[发明专利]动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置、方法及系统

权利要求书

1.一种动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置，包括由上壳体（1）和下壳体（2）相互连接构成的壳体，其特征在于，所述动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置还包括转子曲盘（3）、定子曲盘（4）、催化填料（5）、进气管道（6）、进液管道（7）、与所述上壳体（1）连通的排气管道（8）、设置在所述下壳体（2）中心内部的主轴（11）、轴承座（13）、液体分布器（14）、电机（17）和角接触球轴承（18）；

所述定子曲盘（4）安装在所述主轴（11）上，所述主轴（11）与所述下壳体（2）上的轴承座（13）固定；

所述定子曲盘（4）与转子曲盘（3）相对布置，两组曲盘间构成吸收液的雾化区，所述定子曲盘（4）与所述填料（5）一同连接于上壳体（1）顶部内侧面；

所述进气管道（6）贯穿排气管道（8）、上壳体（1）与曲盘的雾化区连通，所述进气管道（6）与进液管道（7）同心布置；

所述进液管道（7）内置于所述进气管道（6）内，其底部的液体出口与液体分布器（14）的进液口连通；

所述上壳体（1）固定催化填料（5）和定子曲盘（4），所述催化填料（5）内径与排气管道（8）连通，下壳体（2）中心处安装轴承座（13），在所述下壳体（2）底部设有液体出口，上壳体（1）和下壳体（2）间通过法兰连接；

所述转子曲盘（3）由同心设置在所述主轴（11）上的六个直径不同的曲盘组构成，每个曲盘组的曲盘呈圆形曲面状，其曲盘边缘设有微观凸起；

所述转子曲盘（3）通过主轴（11）、联轴器（16）与电机（17）连接，所述主轴（11）通过锁紧螺母（9）轴向锁紧固定，转动部件由电机（17）提供动力，带动转子曲盘（3）旋转，动力输入端的角接触球轴承（18）的轴承盖（10）与轴承座（13）间设有密封圈，角接触球轴承（18）与内腔间还设有挡油环（15）；

所述定子曲盘（4）包括与所述转子曲盘（3）每个曲盘组同心交错设置的五个直径不同的曲盘构成，每个曲盘呈圆形碗状结构；

所述进液管道（7）末端与液体分布器（14）用固定螺栓锁紧，所述液体分布器（14）将液体分布于转子曲盘（3）的Ⅰ级曲盘，在超重力场中，逐级进入下级曲盘；

与所述动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置配合使用的动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化系统，包括次氯酸钠预氧化系统、超重力反应系统和电控系统；

所述次氯酸钠预氧化系统通过海水泵取海水进入次氯酸钠发生器制备次氯酸钠溶液作为氧化剂，溶液经雾化后进入预氧化室完成NOx预氧化，完成尾气中NOx预氧化过程；

所述超重力反应系统完成尿素吸收液的雾化、气液混合、尾气净化以及吸收液回收的过程；

所述电控系统通过液位传感器、氨气传感器反馈信号给电控单元，电控单元控制流量泵完成供液实时调控；

所述的动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置的催化净化方法，包括以下步骤：

S1、柴油机尾气与吸收液分别从进气管道（6）、进液管道（7）进入曲盘雾化区，吸收液经液体分布器（14）分布在Ⅰ级曲盘表面，在曲盘表面形成液膜，经过离心作用下，液膜在曲盘内壁边缘处被剪切破碎，转子曲盘（3）边缘的微观凸起结构，强化了雾化过程；

S2、液体雾化后形成的雾滴与尾气在多级曲盘的作用下发碰撞、剪切、搅拌、混合形成气液混合物，强化了气相传质；气液混合物离开雾化区，在压力作用下进入催化填料（5）；

S3、紧接着步骤S2，由于催化填料（5）为疏松多孔的环状结构，工作时静止且内圈直接与排气管道（8）连通，气液混合物在多孔催化填料（5）中与催化剂接触，完成NOx有害气体的催化还原反应，实现净化的尾气经排气管道（8）排出，完成柴油机尾气催化净化工作。

2.根据权利要求1所述的动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置，其特征在于，所述进气管道（6）、进液管道（7）与排气管道（8）同心布置，所述进气管道（6）、进液管道（7）与雾化区连通，所述排气管道（8）与雾化区相隔离。

3.根据权利要求1所述的动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置，其特征在于，所述催化填料（5）为疏松多孔的圆环结构，其内部填充有催化剂。

4.根据权利要求1所述的动静式多曲盘旋转填料床尾气催化净化装置，其特征在于，所述步骤S1中的吸收液为氨水或尿素水溶液，所述尿素水溶液浓度20%-40%；

所述步骤S3中的催化剂为铜基分子筛催化剂、铁基分子筛催化剂或钒基催化剂VO-WO-TIO金属氧化物催化剂的一种或几种。