[发明专利]一种烟气同时脱硫脱硝除尘除雾装置及方法

权利要求书

1.采用烟气同时脱硫脱硝除尘除雾装置进行烟气脱硫脱硝除尘的方法，其特征在于，所述的烟气同时脱硫脱硝除尘除雾装置包括湿法同时脱硫脱硝除雾静电塔、紊流塔，热交换塔和循环池，所述的湿法同时脱硫脱硝除尘除雾静电塔、紊流塔，热交换塔和循环池由上向下依次串接连通；其中：

所述的湿法同时脱硫脱硝除尘除雾静电塔包括若干个标准单元并联构成；每个标准单元包括 N个临界电压静电场和N-1个非临界电压静电场，临界电压静电场和非临界电压静电场交替串接构成标准单元； 每个标准单元具体构成形式为：由下向上，交替为临界静电场和非临界静电场，且最底端和最顶端为临界电压静电场；所述的若干个标准单元共同使用1个静电电源；

所述的湿法同时脱硫脱硝除尘除雾静电塔顶部设有烟气出口；

所述的紊流塔侧壁设有烟气入口，所述的烟气入口开口朝下，所述的紊流塔顶部设有喷淋系统，所述的紊流塔底部设有浓缩池，所述的浓缩池内设有水封装置，所述的水封装置与热交换塔连同，所述的浓缩池底部设有出口阀门；

所述的热交换塔顶部并排设置有并列管，所述的热交换塔四周为开放设置，用于水雾空气排出，所述的热交换塔顶部侧方设有风机，用于收集水雾空气，所述的风机上方密封连接有水雾空气管，用于输送水雾空气，所述的水雾空气管连接有若干水雾空气支管，所述的若干水雾空气支管各自与非临界电压静电场一一相连通，用于将水雾空气输送至非临界静电场，所述的水雾空气支管数量与非临界静电场数量一致，以使水雾空气能够充分传输进非临界静电场；

所述的标准单元包括相对应设置的吸附极管和放电极线，每个标准单元只有1根放电极线，所述的放电极线交替串接N段带有放电针，N-1段不带放电针，所述的吸附极管与带有放电针段形成电场a，所述的吸附极管与不带放电针段形成电场b，所述的电场a临界电压为A，电场b临界电压为B，且保证B大于A10KV，电场a为临界电压静电场，电场b为非临界电压静电场；

所述的放电极线两端各自连接有上部静电架和底部静电架，所述的上部静电架通过瓷瓶连接上部横梁，所述的静电架通过高压导线连接变压器，具体的，所述的高压导线通过穿墙瓷瓶连接变压器；所述的底部静电架悬空放置，电热器用于加热静电后瓷瓶周边烟气，防止降温析出雾滴，使瓷瓶保持绝缘状态；

所述的吸附极管中与带放电针段相对应位置为导电管；与不带放电针段相对应位置为导电管或非导电管或不设管；其中，所述的导电管包括导电金属管，或导电金属复合管，所述的非导电管包括塑料管，由于所述的标准单元共用1个电源，只有1个临界电压，所以B不显示，临界电压A称临界电压静电场，不能显示的静电场b称非临界电压静电场；

所述的循环池底部设有隔膜泵，所述的循环池侧壁设有循环泵和脱水机，所述的循环泵与喷淋系统通过管路连接；

所述的方法包括以下步骤：

步骤1，烟气喷淋：

(1)烟气水平进紊流塔，出口朝下后触底反上，达到烟气紊流状态，其中，所述的紊流塔底部浓缩池内含有水，所述的烟气经入口，出口朝下排出，接触浓缩池内水表面后，反上，达到烟气紊流状态；

(2)烟气在紊流塔内通过喷淋系统喷淋循环液，形成雾状烟气和喷淋后热循环液；所述的雾状烟气中夹带有雾滴，所述的雾状烟气中包括有SO₂、NOx气体，所述的雾滴包括雾霾雾滴；

步骤2，循环液热交换：

喷淋后的循环液进入紊流塔内，下降至浓缩池，在浓缩池内形成上部澄清液和底部泥浆，上部澄清液和底部泥浆在热交换塔顶部的并列管间隙下降，接触空气降温，同时挥发出水雾空气，形成降温后泥浆，完成热交换降温；具体过程为：

