一種煙氣脫硫脫硝的方法、裝置及其用途

一種煙氣脫硫脫硝的方法、裝置及其用途
【專利摘要】本發明公開了一種電子束煙氣脫硫脫硝的方法，包括下列步驟：1)將鍋爐或燃機產生的煙氣用水噴淋處理，使煙氣降溫；2)將降溫后的煙氣與氨氣混合，再同時經過紫外線照射和電子束輻照進行脫硫脫硝。本發明的方法可以同時進行脫硫和脫硝反應，簡化了工藝流程，減少了設備和運行投入。由于紫外線發生器較為廉價易得，所以在輻照反應器中增加紫外線發生器可進一步降低電子束發生裝置的功率要求，從而可以顯著降低電子束發生裝置的投資和運行成本。本發明還公開了應用上述方法的裝置及其用途。
【專利說明】一種煙氣脫硫脫硝的方法、裝置及其用途

【技術領域】
[0001]本發明涉及煙氣凈化領域，特別涉及一種利用電子束和紫外線處理煙氣脫硫脫硝的方法、裝置及其用途。

【背景技術】
[0002]大氣污染帶來的環境污染嚴重威脅著人類健康。其中，包括火電廠、水泥廠、垃圾焚燒廠等大型工業設施排放的二氧化硫和氮氧化物是造成大氣污染的主要來源之一。因此，工廠的煙氣脫硫脫硝問題是目前治理環境污染物的重要工作。各種大型柴油機、船舶發動機、燃氣輪機等尾氣中的NOx含量較高，降低這些燃機尾氣中的NO x濃度一直以來也是人們關注的焦點。除此之外，火電廠、水泥廠、垃圾焚燒廠等還排放出大量的二惡英，尤其城市生活垃圾焚燒產生的二噁英受到的關注程度最高。二惡英非常穩定，在環境中很難自然降解消除，極難溶于水，可以溶于大部分有機溶劑，是無色無味的脂溶性物質，所以非常容易在生物體內積累，對人體危害嚴重。二惡英除了具有致癌毒性以外，還具有生殖毒性和遺傳毒性，直接危害子孫后代的健康和生活。因此二惡英污染是關系到人類存亡的重大問題，必須嚴格加以控制。
[0003]電子束輻照脫硫脫硝的技術是近年來發展起來的燃煤煙氣凈化技術，目前該技術已進入工業應用階段。該技術利用高能電子束輻照含有二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等污染物的煙氣，通過電子束的電離和激發作用，產生具有強氧化性的自由基。同時在通入氨氣和水蒸氣的條件下，這些自由基以極快的速度與煙氣中的S0#p NO x反應，生成主要成分為硫酸銨和硝酸銨的副產物。通過副產物收集器及除塵裝置除去副產物，得到凈化的煙氣。
[0004]圖1為現有電子束輻照煙氣脫硫脫硝的裝置結構示意圖。該電子束輻照煙氣脫硫脫硝工藝流程為:先將燃煤鍋爐I產生的煙氣經過第一煙道2送入煙氣預處理塔3，該煙氣預處理塔3上安裝有噴嘴系統4，可噴出冷卻水使煙氣降溫增濕到脫除反應的適宜條件，再將煙氣經過第二煙道5送入輻照反應系統的輻照反應器7中，該輻照反應系統由輻照反應器7和電子加速系統8組成，而在第二煙道5上通過流量控制閥6噴入一定化學計量的氨，然后混合煙氣一并進入輻照反應器7中，在電子加速系統8產生的電子束輻照作用下，經過一系列的化學反應后，煙氣中的硫氧化物(SO2)和氮氧化物(NOx)生成硫酸銨和硝酸銨，同處理后的煙氣一起經過煙道進入副產物收集器9通過排放管10收集這些產物，并作為化肥使用，經過副產物收集器9處理后的煙氣通過煙囪11排入大氣中。
[0005]上述的現有技術存在以下缺陷:
[0006]I)電子束輻照脫硫脫硝處理的時候，為了達到預定的脫除率，需要電子束的束流強度超過一定閾值。而電子束在穿透煙氣的過程中會損失能量和束流強度。因此，在輻照方向上，煙氣處理的效率急劇降低；
[0007]2)燃煤鍋爐產生的煙氣須先經過噴水降溫，熱量未得到有效利用；并且，脫硫和脫硝在同一反應器中進行同步處理，無法實現脫硫和脫硝均處于最佳的反應和工藝條件；
[0008]3)采用傳統電子束輻照脫硫脫硝處理的過程中，鍋爐煙氣中產生的二惡英并未能得到有效脫除。
[0009]有鑒于此，本發明提供一種能夠克服上述缺陷的脫硫脫硝方法和裝置。


【發明內容】

