一种电子束与氧气协同脱硫脱硝的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电子束与氧气协同脱硫脱硝的系统及方法，所述系统包括除尘装置、喷淋装置、混合反应装置、吸收装置、氧气供给装置以及氨气供给装置；所述混合反应装置包括沿烟气流动方向依次设置于壳体内部的至少2个布气管板以及最后一个布气管板之后的电子束发生装置；烟气依次流经除尘装置、喷淋装置、混合反应装置与吸收装置；混合反应装置的烟气入口与第1个布气管板之间设置有氨气入口，氨气入口与氨气供给装置连接；第1个布气管板与最后1个布气管板之间设置有氧气入口，氧气入口与氧气供给装置连接。所述系统能够减少氨气排放量，有利于提高烟气的脱硫脱硝效果并降低净化气对环境的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种电子束与氧气协同脱硫脱硝的系统及方法
本专利技术涉及烟气治理
，涉及一种脱硫脱硝的系统及方法，尤其涉及一种电子束与氧气协同脱硫脱硝的系统及方法。
技术介绍
烟气中存在的SO2与氮氧化物等污染物会对大气造成严重的污染。目前的脱硫包括酸法、减法、石灰石-石膏湿法、双碱法、氨法和金属氧化物法；主要的脱硝方法包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)，SCR法虽然可以实现较高的脱硝效率，满足烟气排放标准，但其工艺和设备系统复杂，且需要特殊的催化剂，整个系统投资与运行的成本偏高；SNCR法虽然工艺和设备系统简单，投资和运行的成本较低，但其脱硝效率不高。利用电子束辐照烟气进行脱硫脱硝的技术是近年来发展起来的燃煤烟气净化技术，目前该技术已进入工业应用阶段。电子束烟气脱硫脱硝技术使一项利用高能电子束辐照含有硫氧化物和氮氧化物等污染物的氧气，将烟气中的主要成分电离或激发，产生活性和氧化性很强的自由基，这些自由基以极快的速度氧化烟气中的硫氧化物与氮氧化物，生成高价态的硫氧化物和氮氧化物，高价态的硫氧化物和氮氧化物与烟气中的水分及氨反应，生成主要成分为硫酸铵和硝酸铵的副产物，通过对副产物进行收集将其予以去除，实现烟气的净化。CN104258702A公开了一种电子束烟气脱硫脱硝的方法及装置，所述方法包括如下步骤：(1)将锅炉产生的烟气与第一次脱硫脱硝的烟气进行热交换，使所述锅炉产生的烟气降温；(2)将降温后的烟气混合氨气，再用水喷淋处理，完成第一次脱硫脱硝；(3)将第一次脱硫脱硝的烟气与锅炉产生的烟气进行热交换，使所述第一次脱硫脱硝的烟气再进行电子束辐照反应，完成第二次脱硫脱硝。所述电子束烟气脱硫脱硝的方法及装置能够有效地利用烟气热量，在脱硫和脱硝的两步处理过程中分别达到硫氧化物和氮氧化物的最佳脱除温度，但该方法与装置需要消耗大量的氨气，需要对含有氨气的净化尾气进行再处理。CN109499326A公开了一种烟气脱硫脱销的方法，其制备原料以及脱除方法包括以下步骤：S1，选料：选用蒸馏水，将水煮沸；S2，挑选：选用FeCl3溶液；S3，FeCl3溶液滴入废水中，并继续煮沸至生成红褐色液体，即可得到脱硫剂；S4，经换热器将烟气降温至50-100℃，通入得到的脱硫剂当中，进行脱硫反应；S5，将烟气通入得到的脱硝剂中，进行脱硝反应；S6，对第一次脱硫脱硝烟气同时进行紫外线照射和电子束辐照，得到第二次脱硫脱硝烟气；S7，水喷淋处理；S8，将脱硝后的焦炉烟气经引风机进行排放。所述方法需要对含有硫氧化物与氮氧化物的烟气进行两次脱硫脱硝处理，且第二次脱硫脱硝处理时需要同时进行紫外线照射和电子束照射，流程较为复杂，不利于降低烟气脱硫脱硝的成本。