技术领域本发明涉及烟气化学净化设备技术领域，特别地，涉及一种干式氨法脱硫脱硝装置。
背景技术：
现有的脱硫脱硝技术中，具有电子束辐照法技术(EBA)和脉冲电晕等离子体技术(PPCP)这两种新型的用于烟气脱硫和脱硝的方法，具有干式净化烟气并在一个反应器内即可同时实现脱硫和脱硝的优点，其脱除后的产物可作为化肥外销，同时还不会产生废渣和废水。电子束辐照法技术实质上是一种干式氨法，脱硫和脱硝剂是液氨(NH3)，利用电子束的激发作用使烟气中的硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、氧气(O2)、氮气(N2)、水蒸汽(H2O)等成分吸收大量电子束能量而生成富有反应活性的游离基(OH基、O原子、HO2基、N基)，加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)的氧化转化，进而与添加的NH3发生化学反应，最终固体产物是硫酸铵和硝酸铵的化肥产品。脉冲电晕等离子体技术在基本原理上与电子束辐照法技术存在相同之处，通过产生的强电场对部分烟气分子进行电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量称为高能电子(5-20eV)，高能电子将烟气中的硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、水蒸汽(H2O)和氧气(O2)等气体分子激活、电离甚至裂解，产生富有反应活性的游离基(OH基、O原子、HO2基、N基)，加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)的氧化转化，进而与添加的NH3发生化学反应，最终产物是硫酸铵和硝酸铵的化肥产品。但上述脱硫脱硝的方法分别存在以下缺点：1、脱硫脱硝的效率与现今越来越高的环保要求差距越来越大；2、设备的投资成本大，当脱硫和脱硝效率愈高时，其投资将要求更大；3、设备的功耗大，运行成本高。
技术实现要素：
本发明提供了一种干式氨法脱硫脱硝装置，以解决现有脱硫脱硝方法的脱硫脱硝效率无法满足环境环保要求；设备的投资成本随着脱硫脱硝的效率要求增加而增加；随着脱硫脱硝效率的增加，设备的功耗以及运行成本也随之升高的技术问题。本发明提供一种干式氨法脱硫脱硝装置，包括反应器壳体，反应器壳体具有用于通入气体的进气端以及用于连通收尘器并输出气体的出气端，反应器壳体处于进气端与出气端之间的部位上设有至少一个用于生成电子束辐照的电子束发生器，电子束发生器在反应器壳体内腔形成电子束辐照区域；或者反应器壳体处于进气端与出气端之间的部位上设有至少一个用于生成脉冲电晕的脉冲电晕等离子体发生器，脉冲电晕等离子体发生器在反应器壳体内腔形成强电场区域，反应器壳体内腔中设有旋转机构和/或旋流形导流机构。进一步地，旋转机构包括沿反应器壳体内腔中的气体流动方向可转动的装配于反应器壳体内腔的主轴、固装于主轴上并用于随主轴转动延长和改变反应器壳体内腔中的气体流动轨迹以增加气体在电子束辐照区域或强电场区域内的运行速度的叶轮以及设于反应器壳体外并用于驱动主轴转动的驱动装置；驱动装置的输出轴与主轴同轴布置，或者驱动装置的输出轴垂直于主轴布置并通过转接件连接和驱动主轴转动。进一步地，叶轮具有多个叶片，多个叶片沿主轴的周向等间距布设。进一步地，叶片沿主轴的径向延伸；或者叶片向反应器壳体的进气端方向倾斜；或者叶片向反应器壳体的出气端方向倾斜。进一步地，叶轮采用平板叶片或者弧形叶片。进一步地，固定的旋流形导流机构采用一组扇片并偏转一个角度或一组扇片呈曲面而组成的导流圈，以使气流呈旋流状或螺旋状通过电子束辐照区域或强电场区域。进一步地，叶轮处于电子束发生器的电子束辐照区域或脉冲电晕等离子体发生器的强电场区域内；或者叶轮处于电子束发生器的电子束辐照区域的区域进入端和/或区域输出端；或者叶轮处于脉冲电晕等离子体发生器的强电场区域的区域进入端和/或区域输出端。进一步地，电子束辐照区域或强电场区域设置有多个，多个电子束辐照区域或多个强电场区域沿气体流动方向等间距布置。进一步地，电子束发生器为电子束加速器或电子束反应器；或者脉冲电晕等离子体发生器为脉冲电晕等离子体电源或脉冲电晕等离子射频器。进一步地，反应器壳体的内壁面、外壁面或基体采用电磁屏蔽层；反应器壳体呈卧式布置或者呈立式布置；反应器壳体的进气端上的氨气入口处于反应器壳体的侧壁面或端壁面上；反应器壳体的进气端上的待处理烟气入口处于反应器壳体的侧壁面或端壁面上；反应器壳体的出气端上的烟气放排口处于反应器壳体的侧壁面或端壁面上。