[0010]為了解決現有技術的上述問題和缺陷，本發明提供了一種煙氣脫硫脫硝的方法及裝置，該方法和裝置能顯著提高脫硫脫硝過程中電子束的利用效率，降低脫硫脫硝系統的運行成本，同時鍋爐或燃機煙氣中產生的二惡英并也能得到有效脫除。
[0011]為了實現上述目的，本發明提供了一種電子束煙氣脫硫脫硝的方法，包括下列步驟:
[0012]I)將鍋爐或燃機產生的煙氣用水噴淋處理，使煙氣降溫；
[0013]2)將降溫后的煙氣與氨氣混合，再同時經過紫外線照射和電子束輻照進行脫硫脫硝。
[0014]在一較佳實施例中:所述紫外線照射的方向與所述電子束輻照的方向為相對方向。
[0015]在一較佳實施例中:所述紫外線照射為紫外線相對照射。
[0016]在一較佳實施例中:所述紫外線照射為兩束紫外線相對照射。
[0017]在一較佳實施例中:所述電子束輻照為電子束相對輻照。
[0018]在一較佳實施例中:所述電子束福照為兩束電子束相對福照。
[0019]在一較佳實施例中:所述紫外線照射和電子束輻照進行脫硫脫硝的反應溫度為60-100。。。
[0020]在一較佳實施例中:所述紫外線照射為波長為100-400nm的紫外線照射。
[0021]在一較佳實施例中:所述水噴淋處理的方式為霧化噴淋。
[0022]在一較佳實施例中:所述水噴淋為雙氧水噴淋。
[0023]本發明還提供一種電子束煙氣脫硫脫硝的裝置，包括:
[0024]煙氣處理塔，所述煙氣處理塔上安裝有噴淋系統；所述鍋爐或燃機的煙氣出口與所述煙氣處理塔的煙氣入口通過第一煙道連接，所述煙氣處理塔的煙氣出口通過第二煙道連接輻照反應器，所述第二煙道上設有噴氨控制閥；
[0025]輻照反應器，該輻照反應器設置有電子加速器和紫外線發生器。
[0026]在一較佳實施例中:所述電子加速器和所述紫外線發生器分別設置在所述輻照反應器相對的側壁位置。
[0027]在一較佳實施例中:所述電子加速器為一對，分別設置在所述輻照反應器相對的側壁上。
[0028]在一較佳實施例中:所述紫外線發生器為一對，分別設置在所述輻照反應器相對的側壁位置。
[0029]在一較佳實施例中:所述輻照反應器的底部傾斜，在反應器底部的最低處設置副產物出口。
[0030]在一較佳實施例中:所述輻照反應器的出口端連接副產物收集器。
[0031]在一較佳實施例中:所述噴淋系統為霧化噴淋系統。
[0032]在一較佳實施例中:所述噴淋系統為噴水系統或噴雙氧水的系統。
[0033]本發明還提供采用上述的各種煙氣脫硫脫硝的裝置用于處理鍋爐或燃機煙氣的用途。該用途可以用于同時脫除鍋爐或燃機煙氣中的SOx、NOx和二惡英。
[0034]本發明將鍋爐或燃機產生的煙氣分別通過煙氣處理塔和輻照反應器進行一步脫硫脫硝處理。
[0035]煙氣從鍋爐或燃機排出后首先通過水噴淋降低溫度，再與氨氣混合后進入煙氣處理塔。氨氣的用量可根據化學計算量得出。水從煙氣處理塔的頂部噴淋而下，與煙氣和氨氣的混合氣進行充分接觸混合。
[0036]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣和氨氣的混合氣接觸的效率更高，因為噴霧產生的液滴粒徑更小，反應表面積更大，更利于化學反應的發生。在上述噴淋過程中將噴出的水改為雙氧水溶液則能顯著提升第一次脫硫脫硝處理的脫除效率，這是因為雙氧水能分別將SOx和NOx氧化為H2SOjP HNO 3，再與氨氣結合即生成硫酸銨和硝酸銨，實現脫硫脫硝。
[0037]煙氣經過水噴淋后的溫度達到60_110°C，再與氨氣混合在輻照反應器中進行脫硫和脫硝反應。根據相關脫硫反應的研宄機理表明，脫硫反應主要是依靠熱化學反應。脫硫反應原理為:煙氣中的SOx，02，H2O與氨氣發生反應生成硫酸銨。在輻照反應器中，煙氣中所含有的N2、02、H2O和CO2等氣體分子經電子束輻照后，轉化為大量的.0H，.0，HO 2.等氧化自由基，這些自由基與煙氣中的SOx和NOx以極快的速度發生氧化反應生成H2SOdP HNO 3 (參見文獻:Electron_beam flue-gas treatment for multicomponent air-pollut1ncontrol, Applied Energy 75(2003) 145 - 154)。所產生的霧狀 H2SO4和 HNO 3與 NH 3反應生成白色粉末狀的硫酸氨和硝酸銨。相關脫硝反應的研宄機理表明，電子束輻照反應對脫硝反應的作用因素較大。輻照反應器中紫外線的主要作用是:紫外線能將OjPH2O裂解生成.0H自由基及O3，從而可以減少電子束的使用量，提高經濟性。紫外線作用的反應機理如下:
