一种微波脱硫设备制造技术

本发明专利技术涉及一种微波脱硫设备，该设备包括烟气输入装置、微波发生器、活性炭可循环运动的微波谐振腔、旋转驱动装置、微波抑制器以及烟气输出装置六部分。本发明专利技术中，烟气先由烟气输入装置进入活性炭可循环的微波谐振腔，在微波电磁场的连续激励下，烟气中的二氧化硫与微波谐振腔体内循环运动的活性炭发生反应，还原为单质硫，从而降低烟气中二氧化硫的浓度，处理后的烟气在烟气输出装置的内置硫回收装置处回收硫单质后排出。本发明专利技术具有脱硫效率高、运行费用低、工艺简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，特别是工业烟气处理
，主要涉及一种在微波 催化诱导下，采用活性炭可循环运动的方式脱除烟气中的二氧化硫等有害气体的装置。
技术介绍
目前，工业生产使用的燃料主要有煤、重油、轻柴油、天然气等，其中的有机硫化物 和可燃硫化物在燃烧过程中会产生大量含SO2的烟气。在陶瓷工业原料中含有较多的含硫 物质，如FeS2、Fe2 (SO4) 3、CaS04、Na2SO4等，在陶瓷坯体烧成过程，经过一系列氧化还原反应， 也会生成SO2气体，并随高温烟气由烟道、烟囱排放到大气。在其他工业生产中，如水泥、火 力发电用也会产生大量SO2烟气。含SO2烟气不仅严重污染环境，破坏生态，而且直接影响 产品质量，腐蚀生产设备。在烟道处加装脱硫设备，对尾部烟气进行脱硫处理，净化烟气，降 低烟气中的SO2排放量，是目前控制SO2最有效和应用最广的一项技术。烟气脱硫技术按脱硫剂的形态分为湿法、半干法和干法。目前，以煤为燃料的工 业多数采用湿法脱硫，这种方法主要是依靠碱性溶液与SO2接触使其转化为硫酸盐或亚硫 酸盐，从而将SO2从烟气中脱除。中国技术专利200320103692. X号给出的《气旋雾化 脱硫除尘器》，在脱硫除尘器内设置冲击导流叶片组和发射叶片组，反射叶片组上方为气旋 雾化脱硫室，中部烟气进口处为进气室，底部为沉降室。在脱硫除尘器进气室上方设置碱 液均流分配槽，底部沉降室内设置刮板除灰机。湿法脱硫技术成熟稳定可靠，且脱硫效率高 (90% 98%)。但是，在长期的运行实践过程中，湿法脱硫技术也显示出设备庞大、工艺复 杂、耗资巨大，运行费用高的缺点，使得湿法脱硫在经济性和运行维护方面存在较大的应用 局限性。干法和半干法的脱硫产物为干粉状，处理容易、工艺简单、投资也较低。中国专利 98101530. 1公开了一种半干式烟气脱硫设备，将含硫烟气引入喷雾干燥期内，将氨水以雾 化方式引入喷雾干燥器中，使氨水与烟气接触并反应生成硫胺。这种半干法脱硫装置，在脱 硫塔较高时，两者有效交换率低，脱硫效果不理想。中国专利01223206. 8公开的干式脱硫 塔，其结构是在脱硫塔内置有若干盛装干式脱硫剂的吊筐。这种脱硫装置因两者接触更低， 脱硫效果更不理想。近年来，利用电子束辐照脱除二氧化硫的技术日臻完善，国外已经有比较成熟的 应用，国内也在开发相关技术。该技术对二氧化硫和氮氧化物的脱除有较好的效果，尤其是 对氮氧化物的脱除，工业条件下脱除率可达80%以上。但该工艺设备费用昂贵，一般的中小 型企业难以负担。微波加热具有高效迅速、节能省电、加热均勻以及清洁安全等特点，采用微波辐照 技术脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物已经成为研究人员关注的重点。微波辐照活性炭烟 气脱硫技术不但可以消除SO2的污染，而且还可以回收硫资源，同电子束辐照法相比，有运 行费用低，能量利用率高，系统运行稳定等优点。该技术可将SO2污染控制和硫资源回收 利 用相结合，从而实现环境、社会和经济效益的统一，是适合我国国情的一种烟气脱硫技术， 在烟气脱硫领域具有较大的潜力。中国专利申请申请号为200810089586. 8的专利技术专利申请即公开了一种微波脱硫 脱氮的方法及其专用设备，它是让含硫、氮化合物通过该专用设备的活性碳滤芯，在壳体侧 面微波发生器产生的微波辐射作用下，提高有机分子中硫、氮、碳原子的活性，也给该化合 物提高了温度，在高温和强磁场作用下，活性很高的碳原子可以顺利的将有机硫、氮化合物 中的硫、氮原子置换，硫变成游离的硫磺，氮原子变成氮气，从油品中分离出来。然而，上述 设备中，由于活性碳滤芯为固定式的，影响了微波的穿透力(活性碳吸收微波，微波只能与 活性碳滤芯表层部分发生激励)，不利于发挥全部活性碳的作用，脱硫效率低
