一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备制造技术

本实用新型专利技术提出了一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备，位于现有污染控制系统的下游，来除去现有污染控制系统排出废气中剩余的污染物，该设备包括至少一级雾化段、连接在所述雾化段之后的冷凝段、位于冷凝段之后的除雾器，以及置于除雾器之后的活性炭段，通过专有设计使单个吸收容器中的烟道气体流速和液体喷雾速度维持在一定水平，借助活性炭的附加过程来捕集工业废气流中剩余的目标污染物，如：NOx和SOx。剩余的污染物在液体喷雾的作用下转化为液态酸或液态混盐溶液，进而被导入密封系统，在所述密封系统中的液态酸或液态混盐溶液重新循环并在液体喷雾中重复使用；而所有未转化或捕集的目标污染物都被活性炭吸收。

A multi pollutant treatment equipment for trace emission

The utility model provides a multi pollutant treatment equipment for the realization of trace emission, which is located downstream of the existing pollution control system to remove the remaining pollutants from the exhaust emission from the existing pollution control system, which includes at least one stage of atomization, a condensing section connected to the atomization section, and a condensing section. After the mist eliminator and the active carbon section after the demister, the flue gas flow velocity and the liquid spray velocity in a single absorption container are maintained at a certain level by the exclusive design. The remaining target pollutants in the industrial waste gas flow, such as NOx and SOx, are captured by the additional process of activated carbon. The remaining pollutants are converted into liquid acid or liquid mixed salt solution under the action of liquid spray, which are then introduced into the sealing system, recirculating liquid acid or liquid mixed salt solution in the sealed system and reusing in liquid spray, and all unconverted or captured target pollutants are absorbed by activated carbon.

