一种基于可见光的一体化脱硫脱汞装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大气污染物控制领域，具体涉及一种基于可见光的一体化脱硫脱汞装置。
【背景技术】
[0002]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。煤炭的使用产生了多种大气污染物，如S02、N0、Hg和⑶2等。目前，我国在控制二氧化硫的技术上已接近成熟，但在Hg的控制上却仍需完善。国内外现有烟气净化技术中，脱硫和脱汞往往是在各自独立的系统中完成的，极少有一体化联合脱除技术。
[0003]燃煤烟气中汞的存在形式主要有三种:单质汞(HgQ)、二价汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)13Hg2+易溶于水，可以通过湿法烟气脱硫装置(WFGD)去除;Hgp可以通过现有的除尘设备脱除，但Hgt3易挥发且不溶于水，很难通过现有的污染物装置脱除。随着人类对环保要求的不断提高，针对烟气中汞排放控制的法律法规也逐渐出台，加强燃煤烟气中汞的有效脱除迫在眉睫。目前，燃煤电站的各设备的安装均较为紧凑，存在着系统复杂、占地面积大等现象，如再进一步安装脱汞装置，势必会对电厂的现有布局造成较大影响。因次，研发高效节能、清洁环保、运行成本低廉的一体化脱硫脱汞装置是当前的重要任务之一。
【发明内容】
[0004]为克服上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，它具有结构简单、一体化脱硫脱汞效率高、运行成本低、操作维护方便以及清洁环保等优点。
[0005]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案如下:
[0006]—种基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，包括柱体腔，柱体腔底部设置有布气板，布气板侧面连接有进气口和单向阀;柱体腔底部另一侧连接有管道，管道上连接有循环栗，循环栗设置在柱体腔底部位置;柱体腔内部顶端设置有多个喷嘴，喷嘴进口与循环栗相连接的出口管道相连接;柱体腔内部垂直设置有多个中空石英玻璃管，中空石英玻璃管内部设置有可见光光源。柱体腔顶部和底部均设置有密封盖，顶部密封盖上设置有出气口和催化剂填入口，底部密封盖上设置有排液口。
[0007]进一步，中空石英玻璃管由二十五根组成，每根石英玻璃管内放置有可见光光源，可见光光源为LED灯、荧光灯或白炽灯。中空石英玻璃管和可见光光源的数量可根据实际需要增减。
[0008]该装置中，布气板位于装置的底部，布气板可将烟气均匀的通入该装置中；装置底部有一定体积的水和催化剂混合的反应液，循环栗将反应液送至装置上层的喷嘴，所述喷嘴可将反应液以雾状方式均匀自上而下喷洒;反应液在喷洒过程中受到可见光的全方位辐照，所述可见光，放置于中空石英玻璃管内，所述中空石英玻璃管上下密封良好，可以避免可见光源本体与水分的接触，装置的顶端设有催化剂填入口和烟气出口。
[0009]所述可见光放置于中空石英玻璃管中，可以避免可见光被阻隔。所述可见光源本体要避免与反应液的接触，避免人为触电和延长光源寿命。所述装置内反应液为水与可见光催化剂的混合物，在可见光辐照下可以产生强氧化性的物质，如羟基自由基( + 0H)、超氧自由基(+02—)和空穴(h+)等。所述布气板，目的是使烟气均匀的通入到装置中，以延长烟气在装置内的停留时间。所述喷嘴，目的是使反应液均匀的以雾状方式喷淋下来，可以完全填满整个装置截面，扩大反应液与可见光辐照的接触面积和接触时间。
[0010]该实用新型装置的有益效果在于:本实用新型仅包含喷嘴、中空石英玻璃管、可见光光源、布气板以及循环栗，投资费用低。该装置中能引入清洁的可见光，既清洁又节能环保，大大降低了运行成本。所使用的可见光催化剂经可见光照射后，装置内会产生具有强氧化性的物质，如羟基自由基(+0H)、超氧自由基(+ 02一)和空穴(h+)等，可见光催化剂与Ca(OH)2配合使用，装置对汞和二氧化硫具有良好的脱除性能。该装置占地面积小，工艺简单，操作方便。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例装置的主视剖面图(图2中的A-A向截面图)。
[0012]图2为本实用新型实施例装置的俯视图。
[0013]图3为本实用新型实施例装置的局部剖面图(图1中的B-B向截面图)。
[0014]图4为本实用新型实施例装置的喷嘴示意图。
