出口端連接第副產(chǎn)物收集器11。輻照反應(yīng)器7設(shè)置有噴氨系統(tǒng)6。
[0067]輻照反應(yīng)器7內(nèi)的紫外線發(fā)生器為一對(duì)，分別設(shè)置在輻照反應(yīng)器7相對(duì)的側(cè)壁位置(圖5中僅標(biāo)示一個(gè)紫外線發(fā)生器91)。輻照反應(yīng)器7上安裝的電子加速器81和82為一對(duì)，分別設(shè)置在輻照反應(yīng)器7相對(duì)的側(cè)壁上。圖6為本實(shí)施例中輻照反應(yīng)器7的縱向截面示意圖，電子加速器81和82對(duì)向安裝在輻照反應(yīng)器7的垂直方向上，紫外線發(fā)生器91和92對(duì)向安裝在輻照反應(yīng)器7的水平方向上。采用上述設(shè)計(jì)可以使輻照反應(yīng)器中的電子束和紫外線分布更為均勻，實(shí)現(xiàn)電子束束流強(qiáng)度和電子束在煙氣中的吸收能量在輻照區(qū)域的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻分布，可以有效地避免在輻照反應(yīng)器中出現(xiàn)難以進(jìn)行充分反應(yīng)的區(qū)域。
[0068]煙氣從鍋爐I排出后首先通過第一煙道2進(jìn)入煙氣處理塔3降低溫度。通過控制噴淋系統(tǒng)4使煙氣處理塔3內(nèi)的溫度達(dá)到100°C左右；通過控制噴淋系統(tǒng)4的噴嘴孔徑控制噴淋水的霧化效果。噴淋水通過噴淋系統(tǒng)4從煙氣處理塔3的頂部噴淋而下，與煙氣進(jìn)行充分接觸混合?；旌蠠煔庠俳?jīng)第二煙道5進(jìn)入輻照反應(yīng)器7。輻照反應(yīng)器7設(shè)置有噴氨系統(tǒng)6，噴氨系統(tǒng)6通過噴氨控制閥控制氨氣的流量。氨氣的用量可根據(jù)化學(xué)計(jì)算量得出。
[0069]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣接觸的接觸表面積更大，更有利于化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。SOx、NOx與氨氣、水汽、以及其它煙氣成分組成的混合氣體一起排出煙氣處理塔3，再進(jìn)入輻照反應(yīng)器7，進(jìn)行同步脫硫脫硝處理。煙氣混合氣體在輻照反應(yīng)7中的反應(yīng)溫度為100°C。本實(shí)施例中，輻照反應(yīng)器7內(nèi)實(shí)現(xiàn)電子束和紫外線同時(shí)輻照煙氣。紫外線照射為兩束紫外線相對(duì)照射，電子束輻照為兩束電子束相對(duì)輻照。在電子加速器81和82產(chǎn)生的電子束的照射下NOx和SOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被同步脫除。在電子束照射的同時(shí)，紫外線發(fā)生器91和92產(chǎn)生紫外線照射煙氣，顯著促進(jìn)NOx和SOx經(jīng)電子束輻照反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸銨和硫酸銨。煙氣中含有的二惡英在輻照反應(yīng)器7中電子束和紫外線的雙重輻照下也被分解脫除。由于消除了反應(yīng)死角，NOx、SOx和二惡英的脫除效率均得以提升。
[0070]副產(chǎn)物收集器10收集反應(yīng)副產(chǎn)物硝酸銨和硫酸銨，并通過收集器底部11排出，副產(chǎn)物可作為肥料使用。經(jīng)過副產(chǎn)物收集器10處理后的煙氣通過煙囪12排入大氣中。
[0071]本實(shí)施例中，在設(shè)定電子束劑量為3kGy時(shí)，紫外發(fā)射器產(chǎn)生的紫外線波長為400nm，功率為40W，—■氧化硫和氣氧化物的脫除指標(biāo)分別可達(dá)90%和92%。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在相同的條件下二氧化硫和氮氧化物的脫除指標(biāo)僅為67%和21%。
[0072]實(shí)施例4
[0073]參見圖7，本實(shí)用新型將煙氣分別通過煙氣處理塔和輻照反應(yīng)器進(jìn)行處理。燃燒天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)I產(chǎn)生的煙氣溫度為350°C，煙氣中NOx含量為180ppm。
[0074]圖7所示的煙氣脫硫脫硝裝置各組件及連接關(guān)系與實(shí)施例2中近似，具體如下所示:
[0075]燃燒天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)I通過第一煙道2連接煙氣處理塔3 ;煙氣處理塔3，所述煙氣處理塔3上安裝有噴淋系統(tǒng)4 ;所述煙氣處理塔3的煙氣出口通過第二煙道5連接輻照反應(yīng)器7的入口端；輻照反應(yīng)器7內(nèi)設(shè)有噴氨系統(tǒng)6 ;所述輻照反應(yīng)器7的出口端連接第副產(chǎn)物收集器11。
[0076]輻照反應(yīng)器7內(nèi)的紫外線發(fā)生器為一對(duì)，分別設(shè)置在輻照反應(yīng)器7相對(duì)的側(cè)壁位置(圖7中僅標(biāo)示其中的一個(gè)紫外線發(fā)生器91)。輻照反應(yīng)器7上安裝的電子加速器81和82為一對(duì)，分別設(shè)置在輻照反應(yīng)器7相對(duì)的側(cè)壁上。
[0077]煙氣從燃燒天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)I排出后首先通過第一煙道2進(jìn)入煙氣處理塔3降低溫度。通過控制噴淋系統(tǒng)4使煙氣處理塔3內(nèi)的溫度達(dá)到110°C左右；通過控制噴淋系統(tǒng)4的噴嘴孔徑控制噴淋水的霧化效果。噴淋水通過噴淋系統(tǒng)4從煙氣處理塔3的頂部噴淋而下，與煙氣進(jìn)行充分接觸混合。混合煙氣再經(jīng)過第二煙道5進(jìn)入輻照反應(yīng)器7，并與經(jīng)過噴氨系統(tǒng)6控制流量的氨氣混合反應(yīng)。氨氣的用量可根據(jù)化學(xué)計(jì)算量得出。
