[发明专利]一种同时脱硝、脱硫和脱碳的废气净化装置与方法

权利要求书

1.一种同时脱硝、脱硫和脱碳的废气净化装置；其特征是，包括填料吸收塔和铁碳双池反应器；填料吸收塔出料口与铁碳双池反应器的铁室进料口相连接；铁碳双池反应器的铁室的出料口与填料吸收塔的喷淋装置相连接；铁碳双池反应器包括铁室、碳室、阴离子交换膜、铁电极、石墨电极、导线、铁粉和活性炭粉末；铁碳双池反应器的铁室由进料口、出料口、物料混合管路、铁电极和铁粉组成；铁碳双池反应器的碳室由进料口、出料口、物料混合管路、石墨电极和活性炭粉末构成；铁碳双池反应器的铁室与碳室之间有阴离子交换膜；铁碳双池反应器的铁室的铁电极和铁碳双池反应器的碳室的石墨电极用导线进行连接；铁碳双池反应器的铁室外有物料混合循环管路，其物料混合循环管路的两端分别与铁室的进料口和出料口连接；铁碳双池反应器的碳室外有物料混合循环管路，其物料混合循环管路的两端分别与碳室的进料口和出料口连接；填料吸收塔出料口与铁碳双池反应器的铁室进料口相连接；铁碳双池反应器的铁室的出料口与填料吸收塔的喷淋装置相连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是，填料吸收塔由废气进气口、物料池、气体分布器、填料塔、喷淋装置、废气出气口、出料口和铁室气体进气口组成；气体分布器位于填料吸收塔底部的物料池中；喷淋装置位于填料吸收塔的上部。

3.如权利要求2所述的装置，其特征是，铁碳双池反应器的铁室外的物料混合循环管路由卧式搅拌管路和卧式轴流搅拌桨构成，卧式搅拌管路的两端分别与铁室的出料口和进料口相连接；碳室外的物料混合循环管路由卧式搅拌管路和卧式轴流搅拌桨构成，卧式搅拌管路的两端分别与碳室的出料口和进料口相连接。

4.利用权利要求3所述的装置同时脱硝、脱硫和脱碳的废气净化方法，其特征是，废气首先通过填料吸收塔的废气进气口，进入物料池中的气体分布器，被均匀分布于填料吸收塔的物料池中的溶液中，废气中的一氧化氮、二氧化硫和二氧化碳被溶液净化，然后废气向上进入填料吸收塔的填料段，被从上而下的吸收液再次净化，净化的废气由填料吸收塔的废气出气口排放；填料吸收塔的物料池中的物料通过出料口输送至铁碳双池反应器的铁室中；进入铁碳双池反应器的铁室中的物料被还原再生，再通过铁室出料口输送至填料吸收塔的喷淋装置，利用其再生后的吸收性能，净化废气中的一氧化氮、二氧化硫和二氧化碳污染物；铁室中的物料从铁室出料口进入卧式搅拌管路，并在卧式轴流搅拌桨的推动作用下沿卧式管路流动，并通过铁室进料口循环进入铁室中；这样周而复始地实现了铁室中的物料流动与循环，避免铁室中的颗粒物沉积；碳室外的卧式搅拌管路中有卧式轴流搅拌桨，在搅拌桨的推动作用下碳室中物料通过碳室出料口进入卧式搅拌管路，并在搅拌推动下沿卧式管路流动，并通过碳室进料口返回至碳室中，周而复始地实现碳室中的物料循环与混合；卧式轴流搅拌桨通过电机驱动；碳室中的物料仅在碳室内和碳室外的混合管路中循环流动；铁室中的物料不仅在铁室中和铁室外混合管路中循环，同时也与填料吸收塔中的物料进行循环；吸收液为二乙胺四乙酸亚铁水溶液。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是，吸收液为二乙胺四乙酸亚铁水溶液，其浓度范围为10mM～100mM。

6.如权利要求4所述的方法，其特征是，铁室中的铁粉含量范围5％wt～10％wt；碳室中的活性炭含量范围5％wt～10％wt；铁室和碳室的溶液pH范围为4～6。

7.如权利要求4所述的方法，其特征是，填料吸收塔的来料在铁室中的停留时间范围为4h～8h。

8.如权利要求4所述的方法，其特征是，填料吸收塔的物料池中的溶液体积与铁碳双池反应器的铁室中的溶液体积之比为1/16～1/8。

9.如权利要求4所述的方法，其特征是，铁室和碳室的外部管路中的轴流式搅拌桨的转速要满足1h对铁室和碳室中的物料循环20次～40次。