浓缩池内上部澄清液经过水封装置，排入热交换塔，浓缩池底部泥浆通过出口阀门排入热交换塔，并通过调整阀门，保持顶部循环液常溢流水进热交换塔，底部排放常流泥浆进热交换塔，保持水平衡；

降温后泥浆下降进垂直串接的循环池，下降过程中，在池内上层形成澄清循环液，下层为泥浆，底部泥浆经隔膜泵抽取进脱水机，经脱水后获得回收水与脱水后固体颗粒；

循环池内的循环液经循环泵升压进紊流塔内，用于喷淋烟气；

回收水进循环池再循环；

当水雾空气不足时，由发电厂凉水塔回收水雾空气，或加湿器提供水雾空气以补充；

步骤3，脱硫脱硝：

(1)雾状烟气进入湿法同时脱硫脱硝除尘除雾静电塔，经过第一层临界电压静电场，静电场内空气变成臭氧，将雾状烟气中SO₂和NOx氧化为SO₃和NO₂；雾霾雾滴、硫酸雾滴和硝酸雾滴被吸附分离出来，雾状烟气转化为一次静电后饱和烟气，所述的雾霾雾滴、硫酸雾滴和硝酸雾滴在第一层临界电压静电场被吸附分离，吸附率达到99.9%以上，除雾效率达到99.9%以上；

(2)一次静电后饱和烟气夹带剩余SO₂、NO_X、SO₃、NO₂和空气，上升进第一层非临界电压静电场，在非临界电压静电场内，水雾空气加进一次静电后烟气中，水雾空气中雾滴吸收SO₃和NO₂变成硫酸和硝酸雾滴，与剩余烟气形成一次雾状烟气，进第二层临界电压静电场；

(3)在第二层临界电压静电场内，硫酸和硝酸雾滴被吸附分离出来，吸附率达到99.9%以上，一次雾状烟气中所含空气中的氧气在第二层临界电压静电场内变成臭氧，将一次雾状烟气中残留的SO₂和NO_X，氧化为SO₃和NO₂，一次雾状烟气转化为二次静电后饱和烟气，SO₃和NO₂随二次静电后饱和烟气，同时夹带剩余SO₂、NO_X、SO₃、NO₂和空气，上升进第二层非临界电压静电场，雾状烟气中雾霾雾滴在第一层临界电压静电场中被吸附99.9%以上，消除烟尘颗粒污染和影响脱硫化学反应；

(4)在第二层非临界电压静电场内，经水雾空气作用，雾滴吸收二次静电后烟气中的SO₃和NO₂变成硫酸和硝酸雾滴，与剩余烟气组成二次雾状烟气，进第三层临界电压静电场；

(5)在第三层临界电压静电场内，硫酸和硝酸雾滴被吸附分离出来，吸附率达到99.9%以上，达到同时脱硫脱硝；二次雾状烟气中所含空气中的空气里的氧气变成臭氧，氧化伴流的SO₂和NO_X变成SO₃和NO₂，二次雾状烟气转化为三次静电后饱和烟气，SO₃和NO₂随三次静电后饱和烟气，同时夹带剩余SO₂、NO_X和空气，上升进第三层非临界电压静电场；

(6)持续上述操作，直至处理烟气由第N层临界电压静电场处理后，获得静电后饱和烟气，静电后饱和烟气经加热处理后，经过烟气出口直接排放；

上述步骤中，临界电压静电场内吸附的硫酸和硝酸吸附，后续排出进行收集，烟气中雾霾雾滴经吸附，SO₂和NO_X经N次臭氧氧化，N-1次硫酸雾滴和硝酸雾滴吸收，SO₂去除率达到99.9%以上，NOx去除率达到99.9%以上，除尘效率达到99.9%以上。

2.根据权利要求1所述的烟气同时脱硫脱硝除尘除雾装置进行烟气脱硫脱硝除尘的方法，其特征在于，所述的步骤1(1)中，烟气为燃煤烟气，燃气烟气，锅炉烟气或汽车尾气中的一种，其中，锅炉烟气包括燃气、燃油锅炉烟气，汽车尾气包括燃气、燃油的汽车尾气。