二噁英催化还原净化装置的制作方法

文档序号:11415386阅读:510来源:国知局

本实用新型属于垃圾焚烧净化领域,具体涉及一种二噁英催化还原净化装置。



背景技术:

二噁英是一类能与芳香烃受体结合并能导致各种生物化学变化的物质的总称。它既非人为生产,又无任何用途,难于生物降解,在食物链中富集,对环境和健康构成严重威胁,已成为全球普遍关注的环境问题以及公共卫生问题。二噁英在常温条件下为白色结晶物质,难溶于水,在强酸、强碱及氧化剂中仍能稳定存在。自然界中微生物的降解作用对二噁英影响很小,而且二噁英在高温条件下比较稳定,达到750℃以上才会分解。它的毒性以LD50表示,专业术语叫"半数致死量"。它的毒性十分大,是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有"世纪之毒"之称。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。大气环境中的二噁英90%来源于城市和工业垃圾焚烧。焚烧过程中生成的二噁英在随烟气温度下降的过程中大部分是以固态形式附着在飞灰颗粒表面,小部分仍保留在气相中。但是,目前缺少对焚烧过程中产生的烟气和废渣残存的二噁英进行一体化处理的装置。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种二噁英催化还原净化装置,通过所述装置不仅能够对垃圾焚烧过程中产生的烟气和废渣进行处理,二噁英的去除率高达99.98%,有效避免了二噁英残留带来的危害,而且可以将烟气中的氮氧化物和恶臭一并去除。

为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种二噁英催化还原净化装置,包括燃烧炉1,通过燃烧炉1依次连接有烟气净化装置2、预热器3、还原剂喷射预混器4、静态混合器5、催化反应装置6、烟气回收装置7;

所述燃烧炉1上设有燃烧炉材料入口11、燃烧炉烟气出口12、条形渐进式密封自动炉排14、废渣回收箱15,其中燃烧炉材料入口11和燃烧炉烟气出口12设置在燃烧炉1的上部,条形渐进式密封自动炉排14和置在在燃烧炉1的下部,通过条形渐进式密封自动炉排14可以将废渣运输至燃烧炉1下部的废渣回收箱15;所述燃烧炉1还连接有数显监视控制装置13,数显监视控制装置13用于全程监测垃圾热解处理过程,当垃圾引燃后,打开数显监视控制装置电源开关,燃烧炉1内的温度显示在数显监视控制装置显示屏上;当燃烧炉1内温度达到一定温度时,烟气净化装置2开始工作,同时条状渐进式密封自动炉排14启动将废渣运至废渣回收箱15;

烟气净化装置2包括烟气净化装置入口21和烟气净化装置出口22,所述烟气净化装置入口21与燃烧炉烟气出口12相连,气净化装置出口22连接有预热器入口31。

进一步地,所述燃烧炉1能够对废渣进行二次燃烧处理。

进一步地,所述还原剂喷射预混器4包括还原剂喷射预混器入口41、还原剂喷射预混器出口42和还原剂喷枪43,所述还原剂喷射预混器入口41与预热器出口32连接,在所述还原剂喷枪43中设有氨气,在所述还原剂喷枪43的出口位置设有格栅,所述还原剂喷射预混器出口42与静态混合器入口51连接;所述静态混合器5上还设有静态混合器出口52和圆盘53,静态混合器出口52与催化反应装置入口61连接;所述催化反应装置6上还设有催化反应装置出口62,催化反应装置6的内腔中设有前后设置的催化还原催化剂层63和催化氧化催化剂层64,通过催化反应装置出口62连接烟气回收装置入口71。

进一步地,所述催化还原催化剂层63包括脱硝催化剂层和稀土金属层。

进一步地,所述还原剂喷射预混器4具有文丘里管结构。

进一步地,所述静态混合器5是一个不对称U型管结构,内部被圆盘53划分为若干混合区。

进一步地,所述静态混合器5内部被圆盘53划分为四层混合区。

进一步地,所述预热器3、还原剂喷射预混器4、静态混合器5和催化反应器6构成一个U形结构。

有益效果:与现有技术相比,本实用新型提供的一种二噁英催化还原净化装置不仅能够对垃圾焚烧过程中产生的烟气和废渣进行处理,二噁英的去除率高达99.98%,有效避免了二噁英残留带来的危害,而且可以将烟气中的氮氧化物和恶臭一并去除。除此之外,通过数显监视控制装置能够对燃烧炉内的情况进行智能监控,通过烟气回收装置还能对处理后的烟气进行回收利用。

附图说明

图1为本实用新型一种二噁英催化还原净化装置的结构示意图。

图中:1-燃烧炉、11-燃烧炉材料入口、12-燃烧炉烟气出口、13-数显监视控制装置、14-条形渐进式密封自动炉排、15-废渣回收箱、2-烟气净化装置、21-烟气净化装置入口、22-烟气净化装置出口、3-预热器、31-预热器入口、32-预热器出口、4-还原剂喷射预混器、41-还原剂喷射预混器入口、42-还原剂喷射预混器出口、42-还原剂喷枪、5-静态混合器、51-静态混合器入口、52-静态混合器出口、53-圆盘、6-催化反应装置、61-催化反应装置入口、62-催化反应装置出口、63-催化还原催化剂层、64-催化氧化催化剂层、7-烟气回收装置、71-烟气回收装置入口、71-烟气回收装置出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述。

