一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化装置

1.本发明涉及烟气净化技术领域，具体的是一种吸附捕捉固化烟气多污染物 的烟气净化装置。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展,大气污染治理成为我国重点内容。随着环保加严 及技术进步，除了pm、nox和sox外，非常规污染物的脱除也亟待解决，给 后处理技术带来了更大挑战。
3.多年来，国内外治理烟气污染大部分采取脱硫、脱硝、除尘三套装置运行 模式，根据原理不同，分为干法和湿法两大类，其中，干法又包括催化还原法、 催化分解法、电子束照射法和吸附法几大类；湿法包括碱吸收法、吸附法、催 化转化法、生物法及等离子法等，如石灰石/石灰-石膏法、袋式除尘 双碱法脱 硫等处理工艺、炉内dsncr脱硝 水喷淋 电捕焦油器 石灰-石膏脱硫 湿式电除 尘、scr脱硝 袋式除尘 石灰-石膏法脱硫 湿式电除尘。这些工艺都需要脱硫、 脱硝、除尘三套装置运行。这些工艺不但占地面积大、投资大运行成本高、构 造复杂、操作繁琐。尤其是高耗水量和生成的化学物资或淤渣处理难度大，其 存在氨泄漏和设备腐蚀、结构磨损、结垢现象比较严重等问题。
4.在此基础上，本发明提供一种新的装置及其方法来解决此问题。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种吸附捕捉固化烟 气多污染物的烟气净化装置，有效解决了现有技术中设备占地面积大、投资大、 运行成本高、构造复杂、操作繁琐的技术问题。
6.一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化装置，其特征在于，包括：烟 气反应区a、烟气净化区b、固废回收区c和制液区d。
7.烟气反应区a，包括烟气入口和旋转雾化器一、旋风过滤器一、旋转雾化器 二。烟气反应区a上端连接烟气净化区b，下端连接固废回收区c。
8.烟气净化区b，包括从下至上依次安装的旋风过滤器二、陶瓷膜过滤板及净 化气体出口，烟气净化区b下端连通烟气反应区a。
9.固废回收区c，包括从上至下依次安装的固废回收仓及下端连接的螺旋输送 机。固废回收区c上端连接烟气反应区a。
10.制液区d，包括依次安装的吸附液箱、搅拌器和输液泵；吸附液箱内安装有 输液泵、输液管道，输液管道泵连接旋转雾化器一和旋转雾化器二，所述吸附 液箱内存放有吸附液。
11.优选的，所述的吸附液的制备步骤为：
12.1)改性腐植酸。称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工
序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥后形成改性腐植酸；
13.2)纳米催化剂。称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀，形成强碱催化剂；
14.3)粘性吸附剂。将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂；
15.4)烟气净化材料。将改性腐植酸60份、纳米催化剂25份、粘性吸附剂15 份混合均匀制得烟气净化材料。
16.5)按配比将烟气净化材料制成5％的水溶液即为吸附液。
17.本发明烟气净化材料及水溶液吸附液用于烟气多污染物净化，经雾化润湿、 凝聚、氧化催化、还原反应、沉降、过滤、分离过滤的等过程使烟气净化达标 排放，使烟尘颗粒凝结固化为污染物颗粒而回收利用；从而达到一体化脱硫脱 硝脱碳除尘除雾之目的。
18.本发明烟气净化装置采用模块化装配成圆柱塔体技术方案，集脱硫脱硝脱 碳除尘除雾一体化。具有建设周期短、占地面积小、造价低、运维费用低、无 三废排放、无二次污染、对系统不结垢、不堵塞、烟气净化效果好，便于运输、 拆卸、组装和维修、易于对现有烟气处理系统进行升级改造等优点。
附图说明
19.图1为本发明整体内部结构安装示意图。
20.附图标记：
21.烟气反应区a包括：1.烟气入口、2.旋转雾化器一、3.旋风过滤器一、4. 旋转雾化器二；
22.烟气净化区b包括：5.旋风过滤器二；6.陶瓷膜过滤板、7.净化气体出口；
23.固废回收区c包括：8.固废回收仓、9.螺旋输送机；
24.制液区d包括：10.吸附液箱、11.搅拌器、12.输液泵、13.输液管道。
具体实施方式
25.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1 对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容， 均是以说明书附图为参考。
26.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
27.本发明采用模块化塔体装配结构，主要包括烟气反应区a、烟气净化区b、 固废回收区c，制液区d。将相应装置安装在每区模块塔体内，然后将烟气反应 区a、烟气净化区b、固废回收区c三区模块圆塔体组装连接即可运行。在塔体 旁安装制液区d，从制液区d设有输液管道13至烟气反应区a内的旋转雾化器 一2和旋转雾化器二4。
28.烟气反应区a，包括烟气入口1和旋转雾化器一2、旋风过滤器一3、旋转 雾化器二4。烟气反应区a上端连接烟气净化区b，下端连接固废回收区c。
29.烟气净化区b，包括从下至上依次安装有旋风过滤器二5、陶瓷膜过滤板6 及净化气体出口7，烟气净化区b下端连通烟气反应区a。
30.固废回收区c，包括从上至下依次安装的固废回收仓8及下端连接的螺旋输 送机9。固废回收区c上端连接烟气反应区a。
31.制液区d，包括依次安装的吸附液箱10、搅拌器11和输液泵12；吸附液箱 10内安装有输液泵11、输液管道13，输液管道13连接旋转雾化器一2和旋转 雾化器二4。