[0078]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣接觸的接觸表面積更大，更有利于化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。NOx與氨氣、水汽、以及其它煙氣成分組成的混合氣體一起排出煙氣處理塔3，再進(jìn)入輻照反應(yīng)器7，進(jìn)行同步脫硝處理。煙氣混合氣體在輻照反應(yīng)7中的反應(yīng)溫度為110°C。本實(shí)施例中，輻照反應(yīng)器7內(nèi)實(shí)現(xiàn)電子束和紫外線同時(shí)輻照煙氣。紫外線照射為兩束紫外線相對(duì)照射，電子束輻照為兩束電子束相對(duì)輻照。在電子加速器81和82產(chǎn)生的電子束的照射下NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。在電子束照射的同時(shí)，紫外線發(fā)生器91和92產(chǎn)生紫外線照射煙氣，顯著促進(jìn)NOx經(jīng)電子束輻照反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸銨。
[0079]副產(chǎn)物收集器10收集反應(yīng)副產(chǎn)物硝酸銨，并通過收集器底部11排出，副產(chǎn)物可作為肥料使用。經(jīng)過副產(chǎn)物收集器10處理后的煙氣通過煙囪12排入大氣中。
[0080]本實(shí)施例中，在設(shè)定電子束劑量為3kGy時(shí)，紫外發(fā)射器產(chǎn)生的紫外線波長為200nm，功率為40W，氮氧化物的脫除指標(biāo)可達(dá)92%。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在相同的條件下氮氧化物的脫除指標(biāo)僅為28%。
[0081]出于說明的目的，已經(jīng)參考具體實(shí)施例給出了上述描述。然而，上述示例性論述并不是要窮舉將本實(shí)用新型限制到所公開的確切形式。鑒于上述教導(dǎo)，可以有許多修改和變化。選擇和描述了這些實(shí)施例是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理及其實(shí)際應(yīng)用，由此使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠最好地利用本實(shí)用新型以及適合于所構(gòu)想的具體用途的各個(gè)實(shí)施例和各種修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于包括: 煙氣處理塔，所述煙氣處理塔上安裝有噴淋系統(tǒng)；所述鍋爐或燃機(jī)的煙氣出口與所述煙氣處理塔的煙氣入口通過第一煙道連接，所述煙氣處理塔的煙氣出口通過第二煙道連接輻照反應(yīng)器； 輻照反應(yīng)器，該輻照反應(yīng)器設(shè)置有電子加速器和紫外線發(fā)生器；所述輻照反應(yīng)器設(shè)置有噴氨系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述電子加速器和所述紫外線發(fā)生器分別設(shè)置在所述輻照反應(yīng)器相對(duì)的側(cè)壁位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述電子加速器為一對(duì)，分別設(shè)置在所述輻照反應(yīng)器相對(duì)的側(cè)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述紫外線發(fā)生器為一對(duì)，分別設(shè)置在所述輻照反應(yīng)器相對(duì)的側(cè)壁位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述紫外線發(fā)生器發(fā)射的紫外線波長為100-400nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一種所述的煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述輻照反應(yīng)器的底部?jī)A斜，并在反應(yīng)器底部的最低處設(shè)置有副產(chǎn)物出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一種所述的煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述輻照反應(yīng)器的出口端連接副產(chǎn)物收集器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一種所述的煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述噴淋系統(tǒng)為霧化噴淋系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種煙氣脫硫脫硝裝置，其特征在于:所述噴淋系統(tǒng)為噴水系統(tǒng)或噴雙氧水的系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煙氣脫硫脫硝裝置，包括：煙氣處理塔，煙氣處理塔上安裝有噴淋系統(tǒng)；鍋爐或燃機(jī)的煙氣出口與煙氣處理塔的煙氣入口通過第一煙道連接，煙氣處理塔的煙氣出口通過第二煙道連接輻照反應(yīng)器；以及輻照反應(yīng)器，該輻照反應(yīng)器設(shè)置有電子加速器和紫外線發(fā)生器；輻照反應(yīng)器設(shè)置有噴氨系統(tǒng)。本發(fā)明的裝置可以同時(shí)進(jìn)行脫硫和脫硝反應(yīng)，簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了設(shè)備和運(yùn)行投入。由于紫外線發(fā)生器較為廉價(jià)易得，所以在輻照反應(yīng)器中增加紫外線發(fā)生器可進(jìn)一步降低電子束發(fā)生裝置的功率要求，從而可以顯著降低電子束發(fā)生裝置的投資和運(yùn)行成本。
【IPC分類】B01D53-74, B01D53-56, B01D53-75, B01D53-76
【公開號(hào)】CN204275786
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420766526
【發(fā)明人】曹留烜, 張彬彬, 王奪, 李寧, 劉運(yùn)權(quán), 張堯立, 趙英汝
【申請(qǐng)人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月8日