一种净化污染空气的系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供一种净化污染空气的系统及其工作方法，本系统具有一个先进的过滤系统来消除废气里的有毒排放物。利用新的工艺与技术来捕捉从污染源或燃煤锅炉的烟囱排放出的有毒物质，利用纳米技术和先进的化学反应清除废气中所有的污染物，应用了气体与液体之间的相互作用以及气体与固体的相互作用的原理，最终排放出清洁气体，并回收反应过程中产生的硫酸和硝酸，使过滤回收系统成为一个良性循环。本系统成本低廉，利于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
(一）
： 本专利技术涉及一种净化系统及其工作方法，特别是一种净化污染空气的系统及其工 作方法。 (二）
技术介绍
： 在中国经济持续快速发展的形式下，能源消耗需求急剧上升；仅以煤炭为例，改革 开发以来每年煤炭的需求递增量大约在8?12%，以此而产生的最大垢病就是严重的空气 污染。 今日的中国是世界上大气污染最严重的国家之一（仅次于印度）。前不久在中国 国务院的例行会议上专项提出'消除民众心肺之患'的主题；把治理污染与民态、民生结合 起来，下决心摒除污染大国的帽子。中国政府决定不但要在经济上腾飞还要在环境上为国 家、人民、后代、乃至世界做出积极的贡献。在中国建设的道路上，新型清洁能源受到储量及 国际政治的限制而无法成为国内工业需求主要的替代动能。因此、煤炭在长时间内仍会是 中国主要的动能能源。随着工业需求不断增展意味着大气污染将会更加严重，有效减轻与 防治污染将永远是个繁重的课题。 众所周知，严重的大气污染会带给地球上所有的生物不可逆转的灾难，而污染的 空气主要来源于含有大量有毒有害物质的工业烟尘。这些有害烟尘绝大多数是由煤炭燃 烧过程中所产生的。然而、世界上没有绝对的清洁煤炭，只有因地质条件的不同而产生的 有毒物质含量比重不同的煤炭资源。譬如，中国北部产的煤是高品质的低硫煤，含硫量只有 1%?2% ;而云南、贵州与内蒙所产的煤其硫含量可以达到5%以上。据测算：中国工业烟 尘中的二氧化硫年排放量高达两千万吨以上。在113个大气污染重点治理的城市中，有40 个城市二氧化硫排放量超过国家制定的二级标准线，39个城市甚至劣于国家三级标准线！ 由空气污染引发的酸雨污染已经肆虐中国三分之一的国土。工业进程增速越快与之同行的 污染指数将会越高，有关部门对环境的控制会越加艰难。 近20年来中国对烟尘脱硫开展了不间断的技术研究。以烟气脱硫技术来控制二 氧化硫的污染是国内环保应用领域里的一个重要环节。就以低硫煤（含硫量1 % )来计算： 燃一吨煤会产生16公斤（1600x1%，公斤）的二氧化硫。一个中型的燃煤锅炉每天大约燃 烧150?200吨的煤；也就是说每天会产生2. 4?3. 2吨的二氧化硫。目前的脱硫技术包 括煤炭混配石灰或添加剂；炉内直接喷钙和沸腾床石灰石干法脱硫；以及钙碱法、氨碱法、 钠碱法、镁碱法等湿法脱硫。经过多年实践验证和市场经济技术的淘汰，只有少数的技术设 备真正进入燃煤产业锅炉应用。其中以旋流板塔式装置为目前主要应用对象。旋流板塔式 装置在90年代经过技术改造后用于燃煤产业锅炉的烟气脱硫和除尘。这种装置的优点是 烟气和液体的接触面积大、结构简单、阻力较小、运行稳定为主要特点。其缺点则是现有的 技术脱硫效率平均只达到60?80%，而且成本极大。现今脱硫的运行费用为每瓦0. 3元， 一个中型一万二千兆瓦的燃煤电厂每年的运行费用为四千四百三十万元；而且其脱硫装置 的成本为3. 6亿元！庞大的裝置与运行費用的确使中小企业面临著并厂的危机。 除了二氧化硫，PM2. 5对健康的影响已经在时下引起了广泛的关注。什么是颗粒 物2. 5 (PM2. 5) ?他们是指结合在地球大气中直径小于2. 5微米的小片固体或液体物质。 颗粒物组合物可引起明显的视觉效果，如烟尘，它由二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、矿物粉 尘、有机物质、和元素碳组成，也被称为黑色碳或煤烟。