CN208660765U公开了一种电子束氨法脱硫脱硝反应器，所述反应器包括环形管、网罩、烟气入口、烟气出口、氨气入口、电子束入射口；所述环形管内设置所述网罩，所述烟气入口连接所述网罩罩内，所述烟气出口设置在所述网罩罩外并与所述环形管相连；所述氨气入口设置在所述烟气入口附近并连接所述网罩罩内；所述电子束入射口设置在所述烟气入口附近，所述网罩部分处于电子束入射口射出的电子束路径上。但所述电子束氨法脱硫脱硝反应器内氨气与烟气的混合范围有限，烟气与氨气难以达到理想的混合效果，电子束辐照的效果有限。因此，提供一种脱硫脱硝后的净化器处理简单，烟气与脱硫脱硝所用添加物的混合程度较高且能够减少氨气排放量的电子束与氧气协同脱硫脱硝的系统及方法，有利于提高烟气的脱硫脱硝效果并降低净化气对环境的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电子束与氧气协同脱硫脱硝的系统及方法，所述系统能够提高氨气与烟气的混合效果，且能够使氧气与电子束系统，从而提高对烟气中氮氧化物与硫氧化物的处理效果。且经过处理后的尾气中氨气的含量较低，有利于对脱硫脱硝气的后处理。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，所述系统包括除尘装置、喷淋装置、混合反应装置、吸收装置、氧气供给装置以及氨气供给装置。所述混合反应装置包括沿烟气流动方向依次设置于壳体内部的至少2个布气管板以及最后一个布气管板之后的电子束发生装置。烟气依次流经除尘装置、喷淋装置、混合反应装置与吸收装置；混合反应装置的烟气入口与第1个布气管板之间设置有氨气入口，氨气入口与氨气供给装置连接；第1个布气管板与最后1个布气管板之间设置有氧气入口，氧气入口与氧气供给装置连接。本专利技术所述除尘装置包括但不限于旋风分离器，只要能够去除烟气中的固体颗粒即可；所述喷淋装置包括但不限于喷淋塔，只要能够实现通过喷淋水分实现烟气的进一步除尘与降温即可；本专利技术不对除尘装置与喷淋装置的做具体的限定。此外，本专利技术所述氧气供给装置与氨气供给装置为本领域常规的能够供给氧气或氨气的装置，本专利技术在此不做具体限定。为了便于烟气的流动与部件的布置，所述壳体为长方体壳体或圆柱形壳体；所述混合反应装置内布气管板的数量为至少2个，例如可以是2个、3个、4个、5个、6个或7个，本领域技术人员能够根据混合反应装置的壳体长度进行合理地设置，优选为2-6个，进一步优选为3个。应用所述电子束与氧气协同脱硫脱硝系统对烟气进行脱硫脱硝时，烟气首先经过除尘与喷淋降温，不仅使烟气的温度降低至适于电子束辐照的温度，还能够调整烟气的相对湿度至所需范围。经过喷淋降温的烟气与氨气混合后流经布气管板，从而使烟气与氨气得以均匀混合；而后，混合后的氨混气在更大流量的含氧气体冲击下流经布气管板，使氧气、氨气以及烟气能够均匀混合。均匀混合后的气体经电子束发生装置所发出电子束的辐照下进行反应，混合气内的O2与H2O转化为大量的·OH与·O自由基，这些自由基与烟气中的SO2和氮氧化物以极快的速度发生氧化反应生成H2SO4和HNO3。H2SO4和HNO3与氨气反应生成副产物硝酸铵与硫酸铵。过多的氨气在氧气存在的条件下转化为NO与NO2，而NO与NO2又能够与NH3反应，通过调整氨气、氧气以及烟气的比例，能够使经处理后的净化气中的氮氧化物与硫氧化物含量降低其NH3含量降低，降低了净化气的后续处理难度。本专利技术所述电子束发生装置为能够发射电子束的装置，包括设置于壳体内部并能够发出电子束的装置；或，设置于壳体对应位置的电子束发射口，设置于外部的电子束发生器将产生的电子束由电子束发射口射入混合反应装置。优选地，所述布气管板包括开设有通孔的塔板，所述通孔连接有与之配套的气体混合管。本专利技术所述通孔连接有与之配套的气体混合管是指，气体混合管的直径与与之连接的通孔的直径相等，以使气体混合管起到导流作用。氨气与烟气流过气体混合管完成初步混合，然后再与含氧气体混合，最终所得混合气中氧气、氨气与烟气均匀分布。