專(zhuān)利名稱：一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣處理工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種核輻射氨法煙氣脫硫工 藝及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
煙氣脫硫工藝是利用堿性物質(zhì)吸取空氣中的酸性物質(zhì)即二氧化硫，使之成為易于 分離的硫酸鹽。濕法煙氣脫硫是凈化含硫煙氣的最重要的、應(yīng)用最廣泛的處理工藝，約占處理總 量的80%。濕法煙氣脫硫是利用堿性液體，洗滌干凈煙氣中的二氧化硫氣體。近年來(lái)，氨 法脫硫技術(shù)以其結(jié)構(gòu)緊湊、脫硫效率高、可資源化等獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)而倍受關(guān)注，尤其適用于 大、中型工業(yè)鍋爐煙氣的除塵和脫硫。但是這種方法在實(shí)施過(guò)程中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化 硫的速度慢，并且氨氣的利用率和轉(zhuǎn)化率不高，還有大部分氮氧化物沒(méi)有脫除，因此煙氣的 脫硫、脫氮率并不是很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝及其設(shè)備，它既 能高效脫除高濃度的二氧化硫，副產(chǎn)硫酸銨和硝酸銨，同時(shí)又能提高氨氣的利用率和轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝，包 括如下步驟1)將來(lái)自鍋爐的含硫含氮煙氣經(jīng)過(guò)降溫增濕和除塵處理；2)將處理后的煙氣送入輻射系統(tǒng)，煙氣中的02、H2O, N2與輻射系統(tǒng)中的電子加速 器產(chǎn)生的高能電子束相互碰撞，生成了強(qiáng)氧化性的活性粒子，該強(qiáng)氧化性的活性粒子將 和氮氧化物氧化，氧化后遇水反應(yīng)生成了硫酸和硝酸；3)將輻射后的煙氣送入脫硫塔，煙氣自下而上與脫硫塔頂部噴下的含氨循環(huán)液逆 流接觸，循環(huán)液一方面吸收煙氣中夾帶的液滴、水霧和揮發(fā)的氨氣，另一方面與輻射后生成 的硫酸和硝酸反應(yīng)，反應(yīng)后生成了硫酸氨和硝酸銨，待硫酸氨和硝酸銨溶液飽和后用循環(huán) 泵抽出，凈化后的煙氣由脫硫塔頂部的煙氣出口排出。一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，具有脫硫塔，脫硫塔前方設(shè)置有一個(gè)輻射系統(tǒng)，輻 射系統(tǒng)包括輻射反應(yīng)器和電子加速器，電子加速器設(shè)置在輻射反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)的上方；脫硫 塔內(nèi)上部安裝有兩級(jí)式噴淋裝置，每級(jí)噴淋層都配接有循環(huán)泵，兩級(jí)式噴淋裝置的上方安 裝有煙氣除霧器，脫硫塔的下部為蓄液池，脫硫塔的下部開(kāi)有液氨入口，液氨由循環(huán)泵抽出 輸送給每級(jí)噴淋層。輻射反應(yīng)器的前端設(shè)置有一個(gè)氧氣加入器，有利于提高氧化自由基的產(chǎn)額，并能 抑制還原性物質(zhì)的生成，促進(jìn)脫硫脫硝反應(yīng)的進(jìn)行，有效降低系統(tǒng)的能耗。脫硫塔是空塔，可有效降低吸收阻力并克服結(jié)構(gòu)堵塞問(wèn)題。
脫硫塔的材質(zhì)為玻璃鋼，有效避免氨液循環(huán)液對(duì)塔體的腐蝕。煙氣除霧器為二級(jí)折流板式除霧器。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是采用核輻射和濕式氨法脫硫相結(jié)合的方式，吸收 煙氣中的硫化物和傳統(tǒng)脫硫方法難以脫除的氮氧化物，脫硫效率高，同時(shí)解決了亞銨鹽的 氧化效率低的問(wèn)題，省略了目前需要的亞硫酸銨的步驟，局部加壓提高了氨的利用率，并能 同時(shí)脫硫脫硝，且無(wú)二次污染；經(jīng)過(guò)本工藝的脫硫處理后，煙氣中酸性物質(zhì)和氮氧化物的脫 除率可達(dá)到^ 98%;氮氧化物> 70%，因此具有高度凈化SA及氮氧化物的特點(diǎn)，并副 產(chǎn)硫酸銨和硝酸銨化肥，有效提高了氨吸收劑的利用率，具有良好的工業(yè)用途和前景。