本发明具有以下有益效果：本发明干式氨法脱硫脱销装置，利用旋转机构改变同时通入反应器壳体内腔中的烟气与氨气混合的气流的运行轨迹，使气体在电子束辐照区域或强电场区域的整个壳体内在离心力的作用下作高速的螺旋状或旋流状的运动，使得气体与高能电子的接触次数更多和接触强度更大而且不留死角，使得电子束辐照区域或强电场区域内的烟气被激发而大量生成富有反应活性的游离基，被激发产生的游离基加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)氧化的转化，并与同时混入的氨气之间快速的发生化学反应，从而生成硫酸铵和硝酸铵小颗粒，这些颗粒随着洁净后的烟气排出反应器壳体内腔后进入收尘器，由收尘器捕收的颗粒即可成为化肥而被利用。烟气快速旋转使得粉尘尤其是微细粉尘之间团聚与带粘性的硫酸铵和硝酸铵结合在一起，从而加强了粉尘的脱除；可以使发生器的规格、功率以及反应器的尺寸显著减小，因此可以降低投资、降低运行成本和降低运行功率，可以同时获得快速脱硫、快速脱硝、除尘以及脱除其它重金属的效果，脱硫脱硝的效率也显著提高。另外使壳体内不会结垢或堵塞。本发明干式氨法脱硫脱销装置，利用固定的旋流形导流机构改变同时通入反应器壳体内腔中的烟气与氨气混合的气流的运行轨迹，使气体在电子束辐照区域或强电场区域内作高速的螺旋状或旋流状的运动，使得气体与高能电子的接触次数更多和接触强度更大而且不留死角，使得电子束辐照区域或强电场区域内的烟气被激发而大量生成富有反应活性的游离基，被激发产生的游离基加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)氧化的转化，并与同时混入的氨气之间快速的发生化学反应，从而生成硫酸铵和硝酸铵颗粒，这些颗粒随着洁净后的烟气排出反应器壳体内腔后进入收尘器，由收尘器捕收的颗粒即可成为化肥而被利用。烟气快速旋转使得粉尘尤其是微细粉尘之间团聚与带粘性的硫酸铵和硝酸铵结合在一起，从而加强了粉尘的脱除；可以使发生器的规格、功率以及反应器的尺寸显著减小，因此可以降低投资、降低运行成本和降低运行功率，可以同时获得快速脱硫、快速脱硝、除尘以及脱除其它重金属的效果，脱硫脱硝的效率也显著提高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之一；图2是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之二；图3是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之三；图4是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之四；图5是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之五；图6是本发明优选实施例的旋流形导流机构的结构示意图。图例说明：1、反应器壳体；101、氨气入口；102、待处理烟气入口；103、烟气放排口；2、电子束发生器；201、电子束辐照区域；3、脉冲电晕等离子体发生器；301、强电场区域；4、旋转机构；401、主轴；402、叶轮；403、驱动装置；5、旋流形导流机构。具体实施方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之一；图2是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之二；图3是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之三；图4是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之四；图5是本发明优选实施例的干式氨法脱硫脱硝装置的结构示意图之五；图6是本发明优选实施例的旋流形导流机构的结构示意图。如图1所示，本实施例的干式氨法脱硫脱硝装置，包括反应器壳体1，反应器壳体1具有用于通入气体的进气端以及用于连通收尘器并输出气体的出气端，反应器壳体1处于进气端与出气端之间的部位上设有至少一个用于生成电子束辐照的电子束发生器2，电子束发生器2在反应器壳体1内腔形成电子束辐照区域201；或者反应器壳体1处于进气端与出气端之间的部位上设有至少一个用于生成脉冲电晕的脉冲电晕等离子体发生器3，脉冲电晕等离子体发生器3在反应器壳体1内腔形成强电场区域301，反应器壳体1内腔中设有旋转机构4。