实施例

参考图1,一种二噁英催化还原净化装置,包括燃烧炉1,通过燃烧炉1依次连接有烟气净化装置2、预热器3、还原剂喷射预混器4、静态混合器5、催化反应装置6、烟气回收装置7。

参考图1,所述燃烧炉1上设有燃烧炉材料入口11、燃烧炉烟气出口12、条形渐进式密封自动炉排14、废渣回收箱15,其中燃烧炉材料入口11和燃烧炉烟气出口12设置在燃烧炉1的上部,条形渐进式密封自动炉排14和置在在燃烧炉1的下部,通过条形渐进式密封自动炉排14可以将废渣运输至燃烧炉1下部的废渣回收箱15;所述燃烧炉1还连接有数显监视控制装置13,数显监视控制装置13用于全程监测垃圾热解处理过程,当垃圾引燃后,打开数显监视控制装置电源开关,燃烧炉1内的温度显示在数显监视控制装置显示屏上;当燃烧炉1内温度达到一定温度时(垃圾一次燃烧时温度为900℃),烟气净化装置2开始工作,同时条状渐进式密封自动炉排14启动将废渣运至废渣回收箱15;所述燃烧炉1能够对废渣进行二次燃烧处理,当燃烧炉1底部的废渣通过条形渐进式密封自动炉排14运输至废渣回收箱15,因为垃圾焚烧后二噁英被吸附在飞灰上,随颗粒物一起进入灰渣系统,因此可以对废渣进行二次焚烧,此时燃烧炉1内的温度为1200℃。

参考图1,烟气净化装置2包括烟气净化装置入口21和烟气净化装置出口22,所述烟气净化装置入口21与燃烧炉烟气出口12相连,气净化装置出口22连接有预热器入口31。

参考图1,所述还原剂喷射预混器4具有文丘里管结构,包括还原剂喷射预混器入口41、还原剂喷射预混器出口42和还原剂喷枪43,所述还原剂喷射预混器入口41与预热器出口32连接,在所述还原剂喷枪43中设有氨气,还原剂喷枪将还原剂喷射进入还原剂喷射预混管中与烟气混合,根据文丘里管原理,还原剂能迅速混合到烟气当中并迅速汽化。为增加混合效果,使得还原剂氨气喷出时占据较大的空间,在所述还原剂喷枪43的出口位置设有格栅。所述还原剂喷射预混器出口42与静态混合器入口51连接;所述静态混合器5上还设有静态混合器出口52和圆盘53,所述静态混合器5是一个不对称U型管结构,内部被圆盘53划分为四层混合区,静态混合器出口52与催化反应装置入口61连接;

参考图1,所述催化反应装置6上还设有催化反应装置出口62,催化反应装置6的内腔中设有前后设置的催化还原催化剂层63和催化氧化催化剂层64,所述催化还原催化剂层63包括脱硝催化剂层和稀土金属层。催化还原催化剂层的设置具有脱硝和去除二噁英的功能,催化氧化催化剂层的设置具有脱除挥发性有机物的作用。通过催化反应装置出口62连接烟气回收装置入口71。参考图1,所述预热器3、还原剂喷射预混器4、静态混合器5和催化反应器6构成一个U形结构。

在预热器中通过燃气对预热后的烟气进行加热,可将烟气加热至200℃至280℃之间,在该温度下烟气可进行催化反应。预热器中升温后的烟气进入到还原剂喷射预混器中,还原剂喷枪向还原剂喷射预混器中喷入还原剂,还原剂与升温后的烟气随后进入到静态混合器中,在静态混合器中设有四层烟气静态混合层,在烟气静态混合层中烟气与还原剂充分混合。还原剂与烟气的混合物进入到催化反应器中,催化反应器中的催还还原催化剂与烟气、还原剂反应,脱除烟气中的硝和二噁英。这里的还原剂是氨气,脱硝和二噁英的具体反应过程为:烟气中的氮氧化物与氨气在催化剂的作用下发生反应转化为氮气和水,而烟气中的二噁英与氧气在催化剂的作用下转化为二氧化碳、水、氯化氢;化学反应式为:

NO2+NO+2NH3→2N 2+3H2O

4NO+O2+4NH3→4N 2+6H2O

2NO2+O2+4NH3→3N 2+6H2O

C12HnCl8-nO2+(9+0.5n)O2→(n-4)H 2O+12CO2+(8-n)HCl。

处理后的烟气进入烟气回收装置7进行有效的回收利用。烟气通过催化剂可以达到98%以上的氮氧化物净化效率和99.9%以上的二噁英净化效率,实现同步脱硝与二噁英的目的,经二次燃烧的废渣,对二噁英的去除率为99.98%。为保证加热效率,预热器采用燃气加热的方式对烟气进行加热。上述各部件前后依次设置并构成一个U形,可以减小横向方向的尺寸,以充分利用车间中的空间。

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