[0038]H20+h V — H+.0H
[0039]02+h V — O (1D) +0 (3P)
[0040]0CD)+M — 0(3Ρ)+Μ(Μ = 02或1)
[0041]O (3P)+02+M — 03+M
[0042]03+h V — 0 (1D) +O2
[0043]0 (1D) +H2O — 2.0H
[0044]本發明中的技術方案利用紫外線與電子束同時對混合煙氣進行輻照并非簡單組合。電子束和紫外輻照都能產生許多種類的自由基，包括H、.0H、H2O2, H3O, HO3, O3等。這些自由基在氮氧化物氧化過程中的效果是不同的，氧化性越強的自由基對二氧化硫和氮氧化物的氧化效果越好，對脫硫脫硝的作用效果越顯著。利用紫外線與電子束同時對混合煙氣進行輻照，其協同效果在于:紫外線能夠將電子束產生的H2O2等自由基進一步轉化為對脫硫脫硝有益的.0H。而紫外輻照裝置的成本遠遠低于電子加速器，從而在保證脫硫脫硝效果的同時，有效降低設備成本和運行成本。
[0045]H2O2,.0H等氧化性最強的自由基使N0x、SO2在氣相中被氧化，轉化成固態硝酸銨和硫酸銨物質。輻照反應器中脫硫脫硝的反應溫度控制在60-110°C，該溫度范圍可以達到較佳的SOx和NOx脫除率。
[0046]在上述作用過程中，煙氣中的二惡英也在電子束和紫外線的雙重作用下被氧化分解，從而達到煙氣中同時脫除二惡英的技術效果。除了上述氫氧自由基、氧原子、臭氧等對二惡英產生氧化作用外，電子束還可與二惡英分子直接相互作用，將二惡英分子轉化成為激發態分子，當激發態分子能量大于化學鍵能時，就會導致化學鍵的斷裂，發生二惡英分子結構的重排或錯位而被分解除去。紫外線的照射則可以對二惡英分子轉化為激發狀態產生顯著的促進作用。
[0047]本發明的有益效果在于:
[0048]本發明的方法和裝置將煙氣經過水噴淋后直接達到SOx和NOx的較佳脫除溫度，在無需提供額外加熱的情況下，可以同時進行脫硫和脫硝反應，簡化了工藝流程，減少了設備和運行投入。由于紫外線發生器較為廉價易得，所以在輻照反應器中增加紫外線發生器可進一步降低電子束發生裝置的功率要求，從而可以顯著降低電子束發生裝置的投資和運行成本。此外，在輻照反應器中電子束和紫外線的雙重作用下煙氣中的二惡英也容易被分解脫除。本發明的方法和裝置可廣泛應用于各種鍋爐(如:燃煤鍋爐、垃圾焚燒鍋爐、化工廢物焚燒鍋爐等)或燃機(如:柴油機、燃氣輪機等)煙氣的處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是現有技術的電子束煙氣脫硫脫硝裝置的結構示意圖；
[0050]圖2是本發明實施例1的煙氣脫硫脫硝裝置的結構示意圖；
[0051]圖3是本發明實施例1的輻照反應器中的電子加速器和紫外線發生器的俯視視角的相對位置示意圖；
[0052]圖4是本發明實施例2的煙氣脫硫脫硝裝置的結構示意圖；
[0053]圖5是本發明實施例3的煙氣脫硫脫硝裝置的結構示意圖；
[0054]圖6是本發明實施例3中輻照反應器縱向截面視角的電子加速器和紫外線發生器的相對位置示意圖；
[0055]圖7是本發明實施例4的煙氣脫硫脫硝裝置的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0056]實施例1
