基于可见光的中喷式烟气脱汞装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，反应器的下部设置进气管，反应器顶端设置补液口及排气口，反应器内设置中央储液柱，中央储液柱上设置有多个喷洒头，反应器内设置有多个石英玻璃管，多个石英玻璃管以中央储液柱为中心，圆周均匀分布，石英玻璃管内设置有可见光源，反应器的底端设置有循环液出口，循环液出口通过循环管连通中央储液柱上端的进液口，循环管上设置有循环泵，循环管的下部设置排液口。利用光化学催化反应，利用含有复合型催化剂的反应液可见光照射后释放出羟基自由基?OH、超氧负离子自由基?O2?和空穴h+，它们均具有强氧化性，将Hg0氧化成Hg2+，从而将Hg0以Hg2+的形式脱除，达到烟气脱汞的目的。
【专利说明】
基于可见光的中喷式烟气脱汞装置[0001 ]
技术领域
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[0002]本实用新型属于环境污染防治技术领域，具体涉及一种基于可见光的中喷式烟气脱汞装置。
[0003]【背景技术】:
[0004]我国既是世界上最大的煤炭生产国，又是世界上最大的煤炭消费国。煤炭燃烧产生的烟气中含有大量的污染物，如S〇2、NO、Hg、As、Se和C〇2等。目前，我国对S〇2和N0污染物控制技术已接近成熟，近年来，随着燃煤烟气污染问题的严重、环境保护意识的增强，燃煤造成的痕量元素如Hg、As等污染问题也正在引起人们的重视，特别是燃煤造成的汞污染问题。汞作为煤中一种痕量元素，在煤炭燃烧过程中，大部分汞随燃煤烟气排入大气，进入生态环境的汞在生物体内和食物链中永久累积，会对生物产生较大的危害。
[0005]燃煤烟气中汞的存在形式主要三种:单质汞HgQ、二价汞Hg2+和颗粒态汞Hgp。二价汞Hg2+易溶于水，可通过湿法烟气脱硫装置(WFGD)去除；颗粒态汞Hgp可通过现有的除尘设备去除。只有单质汞Hg*3易挥发且不溶于水，很难通过现有的方法脱除。
[0006]目前，燃煤烟气中单质汞Hg*3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Hg*3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。
[0007]【实用新型内容】:
[0008]综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，它是利用光化学催化反应，利用含有复合型催化剂的反应液可见光照射后释放出羟基自由基+ 0H、超氧负离子自由基+ Of和空穴h+，它们均具有强氧化性，能够将烟气中的Hg*3氧化成Hg2+，从而将Hg*3以Hg2+的形式脱除，达到烟气脱汞的目的。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0010]—种基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其中:包括反应器、进气管、石英玻璃管、 循环栗、中央储液柱、循环管及喷洒头，所述的反应器的下部设置进气管，反应器顶端设置补液口及排气口，反应器内设置中央储液柱，所述的中央储液柱上设置有多个喷洒头，所述的反应器内设置有多个石英玻璃管，多个石英玻璃管以中央储液柱为中心，圆周均匀分布， 所述的石英玻璃管内设置有可见光源，所述的反应器的底端设置有循环液出口，循环液出口通过循环管连通中央储液柱上端的进液口，所述的循环管上设置有循环栗，所述的循环管的下部设置排液口。
[0011]进一步，所述的反应器的下部设置有布气箱，布气箱与进气管连通，所述的布气箱的顶板为布气板，布气板上均匀设置有布气孔。
[0012]进一步，所述的布气箱的截面形状为漏斗型，其下端连通进气管。
[0013]进一步，所述的喷洒头在中央储液柱上分层布置，沿中央储液柱的长度方向至少设置三层喷洒头，每层设置至少六个喷洒头，六个喷洒头以中央储液柱的轴心为中心周向均匀分布。
[0014]进一步，所述的反应器内设置有至少八个石英玻璃管，八个石英玻璃管以中央储液柱为中心，圆周均勾分布。
[0015]进一步，所述的进气管上设置有单向阀。
[0016]进一步，所述可见光源为荧光灯、LED灯或白炽灯。[〇〇17]本实用新型的有益效果为:
[0018]1、本实用新型是含汞烟气从反应器下部进入，自下而上流动，反应器中部的石英玻璃管内设置可见光源，中央储液柱提供含有催化剂的反应液，反应液从喷洒头以中央储液柱为中心，向四周喷洒，可见光从四周向内照射，反应液经可见光源照射后释放出羟基自由基+ 0H、超氧负离子自由基'Of和空穴h+，然后与自下而上流动的烟气中的Hg^发生氧化反应，将氧化成Hg2+，Hg2+易溶于水，在反应器内被反应液吸收，最终排放，脱汞后的烟气从反应器顶端设置的排气口排出。
[0019]2、本实用新型的反应器下部设置布气箱，布气箱的顶板为布气板，布气板上均匀设置有布气孔，燃煤烟气从进气管进入布气箱，然后通过布气板上的布气孔均匀向上流动， 从而增大烟气在反应器内的流动时间，使烟气在反应器内分布均匀，从而充分的与反应溶液发生光化学反应，保证烟气中的Hg^被彻底脱除。
[0020]3、本实用新型设置循环栗，循环栗将反应液在反应器内循环流动，反应液被多次循环利用，反应液中的催化剂被充分利用，因此本实用新型脱汞成本低。
[0021]4、本实用新型的喷洒头沿中央储液柱的长度方向分层布置，使用时，燃煤烟气自下而上流动，多层次的与反应液接触，接触过程先后有序，实现对燃煤烟气多次脱汞反应， 烟气与反应液能够充分接触、充分反应，使本实用新型脱汞效果更好。
[0022]5、本实用新型结构简单、使用方便、脱汞效果好，反应液有中心向四周喷洒，可见光有四周向中心照射，这种相对设置的方法，使反应液的光催化反应发生的更加充分彻底， 便于烟气脱汞处理。[〇〇23]【附图说明】:[0〇24]图1为本实用新型的结构不意图；
