一种烟囱光催化脱汞装置制造方法及图纸

技术编号:22338149 阅读:37 留言:0更新日期:2019-10-19 14:16
本实用新型专利技术涉及一种烟囱光催化脱汞装置,包括烟囱(1)和引风机(3),所述引风机(3)一端通过引风机出口通道(2)与烟囱(1)底部连接,引风机(3)另一端与电除尘器出口管路(6)相连,所述烟囱(1)内部设有光催化剂格栅(4),所述烟囱(1)一侧壁上设置有使可见光透过的透光玻璃(5)。与现有技术相比,本实用新型专利技术利用可见光与光催化剂表面充分接触,进而发生光催化反应,且将光催化剂制成格栅状,进一步的增大了催化效率。本实用新型专利技术原理简单,脱汞效率高,易于工业推广,提高了工厂的环保等级,避免了工厂周边环境被有机污染物破坏,保护了工厂周边居民的身体健康。

A stack photocatalytic mercury removal device

【技术实现步骤摘要】
一种烟囱光催化脱汞装置
本技术涉及烟气脱汞
,具体涉及一种烟囱光催化脱汞装置。
技术介绍
中国能源结构主要以化石燃料为主,其中煤炭资源又是最主要的化石能源之一,煤炭的成分极其复杂,除含有C、H、O、N和S等元素外,还含有Hg、As、Se、Pb和Cd等对环境和人类健康危害较大的痕量元素。在煤炭的燃烧过程中,Hg以颗粒态汞、气态二价汞(Hg2+)和单质汞(Hg0)的形式排放到大气中,并可长时间在大气中停留,造成全球汞污染,Hgp),汞是比较稳定的金属,在室温下不被空气氧化,加热至沸腾才慢慢与氧作用形成氧化汞。汞在自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在。二价汞离子与硫离子(S2-)有很强的亲合力,一旦Hg2+与S2-相遇,便迅速结合成稳定的HgS沉淀。有机物、粘土矿物、金属氧化物等固体物质对汞化合物具有吸附能力,其吸附作用与固体物种类和汞化合物形态及环境条件有关。二价汞(Hg2+)易溶于水,并且易被烟气中的颗粒物吸附,因此易被湿法脱硫除尘设备或静电除尘设备分离。零价汞不溶于水,除尘或脱硫设备很难捕获,几乎全部释放到大气中。很久以前人类就认识到汞是一种有毒物质,1990年,在美国发布的空气清洁法案(CAAA)中,汞是排在第一位的有毒金属物质,1992年,《巴塞尔公约》规定任何含汞或汞化合物及其被污染的物质均视为有毒有害物质,汞对生态环境的污染影响较缓慢,但其污染持续时间较长,对人类和生态环境造成严重威胁。烟气脱除汞方法主要有以下几种:燃烧前脱汞、燃烧中脱汞、燃烧后脱汞。目前还没有一种高效利用的脱除手段进行脱汞,此外,现有的新型吸附剂研究也不多,而且存在着来源问题。活性炭应用最广泛,但是其应用在电厂脱汞成本高,目前在电厂没有进行广泛的推广。综上所述,为了达到燃煤烟气排放标准的要求,研究开发高效、低成本的烟气污染物脱除技术显得尤为必要。专利CN107694334A公开了一种烟囱内光催化脱汞装置,安装在烟囱内部,用于脱除烟气中的汞,包括外壳、设于外壳内部的光催化脱汞单元以及UV灯单元,光催化脱汞单元由多个金属薄板组成,金属薄板以外壳的中轴线为中心呈辐射状布置在外壳内部,金属薄板表面负载有具有光催化和吸附双重功能的纳米催化剂,烟囱内的烟气穿过金属薄板时,与纳米催化剂接触,被催化氧化、吸附。但该技术装置包含紫外光光源,缺少透光玻璃,无法利用可见光进行光催化脱汞,且对重金属汞脱除不足。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种烟囱光催化脱汞装置,该装置可利用可见光对烟气中的零价汞进行氧化脱除,可弥补现有电厂烟气控制装置对重金属汞脱除的不足,并可根据实际情况,安装紫外光光源等,进一步提高脱汞效率。本技术的目的通过以下技术方案实现:一种烟囱光催化脱汞装置,包括烟囱和引风机,所述引风机一端通过引风机出口通道与烟囱底部连接,引风机另一端与电除尘器出口管路相连,所述烟囱内部设有光催化剂格栅,所述烟囱一侧壁上设置有使可见光透过的透光玻璃。进一步地,所述的透光玻璃为硼酸盐玻璃,透光效果更佳,利于光催化脱汞的进行,且确保了烟囱侧面设置玻璃的安全性。进一步地,所述烟囱在与所述透光玻璃相对的另一侧内壁表面上涂有夜光材料涂层,在可见光光强降低或可见光微弱的夜晚,夜光材料涂层发光催化光催化剂脱汞。进一步地,所述的夜光材料涂层为耐高温长效性夜光材料,工作温度高达1080℃,长效发光8~12小时。进一步地,所述的透光玻璃从上到下设置在烟囱壁上。进一步地,所述光催化剂格栅从下往上分多层设置在烟囱内部。进一步地,所述的光催化剂格栅为蜂巢型,光催化剂的分布面积更大,有利于提高催化效率。光催化剂格栅的厚度为1.5-2.5m,蜂巢的正六边形边长为25-35cm,进一步优选,光催化剂格栅的厚度为2m,蜂巢的正六边形边长为30cm,光催化剂格栅层与层之间的距离基本上以烟囱的高度来均等分配,在30-50m。