基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，反應(yīng)器的下部設(shè)置進氣管，反應(yīng)器頂端設(shè)置補液口及排氣口，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置中央儲液柱，中央儲液柱上設(shè)置有多個噴灑頭，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有多個石英玻璃管，多個石英玻璃管以中央儲液柱為中心，圓周均勻分布，石英玻璃管內(nèi)設(shè)置有可見光源，反應(yīng)器的底端設(shè)置有循環(huán)液出口，循環(huán)液出口通過循環(huán)管連通中央儲液柱上端的進液口，循環(huán)管上設(shè)置有循環(huán)泵，循環(huán)管的下部設(shè)置排液口。利用光化學(xué)催化反應(yīng)，利用含有復(fù)合型催化劑的反應(yīng)液可見光照射后釋放出羥基自由基?OH、超氧負離子自由基?O2?和空穴h+，它們均具有強氧化性，將Hg0氧化成Hg2+，從而將Hg0以Hg2+的形式脫除，達到煙氣脫汞的目的。
【專利說明】
基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置[0001 ]
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0002]本實用新型屬于環(huán)境污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]我國既是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國，又是世界上最大的煤炭消費國。煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量的污染物，如S〇2、NO、Hg、As、Se和C〇2等。目前，我國對S〇2和N0污染物控制技術(shù)已接近成熟，近年來，隨著燃煤煙氣污染問題的嚴重、環(huán)境保護意識的增強，燃煤造成的痕量元素如Hg、As等污染問題也正在引起人們的重視，特別是燃煤造成的汞污染問題。汞作為煤中一種痕量元素，在煤炭燃燒過程中，大部分汞隨燃煤煙氣排入大氣，進入生態(tài)環(huán)境的汞在生物體內(nèi)和食物鏈中永久累積，會對生物產(chǎn)生較大的危害。
[0005]燃煤煙氣中汞的存在形式主要三種:單質(zhì)汞HgQ、二價汞Hg2+和顆粒態(tài)汞Hgp。二價汞Hg2+易溶于水，可通過濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)去除；顆粒態(tài)汞Hgp可通過現(xiàn)有的除塵設(shè)備去除。只有單質(zhì)汞Hg*3易揮發(fā)且不溶于水，很難通過現(xiàn)有的方法脫除。
[0006]目前，燃煤煙氣中單質(zhì)汞Hg*3的脫除裝置主要有固定床吸附脫汞裝置、噴射技術(shù)脫汞裝置、常規(guī)污染物脫除設(shè)備等。固定床吸附脫汞裝置需要安裝特殊的吸附床，存在煙氣流動阻力大的缺點；噴射技術(shù)脫汞裝置的使用會降低飛灰的商業(yè)價值;常規(guī)污染物脫除設(shè)備對Hg*3的脫除效果很不明顯。一般地，固定床吸附脫汞裝置和噴射技術(shù)脫汞裝置的脫汞效果均較低，采用改性吸附劑雖然可以提高脫汞效率，但其運行成本會大幅增加。
[0007]【實用新型內(nèi)容】:
[0008]綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本實用新型提供了一種基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，它是利用光化學(xué)催化反應(yīng)，利用含有復(fù)合型催化劑的反應(yīng)液可見光照射后釋放出羥基自由基+ 0H、超氧負離子自由基+ Of和空穴h+，它們均具有強氧化性，能夠?qū)煔庵械腍g*3氧化成Hg2+，從而將Hg*3以Hg2+的形式脫除，達到煙氣脫汞的目的。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]—種基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其中:包括反應(yīng)器、進氣管、石英玻璃管、 循環(huán)栗、中央儲液柱、循環(huán)管及噴灑頭，所述的反應(yīng)器的下部設(shè)置進氣管，反應(yīng)器頂端設(shè)置補液口及排氣口，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置中央儲液柱，所述的中央儲液柱上設(shè)置有多個噴灑頭，所述的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有多個石英玻璃管，多個石英玻璃管以中央儲液柱為中心，圓周均勻分布， 所述的石英玻璃管內(nèi)設(shè)置有可見光源，所述的反應(yīng)器的底端設(shè)置有循環(huán)液出口，循環(huán)液出口通過循環(huán)管連通中央儲液柱上端的進液口，所述的循環(huán)管上設(shè)置有循環(huán)栗，所述的循環(huán)管的下部設(shè)置排液口。