32.具体工作时：
33.1)按配比将烟气多污染物净化材料和自来水置于吸附液箱10内，通过搅 拌器11将烟气多污染物净化材料搅拌溶化为5％的水溶液即为吸附液；
34.2)将烟气接入烟气入口1，将吸附液从输液泵12和输液管道13泵入旋转 雾化器一2和旋转雾化器二4；
35.3)烟气进入烟气反应区a后向上移动，烟气在旋转雾化器一2和旋转雾化 器二4喷液雾化作用下，烟气污染物与吸附液经过数次逆流接触、吸附、润湿、 反应、凝结等化学物理反应过程，使烟气多污染物经过旋风过滤器一3和旋风 过滤器二5作用下，使烟气污染物凝结生成烟尘颗粒增大增重而沉降；
36.4)经过旋风过滤器一3和旋风过滤器二5离心作用下，使烟气和烟尘颗粒 增大增重而分离，分离的气体再次通过陶瓷膜过滤板6将烟气有机物过滤沉降 于反应区内继续吸附烟尘，过滤后的气体从净化气体出口7排放。
37.5)在烟尘颗粒增大增重沉降过程中，与进口高温烟气反应脱水后凝结固化， 经固化干燥的烟气颗粒下沉至固废回收区c内的固废回收仓，再通过螺旋输送 机9输出包装可用作农用复合肥原料。
38.为了达到更好的烟气多污染物净化效果，提供一种新型烟气净化材料和吸 附液，将烟气净化材料溶化为5％的水溶液即为吸附液，其制备方法如下：
39.实施例1：
40.烟气多污染物净化材料及吸附液制备如下：
41.1)改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥后形成改性腐植酸。
42.2)纳米催化剂：称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀，形成强碱催化剂。
43.3)粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂。
44.4)将改性腐植酸60份、纳米催化剂25份、粘性吸附剂15份投入反应釜 中混合均匀，粉碎至150目即为烟气净化材料。
45.5)将烟气净化材料搅拌溶化为5％的水溶液即为吸附液。
46.该吸附液具有对烟气吸附、捕捉、反应、速凝、凝结固化等性能，使烟气 中多污染物吸附为烟尘颗粒，在旋风物理作用下，使烟尘颗粒凝结增大增重， 同时通过烟气高温作用，使凝结增大增的烟尘颗粒脱水后固化为复合肥原料。
47.更为详细的操作步骤为：
48.步骤1：将烟气引入烟气入口1内；同时在吸附液箱10内制作好吸附液备 用。
49.步骤2：将吸附液通过输液泵12、输液管道13分别泵入旋转雾化器一2和 旋转雾化器二4，经旋转雾化器一2和旋转雾化器二4喷嘴将吸附液雾洒于烟气 中，在旋转雾化器的高速旋转下，使雾化的吸附液与烟气多污染物逆流接触、 吸附、凝聚、固结等化学物理反应形成烟尘颗粒。
50.步骤3：经过旋风过滤器一3和旋风过滤器二5离心作用下，使烟气和烟尘 颗粒增大增重而分离，分离的烟气通过陶瓷膜过滤板6将烟气有机物过滤沉降 于反应区内继续吸附烟尘，过滤后的气体从气体出口7排放。
51.步骤4：在烟尘颗粒增大增重沉降过程中，与进口高温烟气反应脱水后凝结 固化，经固化干燥的烟气颗粒下沉至固废回收区c，再通过螺旋输送机9输出后 经包装可用作农用复合肥原料。
52.本发明提供两种烟气多污染物净化材料及吸附液制备的实施例加以阐述：
53.实施例2：
54.烟气多污染物净化材料及吸附液制备方法包括如下步骤：
55.1)改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸；
56.2)纳米催化剂称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混合 均匀，形成强碱催化剂；
57.3)粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂；
58.4)将改性腐植50份、纳米催化剂30份，吸附剂20份，投入上述反应釜 中混合均化8min，粉碎至150目即为烟气净化材料。
59.5)将烟气净化材料搅拌溶化为5％的水溶液即为吸附液。
60.实施例3：
61.1)改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸；
62.2)纳米催化剂：称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀，形成强碱催化剂；
63.3)粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂；
64.4)烟气净化材料：将改性腐植70份、纳米催化剂20份，吸附剂10份， 投入上述反应釜中混合均化8min，粉碎至150目即为烟气多污染物净化材料。
65.5)将烟气多污染物净化材料搅拌溶化为5％的水溶液即为吸附液。
66.本发明烟气污染净化材料的效果试验：
67.根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(gb18485-2014)要求，在处理烟气 量为25000m3/h垃圾焚烧炉进行实践，烟气温度160℃，烟气流速为5m/s，将烟 气引入烟气净化
塔内，使烟气多污染物与高速旋转雾化的吸附液逆流接触，烟 气经过雾化润湿、凝聚、反应、沉降、过滤等氧化、催化、还原反应过程，实 现烟气中多污染物脱除，具体数据见表1。
68.实施例1、2应用检测数据表1小时均值(单位mg/nm3)。
[0069][0070]
其中，实施例3的数值与实施例1和2相差不大，表1中未示出，而现有技术 指背景技术中指出的技术，比如scr脱硝 袋式除尘 石灰-石膏法脱硫 湿式电 除尘，由于现有技术都是采用分布逐级净化，而本发明是整体一步净化，在时 间上要远远少于现有技术，因此，在1小时内的均值，本发明有着明显的优势。