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以 示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示，一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，具有脫硫塔1，脫硫塔1前方設(shè)置有一 個(gè)輻射系統(tǒng)2，輻射系統(tǒng)2包括輻射反應(yīng)器21和電子加速器22，電子加速器22設(shè)置在輻射 反應(yīng)器21反應(yīng)區(qū)的上方，輻射反應(yīng)器21的前端設(shè)置有一個(gè)氧氣加入器23 ；脫硫塔1內(nèi)上 部安裝有兩級(jí)式噴淋裝置3，每級(jí)噴淋層都配接有循環(huán)泵4，每級(jí)裝置包括兩個(gè)噴淋管、100 個(gè)噴嘴，每個(gè)噴淋管上有50個(gè)噴嘴，每個(gè)直徑為20mm，噴淋管材料為鋼管內(nèi)外稱橡膠，噴嘴 材料為碳化硅，兩級(jí)噴淋裝置間隔1800mm ；兩級(jí)式噴淋裝置3的上方安裝有煙氣除霧器5， 脫硫塔1的下部為蓄液池6，脫硫塔1的下部開(kāi)有液氨入口，液氨由循環(huán)泵4抽出輸送給每 級(jí)噴淋層，脫硫塔1頂部開(kāi)有煙氣出口 7。一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝，包括如下步驟1)將來(lái)自鍋爐的含硫含氮煙氣經(jīng) 過(guò)降溫增濕和除塵處理；幻將處理后的煙氣送入輻射系統(tǒng)2，輻射系統(tǒng)2中的電子加速器 22以6tlCo為放射源由此產(chǎn)生的電子束經(jīng)靶窗(鈦箔)注入輻射反應(yīng)器21內(nèi)，煙氣中的02、 H2O,隊(duì)在輻射反應(yīng)器21內(nèi)與電子加速器22產(chǎn)生的高能電子束相互碰撞，生成了強(qiáng)氧化性 的活性粒子，強(qiáng)氧化性活性粒子包括有自由基、原子和水合電子，該強(qiáng)氧化性的活性粒子將 SO2和氮氧化物氧化，生成了硫酸和硝酸；幻將輻射后的煙氣送入脫硫塔1，煙氣自下而上 與脫硫塔1頂部噴下的含液氨循環(huán)液逆流接觸，循環(huán)液一方面吸收煙氣中夾帶的液滴、揮 發(fā)的氨氣和水霧，另一方面與輻射后生成的硫酸和硝酸反應(yīng)，反應(yīng)后生成了硫酸氨和硝酸 銨，待硫酸氨和硝酸銨溶液飽和后用循環(huán)泵4抽出，凈化后的煙氣由脫硫塔1頂部的煙氣出 口 7排出。一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝的具體實(shí)施例一，來(lái)自循環(huán)流化床鍋爐煙氣為 180000m3/h，溫度為140°C，經(jīng)煙氣換熱器降溫到約80°C增濕后從煙氣進(jìn)口進(jìn)入輻射系統(tǒng)2， 經(jīng)電子加速器22產(chǎn)生高能電子束，與煙氣中的02、H2O, N2相互碰撞，生成強(qiáng)氧化性活性粒 子，強(qiáng)氧化性活性粒子包括有自由基、原子和水合電子，其中含有對(duì)脫硫脫硝作用有利的氧 化自由基· OH、HO2 ·及氧原子，在輻射反應(yīng)器21輻射區(qū)的前端有氧氣加入口，加入適量的 氧氣以保持較高的氧氣含量，有效促進(jìn)了氧化性自由基的生成，進(jìn)而提高了脫硫脫硝的效率，相應(yīng)的提高了電子加速器22的能量利用率，使系統(tǒng)的能耗得以降低。輻射后的煙氣進(jìn) 入脫硫塔1，在脫硫塔1中煙氣自下而上與自上而下的含氨循環(huán)液逆流接觸，煙氣中的S03、 硫酸、硝酸被液氨吸收生成硫酸銨及硝酸銨，待溶液飽和后用循環(huán)泵4抽出送后處理工序。
一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝的具體實(shí)施例二，來(lái)自燃煤鍋爐的煙氣流量為 52300Nm3/h, SO2濃度為5300mg/Nm3，經(jīng)除塵器粗濾處理之后進(jìn)入冷卻塔，冷卻塔內(nèi)噴射冷卻 水將煙氣冷卻到脫硫脫硝適宜的溫度(約為70°C )。在輻射系統(tǒng)2中噴入適量的氧氣，煙 氣在輻射反應(yīng)器21中經(jīng)電子加速器22照射，約99%的Sh被氧化，生成大量的SO3及少量 的硫酸及硝酸微?；旌衔?，SO3進(jìn)入脫硫塔1與液氨進(jìn)行進(jìn)一步的循環(huán)吸收，約98%的硫氧 化物、75%的氮氧化物被循環(huán)液吸收，飽和的硫酸銨及硝酸銨溶液在塔底收集，經(jīng)循環(huán)泵4 送至儲(chǔ)罐，凈化后的煙氣經(jīng)煙@向大氣排放。
