒梯形状，布气板3顶端为一个圆盘，且圆盘上设置有三个以上的微孔15；布气板3底端设置有开口，以连接烟气管1。

本发明所述超声波结合卧式可见光的烟气脱汞装置中，可见光光源为荧光灯、LED灯或白炽灯。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。