[0057]參見圖2，本發明將煙氣分別通過煙氣處理塔和輻照反應器進行處理。鍋爐I產生的煙氣溫度為130°C，煙氣中SOx含量為300ppm，NOx含量為200ppm。
[0058]圖2所示的電子束煙氣脫硫脫硝裝置各組件及連接關系如下:
[0059]鍋爐I通過第一煙道2與煙氣處理塔3相連；
[0060]煙氣處理塔3，所述煙氣處理塔3上安裝有噴淋系統4 ;煙氣處理塔3的煙氣出口用第二煙道5連接輻照反應器7，所述第二煙道5上設有噴氨控制閥6 ;所述輻照反應器7上安裝電子加速器8，輻照反應器7側壁上安裝紫外線發生器9。
[0061]煙氣從鍋爐I排出后首先通過第一煙道2進入煙氣處理塔3，通過控制噴淋系統4噴水降低使煙氣處理塔3內煙氣的溫度；通過控制噴淋系統4的噴嘴孔徑控制噴淋水的霧化效果。噴淋水通過噴淋系統4從煙氣處理塔3的頂部噴淋而下，與煙氣和氨氣的混合氣進行充分接觸。水汽和煙氣的混合氣再進入第二煙道5與經過噴氨控制閥6控制流量的氨氣混合后進入輻照反應器7。氨氣的用量可根據化學計算量得出。
[0062]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣和氨氣的混合氣接觸的效率更高，更利于化學反應的發生。若在上述噴淋過程中將噴淋系統4噴出的水改為雙氧水溶液則能顯著提升第一步脫硫脫硝處理的效率，這是因為雙氧水能分別將SOx和NOx氧化為H2SOjP HNO 3，再與氨氣結合即生成硫酸銨和硝酸銨。
[0063]在以水為噴淋劑的條件下，SOx, NOx、氨氣、水汽、以及其它煙氣成分組成的混合氣體一起第二煙道5進入輻照反應器7，進行同步脫硫脫硝處理。輻照反應7中的反應溫度為60°C。在電子加速器8產生的電子束的照射下NOx和SOx發生化學反應被脫除。在電子束照射的同時，紫外線發生器9 (紫外燈)產生紫外線照射煙氣，顯著促進NOx和SOx經電子束輻照反應轉化為硝酸銨和硫酸銨。煙氣中含有的二惡英在輻照反應器7中電子束和紫外線的雙重輻照下也被分解脫除。
[0064]副產物硝酸銨和硫酸銨從輻照反應器7的底部10排出，并作為化肥使用。經過輻照反應器7處理后的煙氣通過煙囪11排入大氣中。
[0065]電子加速器8和紫外線發生器9可以設置在貼近輻照反應器7的內壁位置上，有多種位置的排列組合方式(如:水平方向輻照和/或垂直方向輻照)，均能對煙氣產生一定的輻照效果。在本實施例中，輻照反應器7中的電子加速器8和紫外線發生器9設置為水平方向上對向照射(如附圖3所示)。這樣可以增加電子束和紫外線的重疊區域，有利于更加充分地輻照煙氣。設定電子束劑量為3kGy，紫外發射器產生的紫外線波長為300nm，功率為20W，二氧化硫和氮氧化物的脫除指標分別可達94%和79%。如果在第一步脫硫脫硝處理中改用雙氧水為噴淋劑，則二氧化硫和氮氧化物的脫除指標可進一步分別提升至94%和82%。根據現有技術，在相同的條件下二氧化硫和氮氧化物的脫除指標僅為70%和42%。
[0066]實施例2
[0067]參見圖4，本發明將煙氣分別通過煙氣處理塔和輻照反應器進行處理。鍋爐I產生的煙氣溫度為150°C，煙氣中SOx含量為280ppm，NOx含量為200ppm。
[0068]圖4所示的煙氣脫硫脫硝裝置各組件及連接關系如下:
[0069]鍋爐I通過第一煙道2連接煙氣處理塔3 ;煙氣處理塔3，所述煙氣處理塔3上安裝有噴淋系統4 ;所述煙氣處理塔3的煙氣出口通過第二煙道5連接輻照反應器7的入口端；所述第二煙道5上設有噴氨控制閥6 ;所述輻照反應器7的出口端連接第副產物收集器11 ;所述輻照反應器7上方安裝電子加速器8，所述輻照反應器7下方安裝紫外線發生器9，電子加速器8與紫外線發生器9對向設置。
[0070]煙氣從鍋爐I排出后首先通過第一煙道2進入煙氣處理塔3降低溫度。通過控制噴淋系統4使煙氣處理塔3內的溫度在80°C左右；通過控制噴淋系統4的噴嘴孔徑控制噴淋水的霧化效果。噴淋水通過噴淋系統4從煙氣處理塔3的頂部噴淋而下，與煙氣進行充分接觸混合。混合煙氣再進入第二煙道5與經過噴氨控制閥6控制流量的氨氣混合后進入輻照反應器7。氨氣的用量可根據化學計算量得出。
