一种烟气脱硫脱硝的方法、装置及其用途制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟气脱硫脱硝的方法，包括下列步骤：将锅炉或燃机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；将降温后的烟气混合氨气，再用水喷淋处理；再将第一次脱离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升温；将升温后的第一次脱硫脱硝的烟气同时进行紫外线照射和电子束辐照。本发明专利技术的方法和装置可以有效地利用烟气热量，进行烟气-烟气充分换热，并在上述的两步处理过程中分别达到SOx和NOx的最佳脱除温度，可以显著提高脱硫和脱硝的效率。本发明专利技术还公开了应用上述方法的装置及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种烟气脱硫脱硝的方法，包括下列步骤：将锅炉或燃机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；将降温后的烟气混合氨气，再用水喷淋处理；再将第一次脱离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升温；将升温后的第一次脱硫脱硝的烟气同时进行紫外线照射和电子束辐照。本专利技术的方法和装置可以有效地利用烟气热量，进行烟气-烟气充分换热，并在上述的两步处理过程中分别达到SOx和NOx的最佳脱除温度，可以显著提高脱硫和脱硝的效率。本专利技术还公开了应用上述方法的装置及其用途。【专利说明】
本专利技术涉及烟气净化领域，特别涉及一种利用电子束和紫外线处理烟气脱硫脱硝的方法、装置及其用途。
技术介绍
大气污染带来的环境污染严重威胁着人类健康。其中，包括火电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂等大型工业设施排放的二氧化硫和氮氧化物是造成大气污染的主要来源之一。因此，工厂的烟气脱硫脱硝问题是目前治理环境污染物的重要工作。各种大型柴油机、船舶发动机、燃气轮机等尾气中的NOx含量较高，降低这些燃机尾气中的NO x浓度一直以来也是人们关注的焦点。除此之外，火电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂等还排放出大量的二恶英，尤其城市生活垃圾焚烧产生的二恶英受到的关注程度最高。二恶英非常稳定，在环境中很难自然降解消除，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。二恶英除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康和生活。因此二恶英污染是关系到人类存亡的重大问题，必须严格加以控制。 电子束辐照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。该技术利用高能电子束辐照含有二氧化硫(S02)和氮氧化物(N0X)等污染物的烟气，通过电子束的电离和激发作用，产生具有强氧化性的自由基。同时在通入氨气和水蒸气的条件下，这些自由基以极快的速度与烟气中的S0#p NO x反应，生成主要成分为硫酸铵和硝酸铵的副产物。通过副产物收集器及除尘装置除去副产物，得到净化的烟气。 图1为现有电子束辐照烟气脱硫脱硝的装置结构示意图。该电子束辐照烟气脱硫脱硝工艺流程为:先将燃煤锅炉1产生的烟气经过第一烟道2送入烟气预处理塔3，该烟气预处理塔3上安装有喷嘴系统4，可喷出冷却水使烟气降温增湿到脱除反应的适宜条件，再将烟气经过第二烟道5送入辐照反应系统的辐照反应器7中，该辐照反应系统由辐照反应器7和电子加速系统8组成，而在第二烟道5上通过流量控制阀6喷入一定化学计量的氨，然后混合烟气一并进入辐照反应器7中，在电子加速系统8产生的电子束辐照作用下，经过一系列的化学反应后，烟气中的硫氧化物(S02)和氮氧化物(N0X)生成硫酸铵和硝酸铵，同处理后的烟气一起经过烟道进入副产物收集器9通过排放管10收集这些产物，并作为化肥使用，经过副产物收集器9处理后的烟气通过烟囱11排入大气中。 上述的现有技术存在以下缺陷: 1)电子束辐照脱硫脱硝处理的时候，为了达到预定的脱除率，需要电子束的束流强度超过一定阈值。而电子束在穿透烟气的过程中会损失能量和束流强度。因此，在辐照方向上，烟气处理的效率急剧降低； 2)燃煤锅炉产生的烟气须先经过喷水降温，热量未得到有效利用；并且，脱硫和脱硝在同一反应器中进行同步处理，无法实现脱硫和脱硝均处于最佳的反应和工艺条件； 3)采用传统电子束辐照脱硫脱硝处理的过程中，锅炉烟气中产生的二恶英并未能得到有效脱除。 有鉴于此，本专利技术提供一种能够克服上述缺陷的脱硫脱硝方法和装置。