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效安全、操作简单的活性炭可循环运动的微波脱硫 装置，以克服其他方法容易造成反应器腐蚀、能源利用不充分或者设备昂贵、运行费用高等 缺陷，实现高效快速脱除工业烟气中的二氧化硫。本专利技术的一种微波脱硫设备，包括烟气输入装置、微波发生器、微波谐振腔、微波 抑制器以及烟气输出装置，微波谐振腔外连接有旋转驱动装置，微波谐振腔内置活性炭，其 特征在于所述活性炭在微波谐振腔内为活动状态，且活性炭一直处于微波场内。作为上述方案的进一步说明，所述微波谐振腔内置转筒，该转筒与微波谐振腔外 的旋转驱动装置相连，活性炭于转筒内循环运动，且活性炭一直处于微波场内。所述转筒内设有肋板，活性炭为颗粒状，转筒在旋转驱动装置的驱动下实现转动， 带动活性炭粒子运动，并在筒内形成瀑布式循环运动。所述的转筒水平内置于微波谐振腔体内，由微波可全部或部分透过的材料组成。所述转筒由石英玻璃片、不锈钢骨架和肋板组成，石英玻璃片作为微波透过窗，不 锈钢材料作为旋转支撑架，不锈钢肋板带动活性炭运动。所述转筒内肋板连接在不锈钢骨架上，通过调整肋板之间的角度可以改变微波的 传播方向，使微波场更均勻。所述转筒内的肋板具有多孔或齿型结构，一方面保证转筒以一定速度旋转时肋板 带动转筒内的活性炭粒子运动并最终在筒内形成瀑布式循环散落，另一方面要保证微波能 够透过肋板。所述转筒优选可拆卸结构，以利于筒内的活性炭颗粒材料的定期补充。所述烟气输出装置包括有单质硫回收冷凝设备。本专利技术采用以上技术方案具有以下优点1.以活性炭作为脱硫的还原剂以及微波吸收剂，通过精确控制转筒的转速，使微 波发生器产生的微波与谐振腔内的高温活性炭充分接触，提高活性炭的利用率，从而进一 步提高活性炭对SO2的处理能力，使SO2还原成单质S，脱硫率高，具有高效快速的脱硫效果。2.转筒内的肋板设计可以改变微波的传播方向从而使未被活性炭吸收的微波能 继续与活性炭粒子进行二次作用，有效地提高微波的使用率，达到节能的效果。3.与现有技术相比，本专利技术的活性炭在微波与谐振腔内循环运动，与固定式的活 性炭相比，微波与活性炭作用区间，烟气与活性炭粒子的接触面积及综合处理效果均具有 显著的差别，成本也更低。附图说明图1为本专利技术微波脱硫设备的结构示意图；图2为本专利技术转筒的结构示意图；图3为转筒截面示意图。附图标记说明1、烟气输入装置；2、微波发生器；3、微波谐振腔；4、旋转驱动装置；5、微波抑制器；6、烟气输出装置；7、转筒；8、微波透过窗；9、肋板；10、支架。具体实施例如图1 图3所示，本专利技术一种微波脱硫设备，包括活性炭可循环运动的微波谐振 腔3、谐振腔外部的微波抑制器5、微波发生器2、旋转驱动装置4、烟气输入装置1和烟气输 出装置6六部分，烟气输出装置包括有单质硫回收冷凝设备。微波谐振腔内置活性炭，微 波谐振腔内的转筒与微波谐振腔外面的旋转驱动装置相连，并在旋转驱动装置的驱动下实 现转动，转筒优选可拆卸结构，以利于筒内的活性炭颗粒材料的定期补充。本实施例中，转 筒水平内置于微波谐振腔体内，是由微波可全部或部分透过的材料制成；在结构上由石英 玻璃片、不锈钢骨架和肋板9组成，石英玻璃片作为微波透过窗，不锈钢材料作为旋转支撑 架，不锈钢肋板带动活性炭运动。转筒内肋板连接在不锈钢骨架上，通过调整肋板之间的角 度可以改变微波的传播方向，使微波场更均勻。转筒内的肋板具有多孔或齿型结构，一方面 保证转筒以一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波脱硫设备，包括烟气输入装置、微波发生器、微波谐振腔、微波抑制器以及烟气输出装置，微波谐振腔外连接有旋转驱动装置，微波谐振腔内置活性炭颗粒，其特征在于：所述活性炭颗粒在微波谐振腔内为活动状态，且活性炭一直处于微波场内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵敏，王双喜，欧阳雪琼，张剑，鞠红艳，黄国权，
申请(专利权)人：佛山市华南精密制造技术研究开发院，广东科信达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]