[0015]图5为本实用新型实施例装置的布气板示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0017]如图1、图2和图3所示，本实用新型中的基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，包括柱体腔，柱体腔底部设置有布气板2，布气板2侧面连接有进气口 I和单向阀9;柱体腔底部另一侧连接有管道，管道上连接有循环栗3，循环栗3设置在柱体腔底部位置;柱体腔内部顶端设置有多个喷嘴4，喷嘴4进口与循环栗3相连接的出口管道相连接;柱体腔内部垂直设置有多个中空石英玻璃管5，中空石英玻璃管5内部设置有可见光光源。柱体腔顶部和底部均设置有密封盖，顶部密封盖上设置有出气口 6和催化剂填入口 8，底部密封盖上设置有排液口7。图4为本实用新型实施例装置的喷嘴示意图。图5为本实用新型实施例装置的布气板示意图。
[0018]该装置中，烟气通过进气口 I和单向阀9通入布气板2，经布气板2上的微孔进入柱体腔内。柱体腔底部有一定体积的反应液，反应液由水、可见光催化剂和Ca(OH)2混合而成。通过循环栗3利用管道将反应液送至装置上层的喷嘴4，反应液经喷嘴4上的微孔以雾状方式均匀的喷洒至柱体腔中。反应液至上而下的喷洒过程中受到中空石英玻璃管5内可见光的全方位的照射，照射后释放的活性成分(轻基自由基、超氧自由基和空穴)可以将SO2和Hgt3氧化吸收，最后，洁净的气体经装置顶端的出气口 6排除。
[0019]中空石英玻璃管5由二十五根组成，每根石英玻璃管内放置一个可见光光源。具体应用中可根据实际需要设置可见光源数量。
[0020]烟气经进气口I和单向阀9后，分四路进入布气板，保证了气体通入装置的均匀性。
[0021]反应液经循环水栗3输送至喷嘴入口，分四路进入喷嘴，保证了反应液通入柱体腔的均匀性。
[0022]本实用新型实施例中的基于可见光的一体化脱硫脱汞装置的底部设有排液口7，方便反应液的排出，催化剂和Ca(OH)2通过装置顶部的催化剂填入口8添加。
[0023]下面简要描述本实用新型基于可见光的烟气脱硫脱汞装置的工作原理:
[0024]首先装置内的反应液是由水、可见光催化剂和Ca(OH)2混合组成，添加可见光催化剂的反应液在装置内经可见光照射后，会产生强氧化性的羟基自由基(+0H)、超氧自由基(+OO和空穴(h+)，可以将Hgt3氧化成Hg2+，将部分SO2氧化成S03，进而生成秘04。更重要地，添加的Ca(OH)2即可大幅提高催化剂的抗硫性能，又可有效脱除S02，可见光催化剂与Ca(OH)2联合使用同时脱硫脱汞，脱硫脱汞后的洁净气体经装置顶部的出气口 6排出。
【主权项】
1.一种基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，包括柱体腔，其特征在于:所述柱体腔底部设置有布气板，所述布气板侧面连接有进气口和单向阀；所述柱体腔底部另一侧连接有管道，所述管道上连接有循环栗，所述循环栗设置在柱体腔底部位置;所述柱体腔内部顶端设置有多个喷嘴，所述喷嘴进口与循环栗相连接的出口管道相连接;所述柱体腔内部垂直设置有多个中空石英玻璃管，所述中空石英玻璃管内部设置有可见光光源。2.根据权利要求1所述的基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，其特征在于:所述柱体腔顶部和底部均设置有密封盖，顶部密封盖上设置有出气口和催化剂填入口，底部密封盖上设置有排液口。3.根据权利要求1所述的基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，其特征在于:所述中空石英玻璃管由二十五根组成，每根石英玻璃管内放置有可见光光源，可见光光源为LED灯、荧光灯或白炽灯。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于可见光的一体化脱硫脱汞装置，包括柱体腔，柱体腔底部设置有布气板，布气板侧面连接有进气口和单向阀；柱体腔底部另一侧连接有管道，管道上连接有循环泵，循环泵设置在柱体腔底部位置；柱体腔内部顶端设置有多个喷嘴，喷嘴进口与循环泵相连接的出口管道相连接；柱体腔内部垂直设置有多个中空石英玻璃管，中空石英玻璃管内部设置有可见光光源。柱体腔顶部和底部均设置有密封盖，顶部密封盖上设置有出气口和催化剂填入口，底部密封盖上设置有排液口。本实用新型装置中能引入清洁的可见光，既清洁又节能环保，大大降低了运行成本。该装置占地面积小，工艺简单，操作方便。
【IPC分类】B01D53/50, B01D53/74, B01D53/86, B01D53/64
【公开号】CN205182511
【申请号】CN201520923185
【发明人】张安超, 邢微波, 路好, 朱崎峰, 盛伟, 刘志超, 张立享
【申请人】河南理工大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月19日