一种W型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶超净脱除的装置的制作方法

一种w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶超净脱除的装置
技术领域
1.本发明涉及一种w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶超净脱除的装置，尤其涉及一种由氧化催化剂喷入装置、氧化催化剂及臭氧协同控制装置、臭氧发生器及臭氧加入装置、颗粒物脱除装置、酸性气体氧化物脱除装置和气溶胶脱除装置组成的酸性气体及气溶胶超净脱除的装置。


背景技术：

2.w型火焰炉炉膛面积大、燃烧条件多变、温度场极不稳定、炉内sox、nxox等酸性气体污染物形成环境十分复杂，且炉内生成量高、污染物种类多，给酸性气体污染物超净脱除工艺的开发和应用效果增加了难度，加之在后续烟气处理过程中，又叠加了气溶胶污染物的污染，导致污染物脱除难度进一步增加。目前的烟气污染物净化工艺通常无法解决同组分多种类气体污染物的高效脱除以及气溶胶类污染物的超低排放，更无法同时对酸性气体及气溶胶污染物实现高效脱除。
3.本发明采用w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶污染物同时高效脱除工艺，通过对sox和nox常量污染物和气溶胶微量污染物的高效脱除，实现w型火焰炉酸性气体和气溶胶污染物的超净排放。本发明采用流体化学反应动力学、气体化合物催化氧化、超细颗粒同相吸附脱除等原理的一体化创新技术，设计了一种w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶污染物超净脱除的装置，通过工程的实践验证，取得了预期的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶超净脱除的装置，采用沿烟气流动方向依次设置氧化催化剂喷入装置、氧化催化剂及臭氧协同控制装置、臭氧发生器及臭氧加入装置、颗粒物脱除装置、酸性气体氧化物脱除装置和气溶胶脱除装置的烟气酸性气体及气溶胶污染物高效脱除方法。本发明通过对sox和nox常量污染物和气溶胶微量污染物的同时高效脱除，实现w型火焰炉酸性气体污染物和气溶胶的超净排放。本发明采用流体化学反应动力学、催化氧化、同相吸附脱除等原理的一体化创新技术，设计了一种w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶同时超净脱除的装置，通过工程的实践验证，取得了预期的效果。本发明运行维护和检修方便、运行成本低、适用于w型火焰炉等复杂炉型烟气中酸性气体及气溶胶污染物的同时高效脱除和超净排放。
5.为达到上述目的，本发明在w型火焰炉尾部烟道垂直段设置氧化催化剂喷入装置，氧化催化剂喷入装置向尾部烟道喷入氧化催化剂，为烟气中的no、so2被氧化催化提供触媒。在此位置喷入氧化催化剂，为氧化催化剂在烟气中的混合均布提供了空间和时间。
6.为达到上述目的，本发明在w型火焰炉尾部烟道水平段设置臭氧发生器及臭氧加入装置，臭氧发生器及臭氧加入装置通过产生并根据酸性气体污染物浓度向烟道投入臭氧作为n2o、so2气体的氧化剂。
7.烟道中加入的臭氧与no、so2气体在氧化催化剂触媒的表面发生催化氧化反应，最
终形成no3、n2o5、so3等易于被后续净化装置脱除的气体化合物。
8.为达到上述目的，本发明在氧化催化剂喷入装置与臭氧发生器及臭氧加入装置之间设置氧化催化剂及臭氧协同控制装置，氧化催化剂及臭氧协同控制装置分别与氧化催化剂喷入装置和臭氧发生器及臭氧加入装置相连接。氧化催化剂及臭氧协同控制装置通过酸性气体氧化物脱除装置入口no、so2气体与no3、n2o5、so3气体的摩尔比的动态变化来同步实时控制氧化催化剂的喷入量以及臭氧的投入量，以对酸性气体污染物达到最佳的催化氧化效果，提高酸性气体氧化物脱除装置的净化效果和脱除效率。
