双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置及方法_4

文档序号:9337471阅读:来源:国知局
排出到废水处理装置。
[0140] 最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置,包括脱硫塔(I)、等离子体除雾氧化装置(2)和脱硝脱汞塔(3);其特征是:所述脱硫塔(I)、等离子体除雾氧化装置(2)和脱硝脱汞塔(3)依次连接,形成脱硫塔(I)和脱硝脱汞塔(3)相互分离的双塔结构。2.根据权利要求1所述的双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置,其特征是:所述脱硫塔(I)包括自下而上依次设置的脱硫浆液循环池(11)、脱硫喷淋层(13)、脱硫除雾器(14)和脱硫烟气出口(15); 所述等离子体除雾氧化装置(2)包括相互连通的除雾部分(22)、氧化部分(23),所述除雾部分(22)、氧化部分(23)的下端设置除雾废水出口(25); 所述脱硝脱汞塔(3)包括依次自下而上设置的脱硝脱汞浆液循环池(31)、填料层(32)、脱硝脱汞喷淋装置(33)、脱硝脱汞除雾器(34)和脱硝脱汞烟气出口(35); 所述脱硫浆液循环池(11)、脱硫喷淋层(13)之间的侧壁上设置有脱硫烟气进口(12); 所述脱硝脱汞浆液循环池(31)和填料层(32)之间的侧壁上设置有脱硝脱汞塔烟气进口 (37); 所述除雾部分(22)上端设置等离子体除雾氧化装置烟气进口(21)与脱硫烟气出口(15)相连通;所述氧化部分(23)上端设置等离子体除雾氧化装置烟气出口(24)与脱硝脱汞塔烟气进口(37)相连通; 所述脱硫浆液循环池(11)和脱硫喷淋层(13)通过带栗的管道相连通; 所述脱硝脱汞浆液循环池(31)和脱硝脱汞喷淋装置(33)通过带栗的管道相连通; 所述脱硫浆液循环池(11)的下端、除雾废水出口(25)均通过管道与脱硝浆液循环池(31)相连通。3.根据权利要求2所述的双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置,其特征是:所述脱硫浆液循环池(11)外接浆液池(6); 该浆液池¢)内设置有新鲜的钠基吸收液; 所述等离子体除雾氧化装置烟气出口(24)上设置有H2S等添加剂注入装置(26)。4.根据权利要求3所述的双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置,其特征是:所述除雾部分(22)由除雾电极和除雾极板组成通道; 所述除雾电极为圆盘式电极;圆盘沿一根极线从上往下均匀分布; 所述圆盘直径10mm,厚度I?2mm,任意相邻圆盘之间的间隔为1mm ; 圆盘电极与除雾极板的间距为300?400mm ; 所述氧化部分(23)由氧化电极和氧化极板组成通道; 所述氧化电极为针状电极,由4、6或8根针同一平面对称布置形成一组,沿一根极线从上往下均匀分布; 所述每根针的长度5_ ;针尖直径小于0.5_,所述每组针状电极之间的间隔为10_ ; 所述相邻两组针均匀交叉布置,4、6或8根针时,上、下针之间的夹角分别为45°、30°和 22.5° ; 针状电极和氧化极板之间的间距为150?200mm。5.根据权利要求4所述的双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置,其特征是:所述除雾部分(22)与氧化部分(23)下端设置水平的空气通道(27)相互连通; 所述氧化部分(23)的下端连通口设置烟气导流构件。6.一种双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化方法,其特征是:依次进行脱硫、等离子除雾氧化、Hg的硫化和脱硝脱汞过程。7.根据权利要求6所述的双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化方法,其特征是: 1)所述脱硫过程包括如下步骤: 1.1)原始待处理烟气进行除尘处理后通过钠基吸收液从上到下喷淋,使得烟气中的SO2和钠基吸收液逆向接触,发生中和反应,完成脱硫反应; 1.2)将上述步骤中完成脱硫的烟气通过除雾器进行初步除雾,之后进入等离子体除雾氧化装置进行等离子除雾氧化步骤; 2)所述的等离子体除雾氧化过程如下步骤: 2.1)将脱硫后的烟气经过除雾电极高压放电,水雾荷上负电荷,随后移动至极板,继而使得液体自上而下流动; 2.2)除雾后的烟气水平进入等离子体氧化段,接着自下而上流动,经过氧化电极的高压放电,产生大量氧化性自由基,将NO与Hg分别氧化为N02、HNO2,圆03与HgO ; 2.3)氧化后的烟气从等离子体除雾氧化器出口排出,之后进入Hg的硫化过程; 3)所述的汞的硫化过程包括如下步骤: 3.1)通过H2S喷入装置向氧化后的烟气喷入H2S气体,将HgO转化成HgS ; H2S的加入量如下: H2SiHg = 1.5:1?2:1,加入后的H2S与HgO反应生成HgS ; 4)所述的脱硝脱汞过程包括如下步骤: 4.1)由以上步骤1.2)中产生的脱硫副产物以及步骤2.1)收集的液体溶液作为脱硝和脱汞的吸收液从上往下喷淋,而硫化后的烟气通过填料层时,与喷淋的溶液充分接触,发生氧化还原反应,最终完成尚效脱硝; 而通过步骤1.2)所带的未完全反应钠基吸收液硫化后的烟气接触,发生中和反应,完成部分脱硝;且该钠基吸收液与未完全反应的H2S发生中和反应,生成Na2S,完成H2S的脱除;而Na2S和NO2发生氧化还原反应,促进NOx脱除; 所述脱硝的同时,烟气中的HgS在填料层中被洗涤,完成Hg的最终脱除; 4.2)脱硝脱汞后的副产物定期排到曝气装置进行氧化,完全转化为Na2S04、NaHSOjP~3~03后再进入废水处理装置; 4.3)脱硝脱汞过程后的烟气在简单除雾后直接排出。