[0011]進一步，所述的反應(yīng)器的下部設(shè)置有布氣箱，布氣箱與進氣管連通，所述的布氣箱的頂板為布氣板，布氣板上均勻設(shè)置有布氣孔。
[0012]進一步，所述的布氣箱的截面形狀為漏斗型，其下端連通進氣管。
[0013]進一步，所述的噴灑頭在中央儲液柱上分層布置，沿中央儲液柱的長度方向至少設(shè)置三層噴灑頭，每層設(shè)置至少六個噴灑頭，六個噴灑頭以中央儲液柱的軸心為中心周向均勻分布。
[0014]進一步，所述的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有至少八個石英玻璃管，八個石英玻璃管以中央儲液柱為中心，圓周均勾分布。
[0015]進一步，所述的進氣管上設(shè)置有單向閥。
[0016]進一步，所述可見光源為熒光燈、LED燈或白熾燈。[〇〇17]本實用新型的有益效果為:
[0018]1、本實用新型是含汞煙氣從反應(yīng)器下部進入，自下而上流動，反應(yīng)器中部的石英玻璃管內(nèi)設(shè)置可見光源，中央儲液柱提供含有催化劑的反應(yīng)液，反應(yīng)液從噴灑頭以中央儲液柱為中心，向四周噴灑，可見光從四周向內(nèi)照射，反應(yīng)液經(jīng)可見光源照射后釋放出羥基自由基+ 0H、超氧負離子自由基'Of和空穴h+，然后與自下而上流動的煙氣中的Hg^發(fā)生氧化反應(yīng)，將氧化成Hg2+，Hg2+易溶于水，在反應(yīng)器內(nèi)被反應(yīng)液吸收，最終排放，脫汞后的煙氣從反應(yīng)器頂端設(shè)置的排氣口排出。
[0019]2、本實用新型的反應(yīng)器下部設(shè)置布氣箱，布氣箱的頂板為布氣板，布氣板上均勻設(shè)置有布氣孔，燃煤煙氣從進氣管進入布氣箱，然后通過布氣板上的布氣孔均勻向上流動， 從而增大煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的流動時間，使煙氣在反應(yīng)器內(nèi)分布均勻，從而充分的與反應(yīng)溶液發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，保證煙氣中的Hg^被徹底脫除。
[0020]3、本實用新型設(shè)置循環(huán)栗，循環(huán)栗將反應(yīng)液在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流動，反應(yīng)液被多次循環(huán)利用，反應(yīng)液中的催化劑被充分利用，因此本實用新型脫汞成本低。
[0021]4、本實用新型的噴灑頭沿中央儲液柱的長度方向分層布置，使用時，燃煤煙氣自下而上流動，多層次的與反應(yīng)液接觸，接觸過程先后有序，實現(xiàn)對燃煤煙氣多次脫汞反應(yīng)， 煙氣與反應(yīng)液能夠充分接觸、充分反應(yīng)，使本實用新型脫汞效果更好。
[0022]5、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、脫汞效果好，反應(yīng)液有中心向四周噴灑，可見光有四周向中心照射，這種相對設(shè)置的方法，使反應(yīng)液的光催化反應(yīng)發(fā)生的更加充分徹底， 便于煙氣脫汞處理。[〇〇23]【附圖說明】:[0〇24]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖2為本實用新型圖1的A-A剖視示意圖；
[0026]圖3為本實用新型的中央儲液柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實用新型的布氣箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本實用新型圖4的俯視不意圖。【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0030]如圖1?5所示，一種基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，包括反應(yīng)器5、進氣管1、石英玻璃管4、循環(huán)栗8、中央儲液柱9、循環(huán)栗8、循環(huán)管10及噴灑頭11，所述的反應(yīng)器5的下部設(shè)置進氣管1，進氣管1與布氣箱3連通，布氣箱3設(shè)置在反應(yīng)器5的下部，布氣箱3的頂板為布氣板，布氣板上均勻設(shè)置有布氣孔15,布氣箱3的截面形狀為漏斗型，其下端連通進氣管1， 進氣管1上設(shè)置有單向閥2,反應(yīng)器5頂端設(shè)置補液口 7及排氣口 6,反應(yīng)器5內(nèi)設(shè)置中央儲液柱9，所述的中央儲液柱9上設(shè)置有多個噴灑頭11，所述的反應(yīng)器5內(nèi)設(shè)置有八個石英玻璃管4，八個石英玻璃管4以中央儲液柱9為中心，圓周均勻分布，所述的石英玻璃管4內(nèi)設(shè)置有可見光源12,所述的反應(yīng)器5的底端設(shè)置有循環(huán)液出口 13,循環(huán)液出口 13通過循環(huán)管10連通中央儲液柱9上端的進液口，所述的循環(huán)管10上設(shè)置有循環(huán)栗8,所述的循環(huán)管10的下部設(shè)置排液口 14。