本發明涉及供熱節能技術領域,尤其涉及一種氮氧化物捕捉裝置及方法。
背景技術:
隨著工業化的發展,環境污染問題日益嚴重,氮氧化物成為大氣中主要的污染物。氮氧化物來源非常廣泛,主要包括熱電廠發電和工業鍋爐的燃煤排放、汽車尾氣排放、固體廢棄物焚燒以及民用燃燒等,據統計,67%的氮氧化物排放量來自燃煤。氮氧化物主要包括NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,NO和NO2是其中最主要的大氣污染物,對生態環境、土壤、大氣及人類健康有著巨大的危害,因此控制氮氧化物的排放和治理脫硝問題成為研究人員致力解決的重要課題。
目前,控制氮氧化物的排放的工藝包括濕法和干法,干法主要包括固體吸附、選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原(SNCR)、電子束照射法(EB)等;現階段濕法脫硝一般是用吸收劑吸收煙氣中的氮氧化物的方法,常用的吸收劑包括水或堿的水溶液,鑒于NO在水中的溶解度很低,一般加入氧化劑如臭氧或雙氧水等噴射到煙氣中,將NO氧化為NO2,經過氧化后的煙氣再通過堿液吸收NO2,生成含有亞硝酸鹽的廢水。傳統氮氧化物脫硝設備采用噴淋技術,體積大,造價高,效率低,嚴重影響了節能減排目標實現,同時,給企業經營帶來了嚴重虧損,利潤降低。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種氮氧化物捕捉裝置,該裝置體積小、工作效率高,能夠有效的除去廢氣中的氮氧化物。
一種氮氧化物捕捉裝置,包括反應釜本體,所述反應釜本體下端部的外部的一側設有鼓風機,所述鼓風機通過管道連接空氣壓縮機的進氣端,所述空氣壓縮機的出氣端連接反應釜進氣口,所述反應釜進氣口上設有進氣口單向閥;
所述反應釜本體上端部的外側設有儲液腔,所述儲液腔包括頂層儲液腔,所述儲液腔向反應釜本體內部交錯橫向延伸形成下層儲液腔、中層儲液腔和上層儲液腔,所述下層儲液腔、中層儲液腔和上層儲液腔的末端與所述反應釜本體內壁之間分別設有下層濾網、中層濾網和上層濾網;所述下層儲液腔、中層儲液腔和上層儲液腔將所述反應釜本體內部從下至上依次分隔成第一反應室、第二反應室、第三反應室和第四反應室;
所述下層儲液腔、中層儲液腔、上層儲液腔和頂層儲液腔的下表面均設有若干霧化噴嘴;所述下層儲液腔、中層儲液腔、上層儲液腔的下表面均設有富氧發生器;所述反應釜本體的內壁上且位于反應釜進氣口、下層濾網、中層濾網和上層濾網的上方均設有氣體傳感器;
所述反應釜本體頂部的一端部設有進液管,所述進液管的一端連接儲液腔、另一端連接儲液槽,所述進液管上設有水泵;所述反應釜本體頂部的另一端部設有出氣口;所述反應釜本體內部的下端部設有蓄液池,所述畜液池與所述第一反應室之間設有隔板,所述隔板中心的下表面設有液體傳感器,所述蓄液池底端部距離所述反應釜進氣口遠端的一側通過管道連接廢液槽,所述廢液槽與蓄液池之間設有廢液控制閥,所述反應釜本體外部的底端設有支架;
所述反應釜本體的一側設有控制器,所述鼓風機、空氣壓縮機、氣體傳感器、液體傳感器、富氧發生器、霧化噴嘴、進氣口單向閥、廢液控制閥、水泵均通過導電與控制器電連接。
優選地,所述下層儲液腔、中層儲液腔、上層儲液腔和頂層儲液腔的下表面向下凸出呈弧形。
優選地,所述霧化噴嘴噴出的霧化顆粒為50-200um。
優選的,所述隔板為多孔結構。
優選地,所述下層濾網、中層濾網和上層濾網的厚度均為100-300mm,所述下層濾網、中層濾網和上層濾網上均涂有吸附材料。
優選地,所述吸附材料為沸石、硅膠或大孔樹脂。
一種氮氧化物捕捉方法,具體方法步驟如下:
