[发明专利]一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞装置及方法

权利要求书

1.一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于,塔体顶部连接旋转填充床净化单元，塔体底部连接有湿法洗涤净化单元，旋转填充床净化单元包括上盖、底板及转子组件，底板与上盖连接，转子组件安装在底板的型腔中，上盖顶部中心连接变频动力装置，变频动力装置与转子组件连接，驱动转子组件旋转，转子组件包括外侧壁、内侧壁、上壁板、下壁板及填料，下壁板有中孔，下壁板的外沿连接外侧壁，下壁板的中孔连接内侧壁，外侧壁的顶部连接上壁板，填料填装在外侧壁的内侧，内侧壁的型腔中连接第一气体出口，上盖顶部靠近边缘处连接第一气体入口，第一气体入口连接氧化气体入口，底板中心连接第一气体出口，第一气体出口与内侧壁之间连接动密封，底板外侧边缘处连接第一液体出口,第一气体出口内连接第一液体入口组件，第一液体入口组件包括入口管、上升管、出口管及布料喷嘴，入口管一端与上升管连接，入口管的另一端从转子组件的下方穿过第一气体出口管道的管壁和底板的侧壁后作为第一液体入口，上升管的另一端与出口管的一端连接，出口管的另一端与布料喷嘴连接，湿法净化洗涤单元包括壳体、第二气体入口、传质增强装置、循环液喷淋层、除雾器、第二气体出口、第二液体入口、循环液出口及循环泵，塔体的内腔连接传质增强装置及循环液喷淋层，壳体的内腔含有循环液，中心导管的入口与第一气体出口管道连接，中心导管的出口自上而下依次穿过除雾器、循环液喷淋层与第二气体入口连接，第二气体入口位于传质增强装置的中心，第一液体出口与第二液体入口相连，循环液出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与循环液喷淋层的入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于,传质增强装置为多孔托盘装置，水平放置，布满整个湿法洗涤净化单元的横截面，在多孔托盘装置上设置有若干圆形开孔，圆形开孔的直径为30-45mm，多孔托盘装置总开孔率为35-45％。

3.根据权利要求1所述的一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于,循环液喷淋层包括喷淋层母管、喷淋层支管以及循环液喷嘴，喷淋层支管的入口与喷淋层母管连接，喷淋层支管的出口与循环液喷嘴连接，除雾器位于循环液喷淋层与第二气体出口之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于,第二气体入口的内部设置有气体分布器，气体分布器包括内环均流叶片组、外环均流叶片组、分隔环、中心圆柱，外环均流叶片组包括块倾角为度的叶片，分布在第二气体入口的内壁与分隔环的外壁之间，内环均流叶片组包括块倾角为度的叶片，分布在分隔环的内壁与中心圆柱的外壁之间，外环均流叶片组的旋向与内环均流叶片组的旋向相反。

5.根据权利要求1所述的一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于,循环液喷淋层至少为两层，循环液喷淋层之间的间距为2-2.5米，每层喷淋层母管中心线之间的夹角为7-15°，循环液喷嘴雾化角度为90-120°，雾化后的液滴粒径为50-100微米，循环液喷嘴的数量能满足单层循环液喷淋层的覆盖率为200-250％。

6.一种用于发电厂的节能环保型脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于,含有以下步骤：烟气首先进入第一气体入口，O₃从氧化气体入口进入第一气体入口，与其中的烟气进行混合，使烟气中的NO和Hg⁰氧化，形成易溶于水的NO₂、N₂O₃、Hg²⁺，

随后烟气进入旋转填充床净化单元中，在气体压力(负压)的推动下，经由转子组件的外侧壁进入填料中，沿着填料的径向流动，逐步流经填料，与其中的NaOH溶液逆流接触，完成初次烟气净化，并最终从第一气体出口离开旋转填充床净化单元，

NaOH吸收液从第一液体入口进入，依次通过入口管、上升管、出口管进入布料喷嘴，使NaOH吸收液均匀地喷向填料的内侧并进入填料内部，经过转子组件旋转产生的加速度的作用沿着填料径向被甩出，逐步流经填料，然后在外壳区汇集，最终通过第一液体出口离开旋转填充床净化单元，

在旋转填充床净化单元的上盖中心设置有变频动力装置，变频动力装置与转子组件的上壁板连接，驱动转子组件旋转，使得转子组件的转速在400-1200rpm之间可调，创造出超重力环境，

在超重力环境下，NaOH溶液在流经旋转填充床填料时会受到强烈的剪切力及应力作用，从而被切割破碎为小液滴、液膜和液丝，这些液体单位的体积非常小，而且表面更新速度会得到极大的加快，同时气液相接触面积也会成数十倍的增大，分子扩散以及相间传质效率得到非常显著的强化，气相中的SO₂、NO_x、汞在与液相的接触过程中会进入液相溶液中，并与液相中的吸收剂进行反应，从而被吸收剂吸收，

旋转填充床净化单元第一液体出口排出的吸收液通过管道连接至第二液体入口，通过重力的作用进入湿法洗涤净化单元的底部浆池中汇集后，利用循环泵输送至循环液喷淋层，

循环液液滴在传质增强装置上不断汇集，形成一定厚度的循环液层，并经过圆形开孔返回至湿法洗涤净化单元的底部浆池，

从第一气体出口排出的烟气通过中心导管向下进入第二气体入口，进而进入传质增强装置的下方，然后在向上依次通过传质增强装置、循环液喷淋层、除雾器进行二级净化，

烟气自下而上首先流经传质增强装置，进入其上形成的循环液层，气体在循环液层中以小气泡的形态通过，增强了气液两相的传质效率，提高湿法洗涤净化单元的净化效果，降低湿法洗涤净化单元所需的液气比，

随后烟气继续向上流动，与循环液喷嘴雾化后的循环液液滴逆流接触，烟气中的NO_x、SO₂、汞不断被循环液液滴捕集，进而达到烟气净化的目的，最终经过循环液喷淋层的烟气继续向上流动，通过除雾器，从第二气体出口排出。