權(quán)利要求
1.一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝，其特征在于，包括如下步驟1)將來(lái)自鍋爐的含硫含氮煙氣經(jīng)過(guò)降溫增濕和除塵處理；2)將處理后的煙氣送入輻射系統(tǒng)，煙氣中的02、H2O,N2與輻射系統(tǒng)中的電子加速器產(chǎn) 生的高能電子束相互碰撞，生成了強(qiáng)氧化性的活性粒子，該強(qiáng)氧化性的活性粒子將Sh和氮 氧化物氧化，氧化后遇水反應(yīng)生成了硫酸和硝酸；3)將輻射后的煙氣送入脫硫塔，煙氣自下而上與脫硫塔頂部噴下的含氨循環(huán)液逆流接 觸，循環(huán)液一方面吸收煙氣中夾帶的液滴、水霧和揮發(fā)的氨氣，另一方面與輻射后生成的硫 酸和硝酸反應(yīng)，反應(yīng)后生成了硫酸氨和硝酸銨，待硫酸氨和硝酸銨溶液飽和后用循環(huán)泵抽 出，凈化后的煙氣由脫硫塔頂部的煙氣出口排出。
2.一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，具有脫硫塔(1)，其特征在于脫硫塔(1)前方設(shè) 置有一個(gè)輻射系統(tǒng)O)，輻射系統(tǒng)( 包括輻射反應(yīng)器和電子加速器(22)，電子加速 器0 設(shè)置在輻射反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)的上方；脫硫塔(1)內(nèi)上部安裝有兩級(jí)式噴淋裝置 (3)，每級(jí)噴淋層都配接有循環(huán)泵G)，兩級(jí)式噴淋裝置(3)的上方安裝有煙氣除霧器(5)， 脫硫塔(1)的下部為蓄液池(6)，脫硫塔(1)的下部開(kāi)有液氨入口，液氨由循環(huán)泵(4)抽出 輸送給每級(jí)噴淋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，其特征在于所述的輻射反 應(yīng)器0 的前端設(shè)置有一個(gè)氧氣加入器03)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，其特征在于所述的脫硫塔 ⑴是空塔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，其特征在于所述的脫硫塔 (1)的材質(zhì)為玻璃鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種核輻射氨法煙氣脫硫設(shè)備，其特征在于所述的煙氣除 霧器( 為二級(jí)折流板式除霧器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種核輻射氨法煙氣脫硫工藝及其設(shè)備。它包括如下步驟將含硫含氮煙氣經(jīng)過(guò)降溫增濕除塵處理；送入輻射系統(tǒng)，煙氣中O2、H2O、N2與電子加速器產(chǎn)生的高能電子束相互碰撞，生成強(qiáng)氧化性活性粒子將SO2和氮氧化物氧化，生成硫酸和硝酸；煙氣送入脫硫塔，煙氣與含液氨循環(huán)液逆流接觸，一面吸收煙氣中帶的液滴、水霧和揮發(fā)氨氣，另一面吸收硫酸和硝酸，生成硫酸銨和硝酸銨，凈化后煙氣由煙氣出口排出；該設(shè)備包括輻射系統(tǒng)和脫硫塔，輻射系統(tǒng)包括輻射反應(yīng)器和設(shè)在輻射反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)上方的電子加速器。煙氣中酸性物質(zhì)和氮氧化物脫除率為SO2≥98％，氮氧化物≥70％，副產(chǎn)硫酸銨和硝酸銨化肥，提高了氨的利用率，工業(yè)應(yīng)用前景較好。
文檔編號(hào)B01D53/75GK102091513SQ20101029729
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者凌萍, 曹冠利, 楊義球, 王曉東, 王曉云, 羅文勇, 趙金山, 陳衍東, 韓春平, 龔彥春 申請(qǐng)人:上海潔美環(huán)保工程有限公司, 上海潔美環(huán)?？萍加邢薰?br>