[发明专利]一种旋流混合喷淋脱硝装置及其脱硝方法

权利要求书

1.一种旋流混合喷淋脱硝装置，其特征在于，所述的脱硝装置包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成环形空腔，所述内筒侧壁开设有混合气出口，所述内筒内部设置有螺旋隔板，使内筒内形成螺旋形通道，所述的脱硝装置还包括与内筒同轴设置的喷淋主管，所述的喷淋主管上设置有至少一个喷嘴组件；

臭氧与烟气一起进入环形空腔内进行旋流混合，再由混合气出口进入螺旋形通道，经喷淋吸收后排出。

2.根据权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于，所述外筒的外壁接设有烟气进口和臭氧进口，所述烟气进口的轴线与外筒的外周相切；

优选地，所述臭氧进口与外筒的外周相切；

优选地，所述臭氧进口与臭氧发生器连接。

3.根据权利要求1或2所述的脱硝装置，其特征在于，沿内筒圆周开设有至少一个所述的混合气出口；

优选地，所述的混合气出口均位于内筒内液体的液面以上；

优选地，所述环形空腔的底部开设有至少一个排料口。

4.根据权利要求1-3任一项所述的脱硝装置，其特征在于，所述螺旋隔板的螺距为20～50cm；

优选地，所述螺旋隔板的表面均匀开设有至少一个通孔；

优选地，所述通孔的直径为5～10mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的脱硝装置，其特征在于，所述的喷淋组件分别位于螺旋隔板的螺纹间距内，所述喷嘴组件沿喷淋主管等距排布；

优选地，所述的喷嘴组件包括沿喷淋主管周向设置的至少一个喷嘴；

优选地，所述的喷淋主管底部分别连接有吸收剂储罐和浆液储罐，所述喷淋主管与吸收剂储罐连接的管路上设置有吸收剂泵，所述喷淋主管与浆液储罐连接的管路上设置有循环泵；

优选地，所述内筒底部设置有出液口，所述的出液口接入浆液储罐；

优选地，所述出液口与浆液储罐连接的管路上设置有电磁阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的脱硝装置，其特征在于，所述脱硝装置的烟气出口端依次连接有除雾器和微波装置；

优选地，所述的微波装置包括壳体，所述壳体内设置有交错设置的折流挡板，所述的折流挡板使壳体内形成折流通道；

优选地，所述的折流挡板的两侧表面设置有催化剂层；

优选地，所述的壳体内壁设置有至少一个微波发生器；

优选地，所述催化剂层中的催化剂包括α-MnO₂。

7.根据权利要求5或6所述的脱硝装置，其特征在于，所述的浆液储罐内设置有浓度传感器和液位传感器，所述浓度传感器用于检测浆液储罐内液体的浓度，所述的液位传感器用于检测浆液储罐内液体的液体高度；

所述的脱硝装置还包括的控制器，所述的控制器分别电性连接浓度传感器、液位传感器、吸收剂泵、循环泵和电磁阀，所述的控制器接收浓度传感器和液位传感器的信号，反馈控制吸收剂泵、循环泵和电磁阀的启动。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，其特征在于，所述的脱硝方法包括：

烟气和臭氧一起进入环形空腔内进行旋流混合，混合后进入螺旋形通道内进行喷淋脱除氮氧化物。

9.根据权利要求8所述的脱硝方法，其特征在于，所述的脱硝方法具体包括：

(Ⅰ)烟气与臭氧发生器产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒的外周切向进入环形空腔，在环形空腔内形成旋流，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口进入内筒的螺旋形通道内；

(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器去除水雾，再进入微波装置的折流通道内进行微波加热，并脱除臭氧；

(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐内吸收剂的浓度达到排放浓度时，控制器接反馈控制关闭循环泵和电磁阀，打开吸收剂泵，并将浆液储罐内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵，并打开循环泵。

10.根据权利要求9所述的脱硝方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为(1～1.4):1；

优选地，步骤(Ⅰ)中，所述旋流混合的时间为5～10s；

优选地，步骤(Ⅱ)中，所述的吸收剂包括氨水；

优选地，步骤(Ⅱ)中，所述微波装置内的温度为40～50℃；

优选地，步骤(Ⅱ)中，所述微波装置内的停留时间为20～40s；

优选地，步骤(Ⅲ)中，所述排放浓度为0.1～0.2mol/L。