[0071]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣接觸的接觸表面積更大，更有利于化學反應的發生。S0x、N0x與氨氣、水汽、以及其它煙氣成分組成的混合氣體一起排出煙氣處理塔5，再進入輻照反應器7，進行同步脫硫脫硝處理。煙氣在輻照反應7中的反應溫度為80°C。在電子加速器8產生的電子束的照射下NOx和SOx發生化學反應被脫除。在電子束照射的同時，紫外線發生器9 (紫外燈)產生紫外線照射煙氣，顯著促進NOx和SOx經電子束輻照反應轉化為硝酸銨和硫酸銨。煙氣中含有的二惡英在輻照反應器7中電子束和紫外線的雙重輻照下也被分解脫除。
[0072]副產物收集器10收集反應副產物硝酸銨和硫酸銨，并通過收集器底部11排出，副產物可作為肥料使用。經過副產物收集器10處理后的煙氣通過煙囪12排入大氣中。
[0073]本實施例中，在設定電子束劑量為3kGy時，紫外發射器產生的紫外線波長為10nm,功率為50W，—■氧化硫和氣氧化物的脫除指標分別可達88%和90%。根據現有技術，在相同的條件下二氧化硫和氮氧化物的脫除指標僅為67%和21%。
[0074]實施例3
[0075]參見圖5，本發明將煙氣分別通過煙氣處理塔和輻照反應器進行處理。鍋爐I產生的煙氣溫度為150°C，煙氣中SOx含量為280ppm，NOx含量為200ppm。
[0076]圖5所示的煙氣脫硫脫硝裝置各組件及連接關系與實施例2中近似，具體如下所示:
[0077]鍋爐I通過第一煙道2連接煙氣處理塔3 ;煙氣處理塔3，所述煙氣處理塔3上安裝有噴淋系統4 ;所述煙氣處理塔3的煙氣出口通過第二煙道5連接輻照反應器7的入口端；所述第二煙道5上設有噴氨控制閥6 ;所述輻照反應器7的出口端連接第副產物收集器
Ilo
[0078]輻照反應器7內的紫外線發生器為一對，分別設置在輻照反應器7相對的側壁位置(圖5中僅標示一個紫外線發生器91)。輻照反應器7上安裝的電子加速器81和82為一對，分別設置在輻照反應器7相對的側壁上。圖6為本實施例中輻照反應器7的縱向截面示意圖，電子加速器81和82對向安裝在輻照反應器7的垂直方向上，紫外線發生器91和92對向安裝在輻照反應器7的水平方向上。采用上述設計可以使輻照反應器中的電子束和紫外線分布更為均勻，實現電子束束流強度和電子束在煙氣中的吸收能量在輻照區域的空間內實現均勻分布，可以有效地避免在輻照反應器中出現難以進行充分反應的區域。
[0079]煙氣從鍋爐I排出后首先通過第一煙道2進入煙氣處理塔3降低溫度。通過控制噴淋系統4使煙氣處理塔3內的溫度達到110°C左右；通過控制噴淋系統4的噴嘴孔徑控制噴淋水的霧化效果。噴淋水通過噴淋系統4從煙氣處理塔3的頂部噴淋而下，與煙氣進行充分接觸混合。混合煙氣再進入第二煙道5與經過噴氨控制閥6控制流量的氨氣混合后進入輻照反應器7。氨氣的用量可根據化學計算量得出。
[0080]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣接觸的接觸表面積更大，更有利于化學反應的發生。S0x、N0x與氨氣、水汽、以及其它煙氣成分組成的混合氣體一起排出煙氣處理塔3，再進入輻照反應器7，進行同步脫硫脫硝處理。煙氣混合氣體在輻照反應7中的反應溫度為100°C。本實施例中，輻照反應器7內實現電子束和紫外線同時輻照煙氣。紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照。在電子加速器81和82產生的電子束的照射下NOx和生紫外線照射煙氣，顯著促進NOx和SOx經電子束輻照反應轉化為硝酸銨和硫酸銨。煙氣中含有的二惡英在輻照反應器7中電子束和紫外線的雙重輻照下也被分解脫除。由于消除了反應死角，NOx、SOx和二惡英的脫除效率均得以提升。