8.一种烟气中SO 2、NOx和Hg深度脱除的方法,其特征是,包括如下步骤: (1)脱硫 将高效除尘后的烟气引入脱硫塔(I),以NaOH吸收液喷淋,烟气中的SOjP NaOH发生快速中和反应,完成高效脱硫,同时控制新鲜NaOH吸收液的加入量,生成Na2S03/NaHS03-合液,用于后续NOx的脱除; (2)除雾、氧化 从脱硫塔(I)出来的烟气首先进行高效除雾: 烟气自上而下运动,液滴荷上负电荷,之后在静电力作用下迀移到极板,接着自上而下流至等离子体除雾氧化装置(2)的底部,最后由废水出口(25)排出,进入脱硝脱汞塔(3)的脱硝浆液循环池(31); 除雾后的烟气水平流动至氧化部分(23)的底部,接着在氧化部分(23)自下而上流动,实现NO和Hg的氧化: 放电过程中产生了大量的氧化性自由基,所述自由基与烟气中的NO和Hg发生氧化反应,生成易于吸收的N02、HNO2,圆03和HgO ; 烟气自下而上经过氧化部分(23),最后氧化后的烟气从其顶部排出; (3)Hg的硫化 氧化后的烟气首先在烟道中进行硫化,在氧化部分(23)的烟气出口处喷入H2S气体,使HgO转化为HgS ; (4)脱硝除汞 脱硫过程中产生的副产物Na2S03/NaHS03-合吸收液引入脱硝脱汞塔的循环浆液池作为脱硝脱汞的吸收液,从上到下喷洒至填料层(32); 硫化后的烟气通过填料层(32),逆向接触Na2S03/NaHS03混合吸收液,一方面Na 2S03/NaHSOjP NO 2通过氧化还原反应,另一方面HgS被吸收液洗涤下来,完成脱硝除汞;同时在脱硝除汞过程中,未完全反应的H2S被NaOH吸收,以及吸收后的产物Na2S也参与脱硝,最后烟气通过除雾器后接入烟囱排入大气。9.根据权利要求8所述的烟气中S02、N0x和Hg深度脱除的方法,其特征是:所述步骤(I)中Na2S03/NaHS0jg合液的生成步骤如下:2Na0H+S02= Na 2S03+H20Na2S03+S02+H20 = 2NaHS03; 所述步骤(2)中自由基的生成步骤如下:02+e = 0+0+eH20+e = OH+H+eO+O2= O 3; 所述步骤(2)中NO和Hg的氧化步骤如下:N0+0 = NO2N0+03 = NO 2+02Ν0+0Η = HNO2N02+0H = HNO3Hg+0 = HgOHg+03= Hg0+0 2; 所述步骤(3)中硫化反应步骤如下:HgO+H2S = HgS+H20 ; 所述步骤(4)中脱硝步骤如下:2Na0H+N02+N0 = 2NaN02+H202Na0H+2N02= NaNO 2+NaN03+H202Na0H+H2S = Na2S+2H204Na2S03+2N02= 4Na 2S04+N2Na2S03+2N02+H20 = Na2S04+2HN024NaHS03+2N02= 4NaHS0 4+N2NaHS03+2N02+H20 = NaHS04+2HN02Na2S+2N02= Na2S04+N2O10.根据权利要求8所述的烟气中SO 2、NOx和Hg深度脱除的方法,其特征是: 定期从脱硝脱汞塔(3)的脱硝浆液循环池(31)底部排出废水,进行强制空气氧化后,将高浓度的Na2S04、NaHSO4, HgS排出到废水处理装置。
【专利摘要】本发明公开了一种双塔型等离子体耦合钠基吸收烟气深度净化装置,其脱硫塔和脱硝脱汞塔相互分离。该脱硫塔自下而上依次设置脱硫浆液循环池、脱硫喷淋层、脱硫除雾器和脱硫烟气出口;等离子体除雾氧化装置包括除雾部分、氧化部分,除雾部分、氧化部分的下端设置除雾废水出口;脱硝脱汞塔依次自下而上设置的脱硝脱汞浆液循环池、填料层、脱硝脱汞喷淋装置、脱硝脱汞除雾器和脱硝脱汞烟气出口;脱硫浆液循环池、脱硫喷淋层之间设脱硫烟气进口;脱硝脱汞浆液循环池和氧化部分相连;除雾部分与脱硫烟气出口相连;脱硫浆液循环池和脱硫喷淋层相连;脱硝脱汞浆液循环池和脱硝脱汞喷淋装置相连;脱硫浆液循环池、除雾废水出口均与脱硝浆液循环池相连。
【IPC分类】B01D53/56, B01D53/75, B01D53/64, B01D53/78, F23J15/02, B01D53/50
【公开号】CN105056723
【申请号】CN201510455550
【发明人】吴祖良, 盛洪产, 楼军, 金孝祥, 吕科伟, 徐少娟, 林孝鑫
【申请人】浙江富春江环保热电股份有限公司, 浙江工商大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月29日
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