9.本发明中，经过催化氧化反应的烟气进入颗粒物脱除装置，颗粒物脱除装置中的表面过滤超细材料可高效脱除烟气中的颗粒物，包括喷入烟道的氧化催化剂颗粒物，从而使烟气中的颗粒物达到超净排放。
10.本发明的酸性气体氧化物脱除装置分别与颗粒物脱除装置和气溶胶脱除装置相连接，酸性气体氧化物脱除装置中的液相碱性氧化物可与no3、n2o5、so3等酸性气体充分反应，生成环境无害的中性盐类物质。
11.本发明的气溶胶脱除装置分别与酸性气体氧化物脱除装置和烟囱相连接，气溶胶脱除装置通过将水雾喷向电晕区和放电极，水雾在芒刺电极形成的电晕场荷电后，对烟气中的盐类液滴、气体酸雾等气溶胶污染物起到高效同相捕集作用，最终在集尘极被收集和冲洗。烟气经气溶胶脱除装置进一步脱除净化后，烟气中的气溶胶达到超净排放。
12.烟气中的no3、n2o5、so3等酸性气体和气溶胶污染物经高效净化后，达到超净排放标准，洁净烟气通过烟囱排入大气。
13.与现有技术相比，本发明具有以下特点：
14.（1）由于采用了流体化学反应动力学、气体化合物催化氧化、超细颗粒同相吸附脱除等机理，本发明实现了烟气酸性气体污染物和气溶胶污染物的同时高效脱除和超净排放，烟气净化效果好，污染物脱除效率高。采用本发明的脱除方法，w型火焰炉酸性气体污染物脱除率≥99%；气溶胶污染物的捕集率≥97%。
15.（2）本发明同时实现了酸性气体污染物和气溶胶污染物的高效脱除和超低排放。
16.（3）本发明运行维护和检修方便、运行成本低、适用于w型火焰炉等复杂炉型烟气中酸性气体及气溶胶的同时高效脱除和超净排放。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
18.图1是本发明专利的工艺流程示意图。
19.图中：1. w型火焰炉、2. w型火焰炉尾部烟道、3. 氧化催化剂喷入装置、4. 氧化催化剂和臭氧协同控制装置、5. 臭氧发生器和臭氧加入装置、6. 颗粒物脱除装置、、7. 酸性气体氧化物脱除装置、8.气溶胶脱除装置、9.烟囱。
具体实施方式
20.在图1中沿烟气流动方向依次设置氧化催化剂喷入装置、氧化催化剂及臭氧协同控制装置、臭氧发生器及臭氧加入装置、颗粒物脱除装置、酸性气体氧化物脱除装置和气溶胶脱除装置。
21.当本发明的一种w型火焰炉烟气酸性气体及气溶胶超净脱除的装置处在工作状态时，设置在w型火焰炉尾部烟道垂直段上的氧化催化剂喷入装置向尾部烟道喷入氧化催化剂，为烟气中的no、so2被氧化催化提供触媒。在w型火焰炉尾部烟道水平段设置的臭氧发生器及臭氧加入装置通过产生并根据酸性气体污染物浓度向烟道投入臭氧作为n2o、so2气体的氧化剂。烟道中加入的臭氧与no、so2气体在氧化催化剂触媒的表面发生催化氧化反应，最终形成no3、n2o5、so3等易于被后续净化装置脱除的气体化合物。
22.经过催化氧化反应的烟气进入颗粒物脱除装置，颗粒物脱除装置中的表面过滤超细材料可高效脱除烟气中的颗粒物，包括喷入烟道的氧化催化剂颗粒物，从而使烟气中的颗粒物达到超净排放。经过颗粒物净化的烟气进而进入酸性气体氧化物脱除装置。酸性气体氧化物脱除装置中的液相碱性氧化物可与no3、n2o5、so3等酸性气体充分反应，生成环境无害的中性盐类物质。
23.经过酸性气体污染物脱除的烟气进入气溶胶脱除装置，气溶胶脱除装置通过将水雾喷向电晕区和放电极，水雾在芒刺电极形成的电晕场荷电后，对烟气中的盐类液滴、气体酸雾等气溶胶污染物起到高效同相捕集作用，最终在集尘极被收集和冲洗。烟气经气溶胶脱除装置进一步脱除净化后，烟气中的气溶胶达到超净排放。
24.烟气中的no3、n2o5、so3等酸性气体和气溶胶污染物经高效净化后，达到超净排放标准，洁净烟气通过烟囱排入大气。
25.上述仅为本实用新型的具体实施方式，本实用新型的技术特征并非局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内所作的变化或修饰均应纳入本实用新型的专利范围之中。