[发明专利]一种烟气脱硫脱硝的方法、装置及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，特别涉及一种利用电子束和紫外线处理烟气脱硫脱硝的方法、装置及其用途。

背景技术

大气污染带来的环境污染严重威胁着人类健康。其中，包括火电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂等大型工业设施排放的二氧化硫和氮氧化物是造成大气污染的主要来源之一。因此，工厂的烟气脱硫脱硝问题是目前治理环境污染物的重要工作。各种大型柴油机、船舶发动机、燃气轮机等尾气中的NO_x含量较高，降低这些燃机尾气中的NO_x浓度一直以来也是人们关注的焦点。除此之外，火电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂等还排放出大量的二恶英，尤其城市生活垃圾焚烧产生的二噁英受到的关注程度最高。二恶英非常稳定，在环境中很难自然降解消除，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。二恶英除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康和生活。因此二恶英污染是关系到人类存亡的重大问题，必须严格加以控制。

电子束辐照脱硫脱硝的技术是近年来发展起来的燃煤烟气净化技术，目前该技术已进入工业应用阶段。该技术利用高能电子束辐照含有二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)等污染物的烟气，通过电子束的电离和激发作用，产生具有强氧化性的自由基。同时在通入氨气和水蒸气的条件下，这些自由基以极快的速度与烟气中的SO₂和NO_X反应，生成主要成分为硫酸铵和硝酸铵的副产物。通过副产物收集器及除尘装置除去副产物，得到净化的烟气。

图1为现有电子束辐照烟气脱硫脱硝的装置结构示意图。该电子束辐照烟气脱硫脱硝工艺流程为：先将燃煤锅炉1产生的烟气经过第一烟道2送入烟气预处理塔3，该烟气预处理塔3上安装有喷嘴系统4，可喷出冷却水使烟气降温增湿到脱除反应的适宜条件，再将烟气经过第二烟道5送入辐照反应系统的辐照反应器7中，该辐照反应系统由辐照反应器7和电子加速系统8组成，而在第二烟道5上通过流量控制阀6喷入一定化学计量的氨，然后混合烟气一并进入辐照反应器7中，在电子加速系统8产生的电子束辐照作用下，经过一系列的化学反应后，烟气中的硫氧化物(SO₂)和氮氧化物(NO_x)生成硫酸铵和硝酸铵，同处理后的烟气一起经过烟道进入副产物收集器9通过排放管10收集这些产物，并作为化肥使用，经过副产物收集器9处理后的烟气通过烟囱11排入大气中。

上述的现有技术存在以下缺陷：

1)电子束辐照脱硫脱硝处理的时候，为了达到预定的脱除率，需要电子束的束流强度超过一定阈值。而电子束在穿透烟气的过程中会损失能量和束流强度。因此，在辐照方向上，烟气处理的效率急剧降低；

2)燃煤锅炉产生的烟气须先经过喷水降温，热量未得到有效利用；并且，脱硫和脱硝在同一反应器中进行同步处理，无法实现脱硫和脱硝均处于最佳的反应和工艺条件；

3)采用传统电子束辐照脱硫脱硝处理的过程中，锅炉烟气中产生的二恶英并未能得到有效脱除。

有鉴于此，本发明提供一种能够克服上述缺陷的脱硫脱硝方法和装置。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题和缺陷，本发明提供了一种烟气脱硫脱硝的方法及装置，该方法和装置能显著提高脱硫脱硝过程中电子束的利用效率，降低脱硫脱硝系统的运行成本，同时锅炉或燃机烟气中产生的二恶英并也能得到有效脱除。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电子束烟气脱硫脱硝的方法，包括下列步骤：

1)将锅炉或燃机产生的烟气用水喷淋处理，使烟气降温；

2)将降温后的烟气与氨气混合，再同时经过紫外线照射和电子束辐照进行脱硫脱硝。

在一较佳实施例中：所述紫外线照射的方向与所述电子束辐照的方向为相对方向。

在一较佳实施例中：所述紫外线照射为紫外线相对照射。

在一较佳实施例中：所述紫外线照射为两束紫外线相对照射。

在一较佳实施例中：所述电子束辐照为电子束相对辐照。

在一较佳实施例中：所述电子束辐照为两束电子束相对辐照。

在一较佳实施例中：所述紫外线照射和电子束辐照进行脱硫脱硝的反应温度为60-100℃。

在一较佳实施例中：所述紫外线照射为波长为100-400nm的紫外线照射。

在一较佳实施例中：所述水喷淋处理的方式为雾化喷淋。

在一较佳实施例中：所述水喷淋为双氧水喷淋。