[0081]副產物收集器10收集反應副產物硝酸銨和硫酸銨，并通過收集器底部11排出，副產物可作為肥料使用。經過副產物收集器10處理后的煙氣通過煙囪12排入大氣中。
[0082]本實施例中，在設定電子束劑量為3kGy時，紫外發射器產生的紫外線波長為400nm，功率為40W，—■氧化硫和氣氧化物的脫除指標分別可達90%和92%。根據現有技術，在相同的條件下二氧化硫和氮氧化物的脫除指標僅為67%和21%。
[0083]實施例4
[0084]參見圖7，本發明將煙氣分別通過煙氣處理塔和輻照反應器進行處理。燃燒天然氣的燃氣輪機I產生的煙氣溫度為350°C，煙氣中NOx含量為180ppm。
[0085]圖7所示的煙氣脫硫脫硝裝置各組件及連接關系與實施例2中近似，具體如下所示:
[0086]燃燒天然氣的燃氣輪機I通過第一煙道2連接煙氣處理塔3 ;煙氣處理塔3，所述煙氣處理塔3上安裝有噴淋系統4 ;所述煙氣處理塔3的煙氣出口通過第二煙道5連接輻照反應器7的入口端；所述第二煙道5上設有噴氨控制閥6 ;所述輻照反應器7的出口端連接第副產物收集器U。
[0087]輻照反應器7內的紫外線發生器為一對，分別設置在輻照反應器7相對的側壁位置(圖7中僅標示其中的一個紫外線發生器91)。輻照反應器7上安裝的電子加速器81和82為一對，分別設置在輻照反應器7相對的側壁上。
[0088]煙氣從燃燒天然氣的燃氣輪機I排出后首先通過第一煙道2進入煙氣處理塔3降低溫度。通過控制噴淋系統4使煙氣處理塔3內的溫度達到100°C左右；通過控制噴淋系統4的噴嘴孔徑控制噴淋水的霧化效果。噴淋水通過噴淋系統4從煙氣處理塔3的頂部噴淋而下，與煙氣進行充分接觸混合。混合煙氣再進入第二煙道5與經過噴氨控制閥6控制流量的氨氣混合后進入輻照反應器7。氨氣的用量可根據化學計算量得出。
[0089]采用霧化噴淋的方法噴出的水霧與煙氣接觸的接觸表面積更大，更有利于化學反應的發生。NOx與氨氣、水汽、以及其它煙氣成分組成的混合氣體一起排出煙氣處理塔3，再進入輻照反應器7，進行同步脫硝處理。煙氣混合氣體在輻照反應7中的反應溫度為100°C。本實施例中，輻照反應器7內實現電子束和紫外線同時輻照煙氣。紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照。在電子加速器81和82產生的電子束的照射下NOx發生化學反應被脫除。在電子束照射的同時，紫外線發生器91和92產生紫外線照射煙氣，顯著促進NOx經電子束輻照反應轉化為硝酸銨。
[0090]副產物收集器10收集反應副產物硝酸銨，并通過收集器底部11排出，副產物可作為肥料使用。經過副產物收集器10處理后的煙氣通過煙囪12排入大氣中。
[0091]本實施例中，在設定電子束劑量為3kGy時，紫外發射器產生的紫外線波長為200nm，功率為40W，氮氧化物的脫除指標可達92%。根據現有技術，在相同的條件下氮氧化物的脫除指標僅為28%。
[0092]出于說明的目的，已經參考具體實施例給出了上述描述。然而，上述示例性論述并不是要窮舉將本發明限制到所公開的確切形式。鑒于上述教導，可以有許多修改和變化。選擇和描述了這些實施例是為了更好地解釋本發明的原理及其實際應用，由此使本領域的其他技術人員能夠最好地利用本發明以及適合于所構想的具體用途的各個實施例和各種修改。
【權利要求】
1.一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于包括下列步驟: 1)將鍋爐或燃機產生的煙氣用水噴淋處理，使煙氣降溫； 2)將降溫后的煙氣與氨氣混合，再同時經過紫外線照射和電子束輻照進行脫硫脫硝。
2.根據權利要求1所述的一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述紫外線照射的方向與所述電子束輻照的方向為相對方向。
3.根據權利要求1所述的一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述紫外線照射為紫外線相對照射。