技术实现思路
为了解决现有技术的上述问题和缺陷，本专利技术提供了一种烟气脱硫脱硝的方法及装置，该方法和装置能显著提高脱硫脱硝过程中电子束的利用效率，降低脱硫脱硝系统的运行成本，同时锅炉烟气中产生的二恶英并也能得到有效脱除。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电子束烟气脱硫脱硝的方法，包括下列步骤: 1)将锅炉或燃机产生的烟气与第一次脱硫脱硝的烟气进行热交换，使烟气降温； 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)将第一次脱离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升温； 4)将升温后的第一次脱硫脱硝的烟气同时进行紫外线照射和电子束辐照，完成第二次脱硫脱硝。 在一较佳实施例中:所述紫外线照射的方向与所述电子束辐照的方向为相对方向。 在一较佳实施例中:所述紫外线照射为两束紫外线相对照射；所述电子束辐照为两束电子束相对辐照。 在一较佳实施例中:在步骤2中，所述水喷淋处理的温度为50-80 °C。 在一较佳实施例中:在步骤3中，所述第一次脱硫脱硝的烟气升温后的温度为70-120°C。 在一较佳实施例中:在步骤4中，所述电子束辐照反应的温度为70_120°C。 在一较佳实施例中:在步骤4中，所述紫外线波长为100-400nm。 在一较佳实施例中:所述水喷淋处理的方式为雾化喷淋。 在一较佳实施例中:所述水喷淋为喷淋双氧水的水溶液。 本专利技术还提供一种电子束烟气脱硫脱硝的装置，包括: 烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的烟气入口与锅炉或燃机通过第一烟道相连； 烟气处理塔，所述烟气处理塔上安装有喷淋系统；所述烟气-烟气换热器的锅炉烟气出口与所述烟气处理塔的烟气入口通过第二烟道连接，所述第二烟道上设有喷氨控制阀；所述烟气处理塔的烟气出口通过第三烟道连接所述烟气-烟气换热器的预处理烟气入P ； 反应器，该反应器设置有电子加速器和紫外线发生器；所述烟气-烟气换热器的预处理烟气出口通过第四烟道连接所述辐照反应器。 在一较佳实施例中:所述电子加速器和所述紫外线发生器分别设置在所述反应器相对的侧壁位置。 在一较佳实施例中:所述电子加速器为一对，分别设置在所述反应器相对的侧壁上。 在一较佳实施例中:所述紫外线发生器为一对，分别设置在所述反应器相对的侧壁位置。 在一较佳实施例中:所述辐照反应器的底部倾斜，在反应器底部的最低处设置副产物出口。 在一较佳实施例中:所述烟气处理塔底部设置有副产物出口。 在一较佳实施例中:所述烟气处理塔的烟气出口与所述烟气-烟气换热器的预处理烟气入口之间设有第一副产物收集器。 在一较佳实施例中:所述辐照反应器的出口端连接第二副产物收集器。 在一较佳实施例中:所述喷淋系统为雾化喷淋系统。 在一较佳实施例中:所述喷淋系统为喷水系统或喷双氧水的系统。 本专利技术还提供所述的烟气脱硫脱硝的装置用于处理锅炉或燃机烟气的用途。该用途可以用于较为彻底地脱除锅炉烟气中的SOx、NOx和二恶英。 本专利技术将锅炉或燃机产生的烟气分别通过烟气处理塔和辐照反应器进行两步脱硫脱硝处理。烟气从锅炉或燃机排出后首先通过烟气-烟气换热器降低温度，再与氨气混合后进入烟气处理塔。氨气的用量可根据化学计算量得出。水从烟气处理塔的顶部喷淋而下，与烟气和氨气的混合气进行充分接触，发生化学反应，进行第一次脱硫脱硝处理。 采用雾化喷淋的方法喷出的水雾与烟气和氨气的混合气接触的效率更高，因为喷雾产生的液滴粒径更小，反应表面积更大，更利于化学反应的发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于包括下列步骤：1)将锅炉或燃机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)将第一次脱离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升温；4)将升温后的第一次脱硫脱硝的烟气同时进行紫外线照射和电子束辐照，完成第二次脱硫脱硝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬彬，王夺，曹留烜，李宁，刘运权，张尧立，赵英汝，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35