本發(fā)明涉及一種一體化大氣污染物凈化裝置，屬于大氣污染物凈化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

燃煤、燃油、燃?xì)饣鹆Πl(fā)電廠，冶金、化工、固廢垃圾處理等各個行業(yè)排放的煙氣或者工業(yè)尾氣中含有SO2、NOx和重金屬（Hg和Ag）等污染物，已經(jīng)日益成為大氣和土壤污染的主要污染源。隨著社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，火電廠對大氣環(huán)境的影響已收到人們的普遍關(guān)注，因此有效地降低污染物排放以改善對環(huán)境的影響是我國乃至世界能源領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

目前，煙氣或工業(yè)尾氣的治理技術(shù)較多，其中比較成熟且具有代表性的脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、氨法、雙堿法等。脫硝技術(shù)有選擇性催化還原法（SCR）、非選擇性催化還原法（SNCR）以及低氮燃燒法等。脫汞的技術(shù)主要有化學(xué)沉淀法和化學(xué)氧化法。

目前，較為常見的脫硫脫硝工藝配置為：發(fā)電鍋爐省煤器后，空氣預(yù)熱器前煙氣高溫段設(shè)SCR脫硝裝置，在除塵后加裝脫硫裝置。對于煙氣或工業(yè)尾氣中的重金屬目前尚無成熟的脫除技術(shù)，一般根據(jù)汞的化學(xué)性能，采用沉淀法或者氧化法進(jìn)行脫汞。

綜上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，脫硫、脫硝、脫重金屬都是作為獨(dú)立的功能單元來設(shè)置，各單元互不影響，獨(dú)立操作，這就導(dǎo)致了建設(shè)費(fèi)用高，占地面積大，脫除效率低，操作費(fèi)用高等缺陷。另外現(xiàn)有技術(shù)通常采用循環(huán)泵加噴頭的方式將吸收劑以霧狀噴出，以達(dá)到煙氣與吸收劑的充分接觸的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種一體化大氣污染物凈化裝置。本凈化裝置在煙氣入口和煙氣出口之間設(shè)置了多個反應(yīng)環(huán)節(jié)，綜合應(yīng)用了噴淋、紊流汽液交換、分散霧化等多種手段，強(qiáng)化了反應(yīng)效應(yīng)和脫除效果。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種一體化大氣污染物凈化裝置，其特征在于,包括:L形吸收塔、氣體通道、橫式除霧段；其中L形吸收塔由煙氣入口、吸收劑噴淋裝置、吸收劑池、孔板裝置、循環(huán)泵、減速器、電機(jī)、攪拌裝置、分散霧化裝置組成；橫式除霧段由噴淋凈化器、除霧器、煙氣出口組成；

所述煙氣入口位于L形吸收塔的豎直部分頂部；

所述吸收劑噴淋裝置位于L形吸收塔的豎直部分內(nèi)且位于煙氣入口下方、吸收劑池上方；

所述吸收劑池位于L形吸收塔底部；

所述孔板與L形吸收塔等寬，共2組，分別位于L形吸收塔的水平部分兩端，孔板上部與L形吸收塔水平部分的內(nèi)頂面連接，孔板下部伸入吸收劑池液面以下，以保證煙氣只能通過孔板開孔前行，孔板自身開孔率為自上至下逐步加大，孔板的俯仰角度可調(diào)節(jié)；

所述循環(huán)泵入口端連通吸收劑池底部，出口端連通吸收劑噴淋裝置；

所述減速器與電機(jī)位于L形吸收塔的水平部分頂部外側(cè)，減速器穿過L形吸收塔外殼與內(nèi)部的攪拌裝置、分散霧化裝置相連接；

所述攪拌裝置與分散霧化裝置同軸安裝，均位于L形吸收塔的水平部分內(nèi)，呈豎直方向，上部與減速器連接，其中攪拌裝置下部整體伸入吸收劑液面以下，由葉片組成，整體外形為螺旋形或傘形，且葉片的角度可調(diào)節(jié)；分散霧化裝置下部一部分伸入吸收劑液面以下，該分散霧化裝置由多層葉片組合而成，每層葉片均連接在中軸上，排列形狀為倒傘型結(jié)構(gòu)，且葉片的角度可調(diào)節(jié)；