【技术实现步骤摘要】
一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备
本技术属于污染治理
，涉及一种多污染治理设备，特别是涉及一种可与现有污染治理设备相接的用于实现痕量（混合的）排放的多污染物治理设备（theSuperUltra-Low(Hybrid)Multi-PollutantAbatementDevice）。
技术介绍
目前，世界各国均制定并颁布了联邦、省级或地方级的空气污染条例。联邦空气污染条例，主要是为了制定室外或环境空气质量标准，是各州或地方制定空气污染条例的主要动力。然而，有一些例外，如：新污染源行为标准，联邦法规只规定了环境空气质量标准，并未详细规定如何实现这些目标，而必须通过各省和地方空气质量监管机构的制定和实施一些必要举措来实现联邦标准。正是这些省级和地方的举措连同联邦新污染源行为标准一起作用，直接影响大型工业锅炉。几乎所有的空气污染条例都源于二十世纪六十年代后期，空气污染条例改进和加强了污染防治计划，是迈向联邦政府控制空气污染的第一步。对空气污染条例的第一次重大修改发生在20世纪70年代，此次修正案制定了国家空气质量标准，并确定了新污染源行为标准。1970年修正案的结果是，制定了包括锅炉废气在内的几种污染来源中硫氧化物和氮氧化物的标准。经过近20年的空气污染治理，排污目标仍未在全球内实现。最近一次的空气污染条例修正案发生在20世纪90年代，此后，为了不断改善大气环境质量，又对空气污染条例进行了数次修订。自2014年至2020年间的行动计划旨在全面推行燃煤电厂超低排放和节能工作方案。该方案也将影响其他行业的大型燃煤锅炉，如炼焦厂、炼钢厂、水泥厂等。超低排放意味着这些工厂必须在2020年之前满足或实现首批目标：—基准氧含量6%条件下，烟尘排放浓度不高于10mg/m3—二氧化硫排放浓度不高于35mg/m3—氮氧化物排放浓度不高于50mg/m3现在大多数大型燃煤锅炉已经使用如：SCR（选择性催化还原）、ESP（静电除尘器）、袋式除尘器系统、FGD（烟气脱硫装置）或湿式洗涤器这类空气污染控制设备进行改造，以减少NOX、SOX和颗粒物，从而满足之前规章条例的要求。随着新法规的颁布实施，大部分的空气污染控制设备可能已经无法达到新的空气污染控制战略和目标。随着对典型的NOX控制设备—SCR（SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原）的深入研究，这些研究主要集中在SCR及其去除率方面，大部分研究中SCR的去除率达到87.9％（参考文献：EGUNOXMitigationStrategiesFinalRuleTSD）。在其它一些研究中，这种去除率有时更高一些，有时更低一些，但平均去除率可以达到90%。例如：在一个烟气中NOX含量为1000mg/m3的燃煤锅炉上使用SCR，在SCR的作用下即使可以实现最大程度的去除效果，但仍然会有100mg/m3的NOX不能被去除，但这并不符合超低排放标准。典型的FGD（FlueGasDesulphurization）对SOX的去除也面临同样问题，关于FGD对烟气中SOX的去除率也进行了多次研究，但通常去除率即使高于90%也不会超过93%（参考文献：EPAFlueGasDesulphurizatio）。例如：在一个烟气中SOX含量为1000mg/m3的燃煤锅炉上使用FGD，通过FGD即便可实现最大去除率，但仍会有70mg/m3的SOX不能被去除，仍不能达到超低排放标准。随着新的超低排放实施，且截止2020年所有大型燃煤锅炉都要实现这一目标，对于现有的已经在污染控制设备上投入大量资金的工厂来讲，可能因为这些污染控制设备将不符合上述要求而产生很大问题。而将现有的污染控制设备替换为符合目标要求的污染控制设备，所需成本将是巨大的，除非人们找到一种解决方案，使其能够在保留现有设备的基础上，只需添加另一种设备，就能将污染物排放降低到新的超低排放要求和目标以下。对于失效或不符合标准的旧的污染控制设备、或没有安装污染控制设备的大型燃煤锅炉、或在建的大型燃煤锅炉设备，可以通过实施专利号：ZL201610426459.7一种用于二氧化碳捕集的多污染物治理设备及方法，技术达到超低排放标准。但对于安装有污染控制系统的现有的大型燃煤锅炉，即使在工作条件良好的情况下也无法满足要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术公开了一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备，能够去除现有污染控制系统处理后的工业废气流中剩余的目标污染物，从而满足所有超低污染控制排放标准。本技术的技术方案是这样实现的：一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备，位于现有污染控制系统的下游，用于对现有污染控制系统排出的废气流中超低含量的多污染物精处理，包括：至少一级雾化段，用于接收经过现有污染控制系统处理后排出的废气流，将废气流中残存的NOX、SOX和部分CO2转移到水雾中；连接在所述雾化段之后的冷凝段，用于冷凝处理后的废气，所述废气中包含有从废气流中转化的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2，并收集冷凝介质表面的包含有溶解的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2的液体；位于冷凝段之后的除雾器；置于除雾器之后的活性炭段，用于接收废气流，并与之接触去除其中的污染物。作为一种优选实施方式，所述活性炭段包括活性炭和用于容纳并保持活性炭的中空框架，所述中空框架包括多个V形构件。优选地，所述中空框架的多个V形构件组成具有W形截面的中空框架。较佳地，所述中空框架还包括用于连接中空框架前侧和后侧的金属丝网。作为一种优选实施方式，在所述活性炭段的顶部设有用于装载活性炭的进口，在所述活性炭段的底部设有用于卸载活性炭的出口。优选地，所述活性炭段进口和出口处分别设有密封门。较佳地，所述活性炭段中的活性炭为平均粒径不小于0.25mm的颗粒活性炭。作为一种优选实施方式，还包括废水处理系统，用于接收包含有溶解的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2的液体，然后再将其循环回到雾化段。较佳地，所述冷凝段中的冷凝介质的涂层选自聚四氟乙烯和聚氯乙烯（CPVC）中的一种。一方面，本技术提供了一种从现有的安装有污染控制设备的大型工业和发电厂所产生的并不能满足新的超低排放标准的废气中除去剩余的NOX、SOX和颗粒物的设备。该设备包括至少一组雾化器（雾化段），所述雾化器的喷射角度定位在45°-135°之间，用于引导高压喷雾形成的细小水滴与废气流逆向接触，使废气流中的NOX、SOX和颗粒物组分与高压水雾接触并发生化学反应。该设备还包括提取冷凝介质中通过与废气流接触而形成的包含NOX、SOX和颗粒物的液体溶液。另一方面，本技术还包括雾化段（雾化器）（mistingstage），所述雾化段用于接收废气流，使废气流与含有H2O2(过氧化氢)/或NH3·H2O（氨水）的水溶液形成的水雾接触生成含液态混酸或液态混盐的溶液，上述液态混酸包括硝酸（HNO3），硫酸（H2SO4），液态混盐则包括硝酸铵（NH4NO3）和硫酸铵[(NH4)2SO4]。本系统装置还包括冷凝介质，用于从含有混酸（HNO3和H2SO4）或混盐[NH4NO3和(NH4)2SO4]的烟气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备，位于现有污染控制系统的下游，用于对现有污染控制系统排出的废气流中剩余的多污染物精处理，其特征在于包括：至少一级雾化段，用于接收经过现有污染控制系统处理后排出的废气流，将废气流中残存的NOX、SOX和部分CO2转移到水雾中；连接在所述雾化段之后的冷凝段，用于冷凝处理后的废气，所述废气中包含有从废气流中转化的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2，并收集冷凝介质表面的包含有溶解的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2的液体；位于冷凝段之后的除雾器；置于除雾器之后的活性炭段，用于接收废气流，并与之接触去除其中的污染物。

【技术特征摘要】
1.一种用于实现痕量排放的多污染物治理设备，位于现有污染控制系统的下游，用于对现有污染控制系统排出的废气流中剩余的多污染物精处理，其特征在于包括：至少一级雾化段，用于接收经过现有污染控制系统处理后排出的废气流，将废气流中残存的NOX、SOX和部分CO2转移到水雾中；连接在所述雾化段之后的冷凝段，用于冷凝处理后的废气，所述废气中包含有从废气流中转化的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2，并收集冷凝介质表面的包含有溶解的HNO3、NH4NO3、H2SO4、(NH4)2SO4和溶解的CO2的液体；位于冷凝段之后的除雾器；置于除雾器之后的活性炭段，用于接收废气流，并与之接触去除其中的污染物。2.如权利要求1所述用于实现痕量排放的多污染物治理设备，其特征在于：所述活性炭段包括活性炭和用于容纳并保持活性炭的中空框架，所述中空框架包括多个V形构件。3.如权利要求2所述用于实现痕量排放的多污染物治理设备，其特征在于：所述中空框架的多个V形构件组成具有W...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩·斯科特·小福特，郎建峰，
申请(专利权)人：山西北极熊环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14