[实用新型]光触媒反应塔及烟气净化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光触媒反应塔及一种烟气净化系统，属于环保技术领域。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，同时也是世界上最大的钢铁生产国。我国84%左右的煤炭被直接燃烧，2014年中国粗钢产量占世界粗钢总产量的49.5%，达到8.227亿吨。大量的燃煤以及钢铁冶炼造成了我国严重的空气污染。排放到大气中的污染物种类繁多，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等；其中有的是烟尘，有的是气体。这些污染物导致的酸雨、温室效应和臭氧层破坏等环境污染，严重地影响了人类的居住环境。随着我国经济建设的发展，SOx和NOx的减排成为当前及以后我国环境保护工作的重点领域。

目前，烟气脱硫技术主要有湿法、半干法、干法、电子束法、海水法等。湿法是利用碱性溶液为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法，脱硫产物和残液混合在一起，为稀糊状的流体；湿法脱硫的操作温度在44~55oC。半干法是指在有液相和气相介入的脱硫方法，脱硫产物为干粉状；半干法的操作温度控制在60~80oC。干法是指无液相介入、完全在干燥状态下进行脱硫的方法，如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，即脱硫产物为粉状；干法的操作温度在800~1300oC。海水法是采用海水对烟气脱硫的方法，此方法受地域条件限制，且有氯化物严重腐蚀设备的问题；脱硫残液PH很低，必须配置参数合理的水质恢复系统，才能达到环保要求的排放条件。

脱硝技术主要有选择性催化还原法（SCR）脱硝技术和选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术。SCR脱硝技术是指在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH₃和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。

选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx。还原剂只和烟气中的NOx反应，一般不与氧反应。由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N₂和水。

目前的脱硫脱硝方案存在的主要问题：

1）缺乏成熟的技术。目前已投入运行的烟气脱硫脱硝装置对运行的温度区间以及催化剂有较为严格的要求。湿法和半干法的温度较低，容易引起低温腐蚀。而干法脱硫的温度较高，存在着脱硫效率低，设备庞大、操作技术要求高等缺点。SCR脱硝技术依赖于催化剂，对工作温度有较高要求。SNCR应用的条件苛刻：首先，烟气与还原剂在适用的900～1100温度范围内充分混合和反应，应有1秒或更长的停留时间。其次，对燃用高硫煤种有一定的限制。因为在上述温度范围未反应NH₃将与燃烧产物中的SO₃反应生成硫酸氢铵[NH₄HSO₄]，会粘结在空气预热器或其他下游部件上，造成堵塞和腐蚀，影响机组正常运行。最后，会发生由于与NOx不完全反应而导致的氨的逃逸现象，不仅产生刺鼻的气味和白色的氯化铵烟雾，而且氨吸附在飞灰上，使灰尘的处理和利用变得困难。

2）现有技术不能实现同时脱硫脱硝，需要各安装一套装置。因此投资大、运行费用高。

因此有必要设计一种光触媒反应塔及一种烟气净化系统，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种光触媒反应塔及一种烟气净化系统，可实现同时脱硫脱硝，且脱硫脱硝效果好。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种光触媒反应塔，包括塔体，所述塔体内自上而下依次布置有除雾器、冲洗水喷淋机构、氨水喷淋机构、光触媒反应器和收集池；所述光触媒反应器嵌装于所述塔体内，所述塔体上开设有烟气入口，所述烟气入口位于所述光触媒反应器与所述收集池之间，所述塔体顶部设有烟气出口。

进一步地，所述收集池内设有搅拌器。

进一步地，所述反应塔还包括向所述氨水喷淋机构供应氨水的氨水供应机构，所述氨水供应机构包括氨水调节池和输送泵，所述氨水调节池连接有氨水源，所述氨水调节池通过氨水管路与所述氨水喷淋机构连通，所述输送泵设于所述氨水管路上。