所述氣體通道位于L形吸收塔與橫式除霧段之間，向斜上方走向；

所述除霧器與噴淋凈化器均位于橫式除霧段內(nèi)且呈豎直方向安裝，其中噴淋凈化器位于除霧器兩側(cè)；

所述煙氣出口位于橫式除霧段尾部。

優(yōu)選的，所述孔板的開孔率變化范圍為：40%~70%；

優(yōu)選的，所述氣體通道與水平方向的夾角為：10~20°；

優(yōu)選的，所述分散霧化裝置葉片傾角為7~15°；

優(yōu)選的，所述攪拌裝置葉片傾角為7~15°；

所述凈化裝置所采用的大氣污染物凈化方法，依次包括如下步驟：

（1）噴淋反應(yīng)：噴淋反應(yīng)：吸收劑噴淋裝置在煙氣入口下方，循環(huán)泵從吸收劑池內(nèi)吸取吸收劑，再通過吸收劑噴淋裝置以霧狀形式噴出，在隨重力下降過程中持續(xù)與煙氣發(fā)生反應(yīng)；

（2）孔板水膜反應(yīng)：電機(jī)通過減速器帶動分散霧化裝置濺起水花，不間斷將吸收劑潑灑到孔板上形成持續(xù)存在的水膜，與氣流混合形成紊流汽液交換層，煙氣與吸收劑再次充分接觸，因此可保證煙氣在通過孔板時與吸收劑進(jìn)行較為充分的接觸和反應(yīng)；

（3）霧化反應(yīng)：電機(jī)通過減速器帶動分散霧化裝置，葉片將吸收劑不斷揚(yáng)起、分散、霧化，同時煙氣被分散霧化裝置的葉片打碎成微粒更小的氣泡，最終在兩組孔板之間的空間內(nèi)形成吸收劑濃度很高的氣、液混合態(tài)，使煙氣與吸收劑再次充分接觸、反應(yīng)；

（4）二次孔板水膜反應(yīng)：經(jīng)歷了霧化反應(yīng)之后，煙氣需再次經(jīng)過孔板水膜，再次發(fā)生紊流汽液交換反應(yīng)才能進(jìn)入氣體通道；

（5）攪拌：為了保證吸收劑濃度均勻和防止形成沉淀，電機(jī)通過減速器帶動攪拌裝置，促進(jìn)吸收劑內(nèi)部循環(huán)；

（6）除霧與凈化：在橫式除霧段中設(shè)置除霧器，對即將排出的煙霧進(jìn)行除霧處理，除去煙氣攜帶的部分吸收劑，除霧完畢的煙氣才能通過煙氣出口排入大氣；除霧器兩側(cè)設(shè)有噴淋凈化器，定期對除霧器進(jìn)行清洗。

優(yōu)選的，所述的吸收劑為石灰或石灰石。煙氣中的汞化合物易溶于水，用石灰或石灰石作為吸收劑可以脫除90%的汞，此外選擇性催化還原可以將NOX轉(zhuǎn)化為N2，可以有效的促進(jìn)汞的脫除。

本發(fā)明具有以下的優(yōu)點：

1. 本發(fā)明屬于煙氣脫硫、脫硝、脫汞的集成裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，一次性投資成本低，運(yùn)行成本低。

2. 分散霧化裝置采用了倒傘形多層曝氣葉片，曝氣葉片濺起水花，在孔板上形成水膜，與氣流混合形成紊流汽液交換層；同時，多層葉片還可以將濺起的吸收劑反復(fù)多次打散，形成細(xì)小液態(tài)顆粒，充分霧化；這兩種作用都有利于煙氣與吸收劑充分接觸，發(fā)生反應(yīng)，所以煙氣的吸收效率很高。