由于硫的存在，颗粒是吸湿的，并且 S02会在高湿度及低温下转化为硫酸。这将导致能见度降低、黄色空气、臭氧、与刺痛的吸入 感。人类与动物吸入微粒物质的影响已经被广泛地研究；PM2. 5导致的的健康问题包括哮 喘、肺癌、心血管问题、呼吸系统疾病、先天缺陷、和过早死亡。 颗粒物排放在大多数工业化国家都受到严格监管。由于环境问题，大多数行业都 需要进行某种粉尘收集系统的操作，以控制颗粒物排放。这些系统包括离心除尘器（旋流 除尘器）、纤维过滤除尘器（袋式除尘器）、湿式除尘器、和静电除尘器。然而、便宜的除尘 设备效率很低，通常達不到80%;好的设备譬如静电除尘，雖然效率可高达99%，但也有其 致命缺点：（1)设备庞大，耗钢多，需高压变电和整流设备，故投资高。（2)除尘效率受粉尘 比电阻的制约，一般对比电阻小于104?105欧姆每公分或大于1010?1011欧姆每公分 的粉尘，若不采取一定措施，除尘效率将受到影响.（3)不具备离线检修功能，一旦设备 出现故障，或者带病运行，或者只能停炉检修。总而言之，任何有效率除PM的设备建造与维 护费用都是非常高的。 中国也已提出了对空气中颗粒物排放的限制（见下表），各个工厂企业也都按規 定裝了除尘设备。然而庞大的维护费的确使中小企业入不敷出。因此发展一个价廉而有效 的除尘装置也应算是当务之急。 ΙρΜΙΟ |ΡΜ2· 5 年均 _ 70微克/立方米 35微克/立方米 Β均（24小时）|l50微克/立方米|75微克/立方米 硝（NOx)是氮氧化物的一种通称，该术语是指Ν0和Ν02 (-氧化氮和二氧化氮） 的合计浓度。氮氧化物和空气中挥发性有机物（VOCs)在阳光下会产生化学反应而形成臭 氧。儿童和在户外工作或运动的人很容易受到臭氧的不良影响。臭氧能导致哮喘、破坏肺 组织、以及降低肺功能等。臭氧还可以通过风和气流被输送，对健康的影响远远的超过原来 的氮氧化物。臭氧其它的影响还包括破坏植物生长而导致农作物产量下降。此外、氮氧化 物和二氧化硫与空气中其它物质反应形成酸雨，参杂在降落于地面的雨、雾、雪或微颗粒之 中。酸雨损坏汽车、建筑物和造成历史古迹的恶化；酸雨导致湖泊和溪流变成酸性，导致自 然水域生态的不平衡。酸性的微颗粒深入到肺部的敏感部位，可以引起或加重呼吸系统疾 病，如肺气肿、支气管炎、和加重原有的心脏疾病。酸性的微颗粒还可阻挡光线的透射而减 低能见度，造成了雾霾的天气，人们终年看不到蓝天。即使氮氧化物不成为臭氧、酸雨、或 吸附在微颗粒上，额外的氮溶于溪流与湖泊中，加速了水质的富营养化，从而导致氧气过 份消耗，因而减少了鱼类和贝类的数量。 根据中国电力的报导，一台30万千瓦机组进行脱硝改造建设的成本应该大约在 6000万元左右。2013年九月华电能源工程公司所属北京龙电宏泰环保科技有限公司与河 南煤化集团商丘裕东发电有限责任公司正式签署了《2x315MW(三^ 万五千瓦）机组烟气 脱硝改造工程EPC总承包合同》，合同总金额1.2亿元。也印证了这一普遍成本。除了制造 成本，脱硝的运行成本也非常的高。根据报导：一台30万千瓦脱硝改造设备要实施脱硝 电价确实要1. 2分/千瓦才能刚刚抵消成本，运行成本最高的机组达到2. 7分/千瓦。此 夕卜，目前国内脱硝的效率只能达到40%?70%。浙江某电厂一位工程师曾在专业报刊上表 示过，目前国内选优的火电机组脱硝设施建成、投产的不多，烟气监测和自动控制方面的技 术尚不够成熟，相关技术仍处于摸索和吸收转化过程中。现有的SCR脱硝技术，激射的氨逃 逸监测的准确性、低负荷下喷氨量和效率的控制等问题都还有待解决。目前国内脱硝最成 熟与应用最广泛的技术为选择性催化还原（SCR)，缺少其它具有实用价值及应用前景的新 技术。