S1:將儲液槽內的氨液通過水泵灌入儲液腔內;
S2:啟動控制器,鼓風機將廢氣通過空氣壓縮機進入第一反應室,氣體傳感器檢測到廢氣后,啟動富氧發生器用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴將下層儲液腔內的堿液噴出與氣體反應;
S3:廢氣通過下層濾網進入第二反應室,氣體傳感器檢測到廢氣后,啟動富氧發生器用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴將中層儲液腔內的堿液噴出與氣體反應;
S4:廢氣通過中層濾網進入第三反應室,氣體傳感器檢測到廢氣后,啟動富氧發生器用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴將上層儲液腔內的堿液噴出與氣體反應;
S5:廢氣通過上層濾網進入第四反應室,氣體傳感器檢測到廢氣后,啟動富氧發生器用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴將頂層儲液腔內的堿液噴出與氣體反應;
S6:反應產生的廢液將落入畜液池內,當蓄液池內的廢液水平面接觸到液體傳感器時,控制器將廢液控制閥打開,廢液流入廢液槽。
進一步的,所述S1中氨液的濃度為15-30%。
本發明中的有益效果:
本發明的一種氮氧化物捕捉裝置,首先通過空氣壓縮機將廢氣輸入反應釜本體內,增加了廢氣中氮氧化物的濃度;其次,本發明中設置分層設有富氧發生器,更好的促進了廢氣中二氧化氮的生產,提高了反應效率;再次本發明中設有儲液腔儲存堿液,并利用霧化噴嘴使堿霧形成50-200um非常小氣泡,與氮氧化物頻繁碰撞,加快了反應的速度和效率;此外本發明的裝置中設有將反應釜分隔成四個反應室,多級反應使得氮氧化物的反應更加充分。本發明的一種氮氧化物捕捉裝置體積小、工作效率高,能夠有效的除去廢氣中的氮氧化物,使企業達到實現節能減排的目標。經本發明的裝置處理廢氣后,氮氧化物含量≤1.50mg/m3,比國家超低排放標準再降低100倍。
附圖說明
附圖用來提供對本發明的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與本發明的實施例一起用于解釋本發明,并不構成對本發明的限制。在附圖中:
圖1為本發明提出的一種氮氧化物捕捉裝置的結構示意圖。
圖中:1-反應釜本體、2-鼓風機、3-空氣壓縮機、4-反應釜進氣口、41-進氣口單向閥、5-儲液腔、51-下層儲液腔、501-下層濾網、52-中層儲液腔、502-中層濾網、53-上層儲液腔、503-上層濾網、54-頂層儲液腔、6-控制器、7-氣體傳感器、8-隔板、9-液體傳感器、10-蓄液池、11-富氧發生器、12-霧化噴嘴、13-第一反應室、14-第二反應室、15-第三反應室、16-第四反應室、17-廢液槽、1701-廢液控制閥、18-支架、19-進液管、20-儲液槽、21-水泵、22-出氣口。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。
一種氮氧化物捕捉裝置,包括反應釜本體1,反應釜本體1下端部的外部的一側設有鼓風機2,鼓風機2通過管道連接空氣壓縮機3的進氣端,空氣壓縮機3的出氣端連接反應釜進氣口4,反應釜進氣口4上設有進氣口單向閥41。
反應釜本體1上端部的外側設有儲液腔5,儲液腔5包括頂層儲液腔54,儲液腔5向反應釜本體1內部交錯橫向延伸形成下層儲液腔51、中層儲液腔52和上層儲液腔53,下層儲液腔51、中層儲液腔52、上層儲液腔53和頂層儲液腔54的下表面向下凸出呈弧形,該設計可以使儲液腔5內的液體更好的到達下、中、上、頂層儲液腔內部。