3. 煙氣在入口處和孔板位置兩側(cè)與吸收劑接觸、反應(yīng)，所以煙氣的吸收脫除效果好，并且煙氣的吸收量也更大。

4. 脫除裝置設(shè)置有攪拌葉片，可以防止吸收劑沉淀，實現(xiàn)吸收劑的離底懸浮，同時避免結(jié)垢。

5. 本發(fā)明豎直分布和水平分布結(jié)合，因此只需要較矮的塔體，較低的噴淋量就可以獲得較好的脫除效果。

附圖說明

圖1 是一體化大氣污染物凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 是孔板3的正面示意圖；

圖3 是分散霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1.煙氣入口；2.吸收劑噴淋裝置；3.孔板；4.循環(huán)泵；5.吸收劑池；6.攪拌裝置；7.分散霧化裝置；8.噴淋凈化器；9.除霧器；10.煙氣出口；11.減速器；12.電機(jī)；13. L形吸收塔；14.氣體通道；15.橫式除霧段。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1，所述的凈化裝置由L形吸收塔13、氣體通道14、橫式除霧段15三部分組成。其中L形吸收塔13頂部設(shè)有煙氣入口1，橫式除霧段15尾部側(cè)向設(shè)有煙氣出口10，L形吸收塔13內(nèi)設(shè)置有吸收劑池5，外接循環(huán)泵4，利用循環(huán)泵4將吸收劑池5中的吸收劑送到設(shè)置在煙氣入口1下方的吸收劑噴淋裝置2并發(fā)生霧化，煙氣與吸收劑發(fā)生一次接觸、反應(yīng)。脫除裝置外部連接電機(jī)12和減速器11，電機(jī)12通過減速器11帶動攪拌裝置6和分散霧化裝置7旋轉(zhuǎn)。攪拌裝置6與分散霧化裝置7同軸安裝，均位于L形吸收塔13的水平部分內(nèi)，呈豎直方向，上部與減速器11連接，其中攪拌裝置6下部整體伸入吸收劑池5液面以下，由葉片組成，整體外形為螺旋形或傘形，且葉片的角度可調(diào)節(jié)；分散霧化裝置7下部一部分伸入吸收劑池5液面以下，該分散霧化裝置7由多層葉片組合而成，每層葉片均連接在中軸上，排列形狀為倒傘型結(jié)構(gòu)，且葉片的角度可調(diào)節(jié)。分散霧化裝置7的兩側(cè)均設(shè)置孔板3，孔板3上密布小孔，孔板3的下端浸入吸收劑池5液面中，分散霧化裝置7激起水花在孔板3上形成水膜，與煙氣氣流混合形成紊流汽液交換層，煙氣與吸收劑5再次接觸、反應(yīng)。在煙氣出口10前設(shè)置除霧器9，對即將排出的煙霧進(jìn)行除霧處理，除霧器9兩側(cè)設(shè)有噴淋凈化器8，定期對除霧器9進(jìn)行清洗。

如圖1所示的凈化裝置，煙氣的流動區(qū)域包括豎直部分和水平部分。吸收劑噴淋裝置2設(shè)置在豎直煙氣通道內(nèi)，反應(yīng)后的大部分吸收劑落入吸收劑池5中；在水平部分的流動區(qū)域，因孔板、液面和脫除裝置內(nèi)壁配合的隔離作用，使煙氣只能通過孔板、水膜、霧化混合區(qū)域來進(jìn)行運(yùn)動，孔板上和空氣中的吸收劑也會落入吸收劑池5中；被煙氣透過孔板帶走的一部分吸收劑會落在向上傾斜的氣體通道14內(nèi)壁上，并在重力作用下流入吸收劑池5；其余被煙氣帶走的部分液體吸收劑被布置在水平煙氣通道中的除霧器9除去。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)，未予以詳細(xì)說明和局部放大呈現(xiàn)的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行贅述。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點相一致的最寬的范圍。