进一步地,所述光催化剂格栅上负载有光催化剂。进一步地,所述光催化剂为铋基催化剂。本技术选择的光催化剂为铋基催化剂,具体反应机理为:当可见光照射催化剂,碘酸氧铋催化剂表面产生光生电子空穴分离,随着光生电子被Bi3+捕捉,由于极势电场的作用,空穴将迁移到IO3-。正是由于氧空位的存在,光生电子和空穴将不会复合,这延长了光生电子空穴的分离时间,使得光生电子有足够的时间可以与表面活性分子反应。反应方程式如下:BiOIO3+hv→BiOIO3+h++e–H2O→H++H-OH-+h+→·OH2·OH+Hg0→HgO+H2OO2+4H++4e-→2H2O传统的电厂烟气控制设备不能有效脱除重金属汞,与现有的烟气控制系统相比,本技术使可见光与光催化剂表面充分接触,在光照强时可见光通过玻璃照射到光催化剂表面,进而发生光催化反应,在烟囱内侧与侧面透光玻璃相对的壁面上涂有夜光材料,在可见光光强降低或可见光微弱的夜晚也可进行光催化脱汞反应。同时由于设置了均匀涂覆着光催化剂的光催化剂格栅,进一步的增大了催化效率。本技术原理简单,脱汞效率高,易于工业推广,提高了工厂的环保等级,避免了工厂周边环境被有机污染物破坏,保护了工厂周边居民的身体健康。附图说明图1为一种烟囱光催化脱汞装置的结构示意图;图2为圆形蜂巢型栅格平面示意图;图中:1-烟囱;2-引风机出口通道;3-引风机;4-光催化剂格栅;5-透光玻璃;6-电除尘器出口管路;7-夜光材料涂层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例一种烟囱光催化脱汞装置,如图1所示,包括烟囱1,引风机3一端通过引风机出口通道2与烟囱1底部连接,引风机3另一端与电除尘器出口管路6相连,光催化剂格栅4设置于烟囱1内部,在烟囱1的一侧设置有透光玻璃5,烟囱1的另一侧内壁表面涂有夜光材料涂层7,如深圳市耀德兴科技有限公司生产的长效夜光粉,工作温度可达1080℃,可长效发光8~12小时,且可以循环利用,在可见光光强降低或可见光微弱的夜晚,夜光材料发光催化光催化剂脱汞。在光催化剂格栅4上均匀涂覆着光催化剂,且光催化剂格栅结构如图2所示,为蜂巢型厚度约为2米、蜂巢状的正六边形边长为30厘米,层与层之间的距离基本上以烟囱的高度来均等分配,以高度为180米的烟囱为例,烟气从底部20米左右流入,则从顶部开始间隔40米安装一个蜂巢型光催化剂格栅,共安装3个。光催化剂的分布面积更大,有利于提高催化效率。烟气通串联的电除尘器出口,在引风机的作用下,通过引风机出口进入烟囱,在烟囱中匀速通过涂覆有光催化剂的圆形格栅,可见光通过透光的玻璃照射到光催化剂的表面与烟气中的零价汞进行反应。进一步,烟囱侧面设置的玻璃为透明的硼酸盐玻璃,一是确保了透光性,二是确保了烟囱侧面设置玻璃的安全性。进一步,烟囱上均匀间隔设置三块透光玻璃,且在玻璃下方均设置光催化剂格栅,促使烟气中的零价汞更充分的与光催化剂反应。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和使用技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本技术不限于上述实施例,本领域技术人员根据本技术的揭示,不脱离本技术范畴所做出的改进和修改都应本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种烟囱光催化脱汞装置,包括烟囱(1)和引风机(3),所述引风机(3)一端通过引风机出口通道(2)与烟囱(1)底部连接,引风机(3)另一端与电除尘器出口管路(6)相连,所述烟囱(1)内部设有光催化剂格栅(4),其特征在于,所述烟囱(1)一侧壁上设置有使可见光透过的透光玻璃(5)。

【技术特征摘要】
1.一种烟囱光催化脱汞装置,包括烟囱(1)和引风机(3),所述引风机(3)一端通过引风机出口通道(2)与烟囱(1)底部连接,引风机(3)另一端与电除尘器出口管路(6)相连,所述烟囱(1)内部设有光催化剂格栅(4),其特征在于,所述烟囱(1)一侧壁上设置有使可见光透过的透光玻璃(5)。2.根据权利要求1所述的一种烟囱光催化脱汞装置,其特征在于,所述的透光玻璃(5)为硼酸盐玻璃。3.根据权利要求1所述的一种烟囱光催化脱汞装置,其特征在于,所述烟囱(1)在与所述透光玻璃(5)相对的另一侧内壁表面上涂有夜光材料涂层(7)。4.根据权利要求3所述的一种烟囱光催化脱汞装置,其特征在于,所述的夜光材料涂层(7)为耐高温长效性夜光材料。5.根据权利要求1所述的一种烟囱光催化...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴江肖怡萱贾焘王健敏朱毅佳何平王润季仲昊毛旭施颖燕
申请(专利权)人:上海电力学院
类型:新型
国别省市:上海,31

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