[发明专利]一种基于高级氧化作用的工业烟气综合治理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于高级氧化作用的工业烟气综合治理系统及方法，属于烟气净化领域。

技术背景

工业燃烧过程产生的烟气中含有大量污染物，如颗粒物、SO₂、NOx、Hg、VOCs、二恶英等。据中华人民共和国环境保护部统计，2010年全国工业废气排放量519168亿标准立方米，比上年增加19.1％，SO₂排放量1864.4万吨，NOx(以NO₂计)排放量1465.6万吨，减排任务艰巨且刻不容缓。

目前，国内外烟气净化技术方法较多，主要有烟气颗粒物捕集技术、脱硫技术、脱硝技术、脱汞技术、消白技术、降解持久性有毒污染物技术等。这些技术只针对一种或者少数几种污染物进行脱除，脱除能力对污染物种类多、排量大的工业烟气略显不足，有些技术还存在易引发二次污染的潜在危险。

我国环保工作起步较晚，若采用发达国家逐项治理的思路，则会造成设备冗杂，占地面积大，流程操作复杂，投资和运行成本过高等诸多问题。因此，结合我国实际情况，需要开发成本相对较低、多种污染物共同高效脱除、无二次污染并可实现物质资源化利用的技术。

发明内容

本发明的目的在于针对以上技术问题并结合我国的实际，提出一种基于高级氧化作用的工业烟气综合治理系统，进一步的目的是基于该系统提出一种烟气综合治理方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明中的基于高级氧化作用的工业烟气综合治理系统，包括依次相连的消白排气装置1、温度调节装置5、反应器6、水洗塔11、碱洗塔15，且反应器6连有水蒸气补偿装置9和臭氧发生器10。其中，消白排气装置1设有换热夹层2、热管换热器3和除雾装置4；反应器6设有硬度高、透光性好的圆管7和紫外线灯8；水洗塔11设有水洗缓冲罐12、水洗循环泵13和水洗物资回收装置14；碱洗塔15设有碱液缓冲罐16、碱液循环泵17和碱洗物资回收装置18。其特征在于：

(1)消白排气装置1在接近烟气排放出口的上段设有余热回收段，此处外设换热夹层2、内置贯通内筒规整排列的热管换热器3，两者协同作用实现高温烟气与低温烟气间的高效换热；接近烟气进口的下段设有除雾装置4，用来去除净化后烟气中携带的微液滴；

(2)温度调节装置5可采用工程中的换热器，根据季节和外界环境条件不同调节烟气温度，使之达到反应器6需要的最佳反应条件；

(3)反应器6上端连接水蒸气补偿装置9，并沿反应器6轴线方向设有臭氧分段注入口，注入口均与臭氧发生器10的出气导管相连接；反应器6下端设有2～4层硬度高、透光性好的圆管7，圆管内置紫外线灯8；

(4)水洗塔11用来脱除离开反应器6的烟气中易溶于水的物质；水洗塔11塔底连有水洗循环泵13、水洗缓冲罐12、水洗物资回收装置14和补给水B；

(5)碱洗塔15用来脱除离开水洗塔11塔顶的烟气中易溶于碱液的物质；碱洗塔15塔底连有碱液循环泵17、碱液缓冲罐16、碱洗物资回收装置18和补给碱液C；

(6)净化后的烟气由碱洗塔15塔顶排出，经由导管进入消白排气装置1处理后，洁净烟气排空。

基于高级氧化作用的工业烟气综合治理的方法，包括以下步骤：

(1)除尘后的高温烟气A进入消白排气装置1的换热夹层2，经由夹层2内筒与热管换热器3两者协同作用实现高温烟气与低温烟气间的高效换热；

(2)换热后的烟气从消白排气装置1出来并导入温度调节装置5，根据不同的工业燃烧过程所产生的烟气组成不同在60～130℃之间调节烟气温度；