SCR技术的关键为催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化污染空气的系统，其特征在于它是由引风机a、循环泵、预处理仓、脱硝仓、脱硫脱尘仓、维修盖、重金属过滤装置、引风机b、化学试剂补充罐a、酸净化处理装置、化学试剂补充罐b、计量泵、化学试剂补充罐c所构成；污染气源经所述的引风机1进入预处理仓3，预处理仓的输出端连接脱硝仓的输入端，脱硝仓的输出端连接脱硫仓的输入端，脱硫脱尘仓的输出端连接重金属过滤装置的输入端，重金属过滤装置的输出端连接引风机，引风机排出净化后的气体；所述脱硫脱尘仓上连接有化学试剂补充罐，预处理仓、脱硝仓和脱硫脱尘仓的出液口分别连接酸净化处理装置，预处理仓和脱硝仓通过管道分别连接化学试剂补充罐a，预处理仓、脱硝仓和脱硫脱尘仓通过计量泵连接化学试剂补充罐b，预处理仓上装配有循环泵；所述酸净化处理装置是由有加热能力的收集槽、蒸馏装置和硝酸冷却槽构成，收集槽的输出端连接蒸馏装置的输入端，蒸馏装置的输出端连接硝酸冷却槽的输入端，硝酸冷却槽的输出端流出处理后的硝酸，收集槽的输出端流出处理后的硫酸。

【技术特征摘要】
1. 一种净化污染空气的系统，其特征在于它是由引风机a、循环泵、预处理仓、脱硝仓、 脱硫脱尘仓、维修盖、重金属过滤装置、引风机b、化学试剂补充罐a、酸净化处理装置、化学 试剂补充罐b、计量泵、化学试剂补充罐c所构成；污染气源经所述的引风机1进入预处理 仓3,预处理仓的输出端连接脱硝仓的输入端，脱硝仓的输出端连接脱硫仓的输入端，脱硫 脱尘仓的输出端连接重金属过滤装置的输入端，重金属过滤装置的输出端连接引风机，弓丨 风机排出净化后的气体；所述脱硫脱尘仓上连接有化学试剂补充罐，预处理仓、脱硝仓和脱 硫脱尘仓的出液口分别连接酸净化处理装置，预处理仓和脱硝仓通过管道分别连接化学试 剂补充罐a，预处理仓、脱硝仓和脱硫脱尘仓通过计量泵连接化学试剂补充罐b，预处理仓 上装配有循环泵；所述酸净化处理装置是由有加热能力的收集槽、蒸馏装置和硝酸冷却槽 构成，收集槽的输出端连接蒸馏装置的输入端，蒸馏装置的输出端连接硝酸冷却槽的输入 端，硝酸冷却槽的输出端流出处理后的硝酸，收集槽的输出端流出处理后的硫酸。2. 根据权利要求1所述一种净化污染空气的系统，其特征在于所述预处理仓包括预处 理仓体、预处理仓喷淋装置、预处理仓进气口、预处理仓抽水泵、储液器、预处理仓出液口、 预处理仓进液口和预处理仓出气口，所述预处理仓体的底部是储液器，预处理仓出液口设 置在储液器处，所述预处理仓进气口、预处理仓进液口和预处理仓出气口设置在储液器上 方的预处理仓体上，预处理仓出气口在预处理仓进气口的上方，所述预处理仓喷淋装置设 置在预处理仓体内，所述预处理仓抽水泵通过管道连接储液器的输出端和预处理仓喷淋装 置的输入端。3. 根据权利要求2所述一种净化污染空气的系统，其特征在于所述预处理仓喷淋装置 为设置在预处理仓体内顶部的加压喷淋装置，或者为设置在预处理仓体内顶部的加压喷淋 装置和设置在预处理仓体内壁上的喷雾式喷淋装置。4. 根据权利要求1所述一种净化污染空气的系统，其特征在于所述脱硝仓包括脱硝仓 仓体、脱硝仓出气口、脱硝仓喷淋系统、脱硝仓进气口、脱硝仓进液口、气液混合通道、脱硝 仓出液口和脱硝仓抽水泵；所述脱硝仓进气口和脱硝仓出气口设置在脱硝仓仓体的上部； 所述脱硝仓进液口设置在脱硝仓仓体的中部；所述脱硝仓出液口设置在脱硝仓仓体的底 部；所述气液混合通道、脱硝仓喷淋系统位于脱硝仓仓体内；气液混合通道的输入端连接 脱硝仓进气口，输出端置于脱硝仓仓体内的液体内；所述脱硝仓抽水泵通过管道连接脱硝 仓仓体底部的输出端和脱硝仓喷淋系统的输入端。5. 根据权利要求4所述一种净化污染空气的系统，其特征在于所述气液混合通道包括 3个中型气液混合通道和3小型气液混合通道，或者包括5个大型混合通道。6. 根据权利要求1所述一种净化污染空气的系统，其特征在于所述脱硫脱尘仓包括光 能仓，所述光能仓包括光能仓体、光能仓进气口、光能仓出气口、光能仓进液口、气液混合通 道、光能仓抽水泵、光能仓出液口、光能仓喷淋装置和光照设备，所述光能仓进气口和光能 仓出气口设置在光能仓体的上部，所述光能仓进液口设置在光能仓体的中部，所述光能仓 出液口设置在光能仓体的底部，所述气液混合通道、光能仓喷淋装置和光照设备位于光能 仓体内，气液混合通道的输入端连接光能仓进气口，气液混合通道的输出端位于光能仓...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅国琳，
申请(专利权)人：林小晓，车道岚，
类型：发明
国别省市：北京;11