4.根據權利要求3所述的一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述紫外線照射為兩束紫外線相對照射。
5.根據權利要求1所述的一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述電子束輻照為電子束相對福照。
6.根據權利要求5所述的一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述電子束輻照為兩束電子束相對輻照。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述紫外線照射和電子束輻照進行脫硫脫硝的反應溫度為60-110°C。
8.根據權利要求1至6中任意一項所述的煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述紫外線照射為波長為100-400nm的紫外線照射。
9.根據權利要求1至6中任意一項所述的煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述水噴淋處理的方式為霧化噴淋。
10.根據權利要求9所述的一種煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:所述水噴淋為雙氧水噴淋。
11.一種煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于包括: 煙氣處理塔，所述煙氣處理塔上安裝有噴淋系統；所述鍋爐或燃機的煙氣出口與所述煙氣處理塔的煙氣入口通過第一煙道連接，所述煙氣處理塔的煙氣出口通過第二煙道連接輻照反應器，所述第二煙道上設有噴氨控制閥； 輻照反應器，該輻照反應器設置有電子加速器和紫外線發生器。
12.根據權利要求11所述的煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述電子加速器和所述紫外線發生器分別設置在所述輻照反應器相對的側壁位置。
13.根據權利要求11所述的一種煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述電子加速器為一對，分別設置在所述輻照反應器相對的側壁上。
14.根據權利要求11所述的一種煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述紫外線發生器為一對，分別設置在所述輻照反應器相對的側壁位置。
15.根據權利要求11至14中任意一種所述的煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述輻照反應器的底部傾斜，在反應器底部的最低處設置副產物出口。
16.根據權利要求11至14中任意一種所述的煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述輻照反應器的出口端連接副產物收集器。
17.根據權利要求11至14中任意一種所述的煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述噴淋系統為霧化噴淋系統。
18.根據權利要求17所述的一種煙氣脫硫脫硝的裝置，其特征在于:所述噴淋系統為噴水系統或噴雙氧水的系統。
19.一種將權利要求11至18中任意一項所述的煙氣脫硫脫硝的裝置用于處理鍋爐或燃機煙氣的用途。
【文檔編號】B01D53/60GK104474859SQ201410743597
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】曹留烜, 肖飛龍, 張彬彬, 王奪, 李寧, 劉運權, 張堯立, 趙英汝 申請人:廈門大學