本发明干式氨法脱硫脱销装置，利用旋转机构4改变同时通入反应器壳体1内腔中的烟气与氨气混合的气流的运行轨迹，使气体在电子束辐照区域201或强电场区域301内作高速的螺旋状或旋流状的运动，使得气体与高能电子的接触次数更多和接触强度更大而且不留死角，使得电子束辐照区域201或强电场区域301的整个壳体内在离心力的作用下的烟气被激发而大量生成富有反应活性的游离基，被激发产生的游离基加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)氧化的转化，并与同时混入的氨气之间快速的发生化学反应，从而生成硫酸铵和硝酸铵小颗粒，这些颗粒随着洁净后的烟气排出反应器壳体1内腔后进入收尘器，由收尘器捕收的颗粒即可成为化肥而被利用。烟气快速旋转使得粉尘尤其是微细粉尘之间团聚与带粘性的硫酸铵和硝酸铵结合在一起，从而加强了粉尘的脱除；可以使发生器的规格、功率以及反应器的尺寸显著减小，因此可以降低投资、降低运行成本和降低运行功率，可以同时获得快速脱硫、快速脱硝、除尘以及脱除其它重金属的效果，脱硫脱硝的效率也显著提高。另外使壳体内不会结垢或堵塞。电子束辐照区域201，用于生成电子束辐照以激发反应器壳体1内腔中的烟气生成富有反应活性的游离基并快速发生化学反应实现烟气脱硫脱硝。如图5所示，本实施例的干式氨法脱硫脱硝装置，包括反应器壳体1，反应器壳体1具有用于通入气体的进气端以及用于连通收尘器并输出气体的出气端，反应器壳体1处于进气端与出气端之间的部位上设有至少一个用于生成电子束辐照的电子束发生器2，电子束发生器2在反应器壳体1内腔形成电子束辐照区域201；或者反应器壳体1处于进气端与出气端之间的部位上设有至少一个用于生成脉冲电晕的脉冲电晕等离子体发生器3，脉冲电晕等离子体发生器3在反应器壳体1内腔形成强电场区域301，反应器壳体1内腔中设有旋流形导流机构5。本发明干式氨法脱硫脱销装置，利用旋流形导流机构5改变同时通入反应器壳体1内腔中的烟气与氨气混合的气流的运行轨迹，使气体在电子束辐照区域201或强电场区域301内作高速的螺旋状或旋流状的运动以使得气体与高能电子的接触次数更多和接触强度更大而且不留死角，使得电子束辐照区域201或强电场区域301内的烟气被激发而大量生成富有反应活性的游离基，被激发产生的游离基加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)的氧化转化，并与同时混入的氨气之间快速的发生化学反应，从而生成硫酸铵和硝酸铵小颗粒，这些颗粒随着洁净后的烟气排出反应器壳体1内腔后进入收尘器，由收尘器捕收的颗粒即可成为化肥而被利用。烟气快速旋转使得粉尘尤其是微细粉尘之间团聚与带粘性的硫酸铵和硝酸铵结合在一起，从而加强了粉尘的脱除；可以使发生器的规格、功率以及反应器的尺寸显著减小，因此可以降低投资、降低运行成本和降低运行功率，可以同时获得快速脱硫、快速脱硝、和除尘以及脱除其它重金属的效果，脱硫脱硝的效率显著提高。脉冲电晕等离子体发生器3用于生成强电场以激发反应器壳体1内腔中的烟气生成富有反应活性的游离基并快速发生化学反应实现烟气脱硫脱硝。可选地，反应器壳体1内腔中也可以同时设有旋转机构4和旋流形导流机构5，旋转机构4可以处于旋流形导流机构5的导流通道内，或者旋转机构4可以处于旋流形导流机构5的进流通道口和/或旋流形导流机构5的出流通道口。利用旋转机构4与旋流形导流机构5的结合，以改变同时通入反应器壳体1内腔中的烟气与氨气混合的气流的运行轨迹，可以减小运行能耗，并且能够形成多级旋流，从而以更小的能耗达到更高的反应效果。电子束辐照法技术实质上是一种干式氨法，脱硫和脱硝剂是液氨(NH3)，利用电子束的激发作用使烟气中的硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、氧气(O2)、氮气(N2)、水蒸汽(H2O)等成分吸收大量电子束能量而生成富有反应活性的游离基(OH基、O原子、HO2基、N基)，加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)的氧化转化，进而与添加的NH3发生化学反应，最终产物是硫酸铵和硝酸铵的化肥产品。脉冲电晕等离子体技术在基本原理上与电子束辐照法技术存在相同之处，通过产生的强电场对部分烟气分子进行电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量称为高能电子，高能电子将烟气中的硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、水蒸汽(H2O)和氧气(O2)等气体分子激活、电离甚至裂解，产生富有反应活性的游离基(OH基、O原子、HO2基、N基)，加速硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)的氧化转化，进而与添加的NH3发生化学反应，最终产物是硫酸铵和硝酸铵的化肥产品。