[0025]图2为本实用新型图1的A-A剖视示意图；
[0026]图3为本实用新型的中央储液柱的结构示意图；
[0027]图4为本实用新型的布气箱的结构示意图；
[0028]图5为本实用新型图4的俯视不意图。【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0030]如图1?5所示，一种基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，包括反应器5、进气管1、石英玻璃管4、循环栗8、中央储液柱9、循环栗8、循环管10及喷洒头11，所述的反应器5的下部设置进气管1，进气管1与布气箱3连通，布气箱3设置在反应器5的下部，布气箱3的顶板为布气板，布气板上均匀设置有布气孔15,布气箱3的截面形状为漏斗型，其下端连通进气管1， 进气管1上设置有单向阀2,反应器5顶端设置补液口 7及排气口 6,反应器5内设置中央储液柱9，所述的中央储液柱9上设置有多个喷洒头11，所述的反应器5内设置有八个石英玻璃管4，八个石英玻璃管4以中央储液柱9为中心，圆周均匀分布，所述的石英玻璃管4内设置有可见光源12,所述的反应器5的底端设置有循环液出口 13,循环液出口 13通过循环管10连通中央储液柱9上端的进液口，所述的循环管10上设置有循环栗8,所述的循环管10的下部设置排液口 14。所述的喷洒头11在中央储液柱9上分层布置，沿中央储液柱9的长度方向设置三层喷洒头11，每层设置八个喷洒头11，八个喷洒头11以中央储液柱9的轴心为中心周向均匀分布。[0031 ]使用时，将焚光灯放置在石英玻璃管4内，燃煤烟气从进气管1进入，从补液口 7向反应器5内加入复合催化剂反应液，启动循环栗8，循环栗8将反应器5内的反应液从循环管 10提升进入中央储液柱9,然后从喷洒头11由中心向四周喷洒，可见光由四周向中心照射， 燃煤烟气进入布气箱3后，经布气孔15进入反应器5内，在反应器5内自下而上流动，喷洒出的反应液由上而下流动，反应液与燃煤烟气接触，然后在可见光的光催化反应下，利用光化学催化反应，利用含有复合型催化剂的反应液可见光照射后释放出羟基自由基+ 0H、超氧负离子自由基+ 〇2_和空穴h+，它们均具有强氧化性，能够将烟气中的Hg°氧化成Hg2+，从而将Hg° 以Hg2+的形式脱除，达到烟气脱汞的目的。
[0032]本实用新型设置布气箱3、布气板及布气孔15,燃煤烟气从进气管1进入布气箱3， 然后通过布气板上的布气孔15均匀向上流动，从而增大烟气在反应器5内的流动时间，使烟气在反应器5内分布均勾，从而充分的与含有催化剂的反应溶液发生光化学反应，保证烟气中的Hg^被彻底脱除。
[0033]本实用新型的喷洒头11沿中央储液柱9的长度方向分三层布置，使用时，燃煤烟气自下而上流动，多层次的反应液接触，接触过程先后有序，实现对燃煤烟气多次脱汞反应， 烟气与反应液能够充分接触、充分反应，使本实用新型脱Hg^效果好。[〇〇34]要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
【主权项】
1.一种基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:包括反应器(5)、进气管(1)、 石英玻璃管(4)、循环栗(8)、中央储液柱(9)、循环管(10)及喷洒头(11)，所述的反应器(5) 的下部设置进气管(1)，反应器(5)顶端设置补液口(7)及排气口(6)，反应器(5)内设置中央 储液柱(9)，所述的中央储液柱(9)上设置有多个喷洒头(11)，所述的反应器(5)内设置有多 个石英玻璃管(4)，多个石英玻璃管(4)以中央储液柱(9)为中心，圆周均匀分布，所述的石 英玻璃管(4)内设置有可见光源(12)，所述的反应器(5)的底端设置有循环液出口(13)，循 环液出口(13)通过循环管(10)连通中央储液柱(9)上端的进液口，所述的循环管(10)上设 置有循环栗(8)，所述的循环管(10)的下部设置排液口(14)。2.根据权利要求1所述的基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:所述的反应 器(5)的下部设置有布气箱(3)，布气箱(3)与进气管(1)连通，所述的布气箱(3)的顶板为布 气板，布气板上均匀设置有布气孔(15)。3.根据权利要求2所述的基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:所述的布气 箱(3)的截面形状为漏斗型，其下端连通进气管(1)。4.根据权利要求1所述的基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:所述的喷洒 头(11)在中央储液柱(9)上分层布置，沿中央储液柱(9)的长度方向至少设置三层喷洒头 (11)，每层设置至少六个喷洒头(11)，六个喷洒头(11)以中央储液柱(9)的轴心为中心周向 均匀分布。5.根据权利要求1所述的基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:所述的反应 器(5)内设置有至少八个石英玻璃管(4)，八个石英玻璃管(4)以中央储液柱(9)为中心，圆 周均勾分布。6.根据权利要求2所述的基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:所述的进气 管(1)上设置有单向阀(2)。7.根据权利要求1所述的基于可见光的中喷式烟气脱汞装置，其特征在于:所述可见光 源(12 )为荧光灯、LED灯或白炽灯。
【文档编号】B01D53/78GK205586821SQ201620406728
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】张安超, 邢微波, 王 华, 宋军, 盛伟, 李成伟, 张立享
【申请人】河南理工大学