下層儲液腔51、中層儲液腔52和上層儲液腔53的末端與反應釜本體內壁之間分別設有下層濾網501、中層濾網502和上層濾網503;下層濾網501、中層濾網5022和上層濾網503的厚度均為150mm(厚度可在100-300mm范圍內調整),下層濾網501、中層濾網502和上層濾網503上均涂有吸附材料,吸附材料為沸石(吸附材料也可以選擇硅膠或大孔樹脂),下層儲液腔51、中層儲液腔52和上層儲液腔53將反應釜本體1內部從下至上依次分隔成第一反應室13、第二反應室14、第三反應室15和第四反應室16;
下層儲液腔51、中層儲液腔52、上層儲液腔53和頂層儲液腔54的下表面均設有若干霧化噴嘴12,霧化噴嘴12噴出的霧化顆粒為50-200um;下層儲液腔51、中層儲液腔52、上層儲液腔53的下表面均設有富氧發生器11;反應釜本體1的內壁上且位于反應釜進氣口4、下層濾網501、中層濾網502和上層濾網503的上方均設有氣體傳感器7;
反應釜本體1頂部的一端部設有進液管19,進液管19的一端連接儲液腔5、另一端連接儲液槽20,進液管19上設有水泵21;反應釜本體1頂部的另一端部設有出氣口22;反應釜本體1內部的下端部設有蓄液池10,畜液池10與第一反應室13之間設有隔板8,隔,8為多孔結構,隔板8中心的下表面設有液體傳感器9,蓄液池10底端部距離反應釜進氣口4遠端的一側通過管道連接廢液槽17,廢液槽17與蓄液池10之間設有廢液控制閥1701,反應釜本體1外部的底端設有支架18;
反應釜本體1的一側設有控制器6,鼓風機2、空氣壓縮機3、氣體傳感器7、液體傳感器9、富氧發生器11、霧化噴嘴12、進氣口單向閥41、廢液控制閥1701、水泵21均通過導電與控制器6電連接。
一種氮氧化物捕捉裝置的操作方法,方法步驟如下:
S1:將儲液槽20內的氨液通過水泵21灌入儲液腔內5,氨液濃度為20%(其濃度可在15-30%的范圍內選擇);
S2:啟動控制器6,鼓風機2將廢氣通過空氣壓縮機3進入第一反應室13,氣體傳感器7檢測到廢氣后,啟動富氧發生器11用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴12將下層儲液腔51內的氨水噴出與氣體反應;
S3:廢氣通過下層濾網501進入第二反應室14,氣體傳感器7檢測到廢氣后,啟動富氧發生器11用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴12將中層儲液腔52內的氨水噴出與氣體反應;
S4:廢氣通過中層濾網502進入第三反應室15,氣體傳感器7檢測到廢氣后,啟動富氧發生器11用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴12將上層儲液腔53內的氨水噴出與氣體反應;
S5:廢氣通過上層濾網503進入第四反應室16,氣體傳感器7檢測到廢氣后,啟動富氧發生器11用于氧化生成二氧化氮,啟動霧化噴嘴12將頂層儲液腔54內的氨水噴出與氣體反應;
S6:反應產生的廢液將落入畜液池10內,當蓄液池10內的廢液水平面接觸到液體傳感器9時,控制器6將廢液控制閥1701打開,廢液流入廢液槽17。
經本發明的裝置處理廢氣后,氮氧化物含量為1.47mg/m3,本發明的一種氮氧化物捕捉裝置體積小、工作效率高,能夠有效的除去廢氣中的氮氧化物,廢氣在四個反應室內,經過“S”形路線進行多級反應,使得氮氧化物的中和反應更加充分,使企業達到實現節能減排的目標。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。