优选地，所述气体混合管的中心轴处设置有固定件，固定件上间隔设置有随烟气流动而转动的旋转件。本专利技术所述旋转件包括但不限于螺旋桨叶，螺旋桨叶能够在流动气体的推动下转动，同时改变流动气体的流动方向，从而提高气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，其特征在于，所述系统包括除尘装置、喷淋装置、混合反应装置、吸收装置、氧气供给装置以及氨气供给装置；/n所述混合反应装置包括沿烟气流动方向依次设置于壳体内部的至少2个布气管板以及最后一个布气管板之后的电子束发生装置；/n烟气依次流经除尘装置、喷淋装置、混合反应装置与吸收装置；混合反应装置的烟气入口与第1个布气管板之间设置有氨气入口，氨气入口与氨气供给装置连接；第1个布气管板与最后1个布气管板之间设置有氧气入口，氧气入口与氧气供给装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，其特征在于，所述系统包括除尘装置、喷淋装置、混合反应装置、吸收装置、氧气供给装置以及氨气供给装置；
所述混合反应装置包括沿烟气流动方向依次设置于壳体内部的至少2个布气管板以及最后一个布气管板之后的电子束发生装置；
烟气依次流经除尘装置、喷淋装置、混合反应装置与吸收装置；混合反应装置的烟气入口与第1个布气管板之间设置有氨气入口，氨气入口与氨气供给装置连接；第1个布气管板与最后1个布气管板之间设置有氧气入口，氧气入口与氧气供给装置连接。


2.根据权利要求1所述的电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，其特征在于，所述布气管板包括开设有通孔的塔板，所述通孔连接有与之配套的气体混合管；
优选地，所述气体混合管的中心轴处设置有固定件，固定件上间隔设置有随烟气流动而转动的旋转件；
优选地，沿烟气流动方向，所述旋转件的旋转轴两侧设置有挡风件；
优选地，所述气体混合管的长径比为5-15。


3.根据权利要求2所述的电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，其特征在于，所述塔板由塔板的中心沿塔板的径向方向设置有4-8层通孔，各层通孔呈圆形阵列布置，其中第1层通孔为位于塔板中心的1个通孔；
优选地，所述布气管板的数量为2-6个，优选为3个。


4.根据权利要求1-3任一项所述的电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，其特征在于，所述吸收装置包括吸收横管与吸收竖管，吸收竖管的底端与吸收横管的一端连接；
所述吸收横管相对于连接吸收竖管的另一端设置有脱硫脱硝气入口，脱硫脱硝气通过变径与吸收横管连接；吸收横管的管腔内设置有喷淋横管，喷淋横管靠近脱硫脱硝气入口的一侧设置有锥形分流板；
所述吸收竖管的顶端设置有净化气出口；吸收竖管的管腔内设置有喷淋竖管；喷淋竖管与净化气出口之间设置有除雾装置；
所述吸收横管底部连接有吸收液储腔，吸收液储腔内的吸收液通过输送装置分别独立地与喷淋竖管的底部以及喷淋横管远离脱硫脱硝气入口的一侧连接。


5.根据权利要求4所述的电子束与氧气协同脱硫脱硝系统，其特征在于，所述喷淋横管沿其轴向方向设置有4-10层喷嘴，每层喷嘴包括沿喷淋横管径向方向均匀布置的3-6个喷嘴；
优选地，所述喷淋竖管沿其轴向方向设...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静龄，杨颖欣，钟璐，胡小吐，刘勇，杨森林，
申请(专利权)人：广东佳德环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44