所述的噴灑頭11在中央儲液柱9上分層布置，沿中央儲液柱9的長度方向設(shè)置三層噴灑頭11，每層設(shè)置八個噴灑頭11，八個噴灑頭11以中央儲液柱9的軸心為中心周向均勻分布。[0031 ]使用時，將焚光燈放置在石英玻璃管4內(nèi)，燃煤煙氣從進氣管1進入，從補液口 7向反應(yīng)器5內(nèi)加入復(fù)合催化劑反應(yīng)液，啟動循環(huán)栗8，循環(huán)栗8將反應(yīng)器5內(nèi)的反應(yīng)液從循環(huán)管 10提升進入中央儲液柱9,然后從噴灑頭11由中心向四周噴灑，可見光由四周向中心照射， 燃煤煙氣進入布氣箱3后，經(jīng)布氣孔15進入反應(yīng)器5內(nèi)，在反應(yīng)器5內(nèi)自下而上流動，噴灑出的反應(yīng)液由上而下流動，反應(yīng)液與燃煤煙氣接觸，然后在可見光的光催化反應(yīng)下，利用光化學(xué)催化反應(yīng)，利用含有復(fù)合型催化劑的反應(yīng)液可見光照射后釋放出羥基自由基+ 0H、超氧負離子自由基+ 〇2_和空穴h+，它們均具有強氧化性，能夠?qū)煔庵械腍g°氧化成Hg2+，從而將Hg° 以Hg2+的形式脫除，達到煙氣脫汞的目的。
[0032]本實用新型設(shè)置布氣箱3、布氣板及布氣孔15,燃煤煙氣從進氣管1進入布氣箱3， 然后通過布氣板上的布氣孔15均勻向上流動，從而增大煙氣在反應(yīng)器5內(nèi)的流動時間，使煙氣在反應(yīng)器5內(nèi)分布均勾，從而充分的與含有催化劑的反應(yīng)溶液發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，保證煙氣中的Hg^被徹底脫除。
[0033]本實用新型的噴灑頭11沿中央儲液柱9的長度方向分三層布置，使用時，燃煤煙氣自下而上流動，多層次的反應(yīng)液接觸，接觸過程先后有序，實現(xiàn)對燃煤煙氣多次脫汞反應(yīng)， 煙氣與反應(yīng)液能夠充分接觸、充分反應(yīng)，使本實用新型脫Hg^效果好。[〇〇34]要說明的是，以上所述實施例是對本實用新型技術(shù)方案的說明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒超出本實用新型技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實用新型所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:包括反應(yīng)器(5)、進氣管(1)、 石英玻璃管(4)、循環(huán)栗(8)、中央儲液柱(9)、循環(huán)管(10)及噴灑頭(11)，所述的反應(yīng)器(5) 的下部設(shè)置進氣管(1)，反應(yīng)器(5)頂端設(shè)置補液口(7)及排氣口(6)，反應(yīng)器(5)內(nèi)設(shè)置中央 儲液柱(9)，所述的中央儲液柱(9)上設(shè)置有多個噴灑頭(11)，所述的反應(yīng)器(5)內(nèi)設(shè)置有多 個石英玻璃管(4)，多個石英玻璃管(4)以中央儲液柱(9)為中心，圓周均勻分布，所述的石 英玻璃管(4)內(nèi)設(shè)置有可見光源(12)，所述的反應(yīng)器(5)的底端設(shè)置有循環(huán)液出口(13)，循 環(huán)液出口(13)通過循環(huán)管(10)連通中央儲液柱(9)上端的進液口，所述的循環(huán)管(10)上設(shè) 置有循環(huán)栗(8)，所述的循環(huán)管(10)的下部設(shè)置排液口(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:所述的反應(yīng) 器(5)的下部設(shè)置有布氣箱(3)，布氣箱(3)與進氣管(1)連通，所述的布氣箱(3)的頂板為布 氣板，布氣板上均勻設(shè)置有布氣孔(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:所述的布氣 箱(3)的截面形狀為漏斗型，其下端連通進氣管(1)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:所述的噴灑 頭(11)在中央儲液柱(9)上分層布置，沿中央儲液柱(9)的長度方向至少設(shè)置三層噴灑頭 (11)，每層設(shè)置至少六個噴灑頭(11)，六個噴灑頭(11)以中央儲液柱(9)的軸心為中心周向 均勻分布。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:所述的反應(yīng) 器(5)內(nèi)設(shè)置有至少八個石英玻璃管(4)，八個石英玻璃管(4)以中央儲液柱(9)為中心，圓 周均勾分布。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:所述的進氣 管(1)上設(shè)置有單向閥(2)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光的中噴式煙氣脫汞裝置，其特征在于:所述可見光 源(12 )為熒光燈、LED燈或白熾燈。
【文檔編號】B01D53/78GK205586821SQ201620406728
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張安超, 邢微波, 王 華, 宋軍, 盛偉, 李成偉, 張立享
【申請人】河南理工大學(xué)