如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，旋转机构4包括：主轴401，沿反应器壳体1内腔中的气体流动方向可转动的装配于反应器壳体1内腔的；叶轮402，固装于主轴401上并用于随主轴401转动延长和改变反应器壳体1内腔中的气体流动轨迹，气体在电子束辐照区域201或强电场区域301内作高速的螺旋状或旋流状的运动，以使得气体与高能电子的接触次数更多和接触强度更大而且不留死角；以及驱动装置403，设于反应器壳体1外并用于驱动主轴401转动。驱动装置403的输出轴与主轴401同轴布置，或者驱动装置403的输出轴垂直于主轴401布置并通过转接件连接和驱动主轴401转动。利用驱动装置403带动主轴401转动，主轴401带动叶轮402旋转，搅动反应器壳体1内腔中的烟气与氨气混合的气流，从而使气流在电子束辐照区域201或强电场区域301内作高速的螺旋状或旋流状的运动，使得气体与高能电子的接触次数更多和接触强度更大而且不留死角，烟气被充分的激发并进行氧化转化，并与氨气快速发生反应而进行脱硫和脱硝。驱动装置403置于反应器壳体1外，从而降低混合气体对驱动装置403的腐蚀，从而提高驱动装置403的使用寿命，并且方便驱动装置403的控制和维护。驱动装置403的输出轴与主轴401同轴布置，或者驱动装置403的输出轴垂直于主轴401布置并通过转接件连接和驱动主轴401转动。可以根据使用环境以及安装环境选择不同的设置方式，从而降低空间占用率。如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，叶轮402具有多个叶片。多个叶片沿主轴401的周向等间距布设。可以根据反应器壳体1内空面积的大小以及气流流量选择叶片的数量，从而使混合气流能够在电子束辐照区域201或强电场区域301内被充分的激活并进行氧化转化。如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，叶片沿主轴401的径向延伸；或者叶片向反应器壳体1的进气端方向倾斜；或者叶片向反应器壳体1的出气端方向倾斜。可以根据反应器壳体1内空间尺寸的大小、气流流量以及烟气化合物含量选择叶片不同的布设角度，从而使混合气流能够在电子束辐照区域201或强电场区域301内被充分的激活并进行氧化转化。如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，叶轮402采用平板叶片或者弧形叶片。叶轮402的叶片采用板状结构并与主轴401的中心线垂直，这时烟气作近似纯旋转状的向前移动。叶轮402的叶片与反应器壳体1的中心线呈一定角度，或叶片呈曲面状结构，这时烟气不但以旋转状向前移动，同时还迫使烟气翻滚或呈湍流状或呈加快的轴向运动。在反应器壳体1内腔中，叶轮402快速旋转可使烟气与高能电子束更多次地剧烈接触，并且无接触死角，使得与氨气反应更快、更彻底、无遗漏，可显著提高脱硫脱硝的效率；还可以使烟气通过反应器壳体1内腔的速度更快，从而显著减小反应器壳体1的尺寸及发生器的功率，可以减少设备投资、减少设备运行费用以及功率消耗，同时满足高标准的环保要求。如图5和图6所示，本实施例中，旋流形导流机构5采用旋流状布设于反应器壳体1内腔中的旋流圈，旋流圈中的叶片导流构成旋流状的导流通道，以使气流呈旋流状通过电子束辐照区域201或强电场区域301。通过在反应器壳体1内腔中布设旋流圈，形成旋流状的导流通道引导气流呈螺旋状运动推进并经过电子束辐照区域201或强电场区域301。旋流圈采用电子束或电场均能够通过的材料。如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，叶轮402处于电子束发生器2的电子束辐照区域201或脉冲电晕等离子体发生器3的强电场区域301内；或者叶轮402处于电子束发生器2的电子束辐照区域201的区域进入端和/或区域输出端；或者叶轮402处于脉冲电晕等离子体发生器3的强电场区域301的区域进入端和/或区域输出端。在反应器壳体1内腔中，通过在电子束辐照区域201或强电场区域301周边或内部设置至少一个叶轮402，叶轮402的快速旋转可使烟气与电子束或脉冲电晕更多次地剧烈接触，并且无接触死角，使得与氨气反应更快、更彻底、无遗漏，可显著提高脱硫脱硝的效率；还可以使烟气通过反应器壳体1内腔的速度更快，从而显著减小反应器壳体1的尺寸及发生器的功率，可以减少设备投资、减少设备运行费用以及功率消耗，同时满足高标准的环保要求。