[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

说明书

本发明涉及一种同时脱硝、脱硫和脱碳的废气净化装置与方法；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。废气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由填料吸收塔的出气口排放；填料吸收塔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。对含有一氧化氮、二氧化硫和二氧化碳的废气实现净化，其一氧化氮、二氧化硫和二氧化碳的净化效率可分别达到98.6％、99.9％和83.3％以上。

技术领域

本发明涉及一种同时净化废气中的一氧化氮、二氧化硫和二氧化碳的装置与方法，属于大气污染治理技术的环保领域。

背景技术

大气污染物中一氧化氮和二氧化硫是我国近几次“五年”规划纲要中明确需要减排的目标污染物，均有相应的约束性减排指标任务。二氧化碳气体属于温室气体，对于全球气候变暖有重要影响，是《京都议定书》规定减排的6种温室气体之一。我国在最近的联合国大会上提出，我国的二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值，并争取在2060年之前实现“碳中和”。因此，废气二氧化碳的净化与减排课题是我国必将大力开展的科学问题。目前废气脱硝、脱硫和二氧化碳的净化问题被广泛研究报道。目前的废气脱硝方法主要干法(如选择性催化还原法，选择性非催化还原法，等离子法，吸附法等)和湿法(如氧化吸收，酸碱吸收，络合吸收以及微生物代谢法等)两大类。废气脱硫也分为干法(如电子束辐射法、脉冲电晕法、干式催化氧化法、炉内喷钙法和循环流化床排烟脱硫法等)和湿法(氨液吸收法，石灰石/石膏脱硫法，钠碱脱硫法等)两类技术。废气中二氧化碳的净化通常用碱性溶液进行净化，如碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等进行化学反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，或者用有机胺类物质与二氧化碳进行化学吸收，然后再解析得到纯的二氧化碳气体。这类方法脱出废气中的二氧化碳其成本往往较高。

目前，废气脱硝和脱硫往往是分段进行，大多数工艺流程为首先进行选择性催化脱硝，然后再进行石灰石/石膏法脱硫。该脱硝、脱硫工艺流程较为复杂，成本较高。虽然有关废气同时脱硝和脱硫技术已有少量报道，但同时实现废气脱硝、脱硫和脱碳的技术方法与装置则还未见报道。本申请专利即是针对实现废气同时脱硝、脱硫和脱碳的装置与工艺技术。该技术工艺具有流程简洁、废气净化效率较高的特点。该技术工艺和装置对于我国工业废气污染治理具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的实现废气中一氧化氮、二氧化硫和二氧化碳的同时净化技术装置和工艺方法，可为我国工业废气的脱硝、脱硫和脱碳提供技术支持。

本发明的技术方案如下：

一种同时脱硝、脱硫和脱碳的废气净化装置；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。

所述的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。

所述的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。