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，电子束辐照区域201或强电场区域301设置有多个，多个电子束辐照区域201或多个强电场区域301沿气体流动方向等间距布置。使烟气与电子束或脉冲电晕更多次地剧烈接触，并且无接触死角，使得与氨气反应更快、更彻底、无遗漏，可显著提高脱硫脱硝的效率；还可以使烟气通过反应器壳体1内腔的速度更快，从而显著减小反应器壳体1的尺寸及发生器的功率，可以减少设备投资、减少设备运行费用以及功率消耗，从而满足高标准的环保要求。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，反应器壳体1处于进气端与出气端之间的部位上设有高能电子发生器，高能电子发生器采用用于生成电子束辐照的电子束发生器2；或者高能电子发生器采用用于生成脉冲电晕等离子体的脉冲电晕等离子体发生器3。可以根据反应器壳体1内空面积的大小、气流流量以及烟气化合物含量选择不同的高能电子发生器，同时提高脱硫脱硝的效率。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，电子束发生器为电子束加速器或电子束反应器。脉冲电晕等离子体发生器为脉冲电晕等离子体电源或脉冲电晕等离子射频器。可以根据反应器壳体1内空面积的大小、气流流量以及烟气化合物含量选择不同的高能电子发生器，同时提高脱硫脱硝的效率。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，反应器壳体1的内壁面、外壁面或基体采用电磁屏蔽层。从而防止电子或电磁辐射外泄而伤害到人体、污染环境。反应器壳体1呈卧式布置或者呈立式布置。反应器壳体1的进气端上的氨气入口101处于反应器壳体1的侧壁面或端壁面上。反应器壳体1的进气端上的待处理烟气入口102处于反应器壳体1的侧壁面或端壁面上。反应器壳体1的出气端上的烟气放排口103处于反应器壳体1的侧壁面或端壁面上。可以根据不同的使用环境以及安装环境选择不同的气体进口以及气体排出口，从而提高脱硫脱硝的效率，降低整个装置的空间占用率，使得使用更方便。实施时，提供一种干式氨法脱硫脱销装置，在电子束辐照法或脉冲电晕等离子体法的反应器内采用旋转叶轮机构。参见图1，含NOX的烟气从反应器的一端进入，氨气也同时进入反应器内，形成混合气流，混合气流通过叶轮402带动后产生旋转，随后通过电子束辐照法或脉冲电晕等离子体法的高能电子发生器内产生的高能电子辐射区域，在高能电子的激发下，反应器内烟气中的SOX、NOX、O2、N2、H2O等成分电离生成氧化性很强的活性基团，加速SOX和NOX的氧化转化，进而与添加的氨气发生化学反应，生成硫酸铵颗粒和硝酸铵颗粒，这些颗粒与洁净后的烟气排出反应器后进入收尘器。收尘器捕收的小颗粒即可成为化肥而被有效利用。可以同时获得脱硫、脱硝和除尘的效果。在图1中，反应器内有两个电子束辐照法的发生器或两个脉冲电晕等离子体法的发生器，三个叶轮402，叶轮402固装在主轴401上，主轴401由驱动装置403带动旋转。叶轮402的叶片形状可以是板状结构，并与主轴401的中心线垂直，这时烟气作近似纯旋转状的旋转向前移动。可选地，其叶片也可以与反应器的中心线呈一定角度，或叶片呈曲面状，这时烟气不但旋转，同时还可以迫使其翻滚或湍流状或加快轴向运动。在反应器内有叶轮快速旋转可使烟气与电子束或脉冲电晕更多次地剧烈地接触，并且无接触死角，这使得不但接触次数更多、反应得更快、更彻底、无遗漏。这样一方面可显著提高其脱硫脱硝的效率，还可以使烟气通过反应器的速度更快，从而可显著减小高能电子发生器的尺寸及功率，可以显著减少投资、减少运行费用和功率消耗，同时还可显著提高其脱硫脱硝的效率从而满足高标准的环保要求。在图1中有三个叶轮402和两个高能电子发生器，在实施中可以只采用一个叶轮402或三个以上的叶轮402。也可以采用一个高能电子发生器或采用两个以上的高能电子发生器。图2与图1类似，仅只是烟气进入反应器的进口和出口改为反应器的侧面上。图3与图1类似，仅只是将反应器由卧式改为立式。原有的电子束辐照法或脉冲电晕等离子体法仅靠作近似于直线运动的烟气与电子束或脉冲电晕接触，一方面接触相对平缓不剧烈，另一方面接触次数少，重复接触的机会少，另外还存在接触死角。采用本发明叶轮机构或旋流圈，并且叶轮402的转速可以随意调整，这样可以提高脱硫脱硝的效率，减少发生器的规格、功率以及减少反应器的尺寸等。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。