專利名稱：綜合聚能節(jié)能催化治大氣污染系統(tǒng)裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
綜合聚能節(jié)能催化治大氣污染系統(tǒng)裝備，屬節(jié)能減排污染物治理設(shè)備，尤其是對大氣污染排放的治理設(shè)備。
技術(shù)背景當前，全世界正在遭遇舉世矚目的能源危機、環(huán)境危機和氣候變化大問題，但是沒有很好的解決辦法。環(huán)境危機的威脅主要來自電廠、鋼鐵、化工、水泥、鍋爐、窯爐和機動車船尾氣排放致使大氣污染，排放物主要是燃燒氣、油、煤等過程中產(chǎn)生的氮氧化物以及揮發(fā)性有機物和顆粒物(粉塵)，這些污染物的排放嚴重影響人們的身心健康，尤其是引發(fā)肺部肺氣、肺水腫和心腦血管的損傷。大氣污染還有一個重要根源是臭氧和微細顆粒物PM2.5的 產(chǎn)生，微細顆粒物PM2.5由于非常細微但又非常有害，所以對大氣的污染和對人體的損害是相當嚴重的。加之垃圾焚燒產(chǎn)生的二氧化硫生成硫酸鹽、亞硝酸鹽等強致癌物，更為嚴重的是苯并芘和二噁英對環(huán)境的污染。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的問題就是針對以上不足而提供一種通過節(jié)能而減排綜合治理大氣及機動車船尾氣污染的裝置。其技術(shù)方案如下它包括燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置，燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由煙道排出。其關(guān)鍵技術(shù)是在煙道上安裝氣相綜合催化氧化還原器，氣相綜合催化氧化還原器通過引風機連接匯風室，匯風室與百葉催化反應(yīng)器連接，百葉催化反應(yīng)器連接屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器。燃氣燃油催化裝置包括空氣預(yù)熱管、三合環(huán)管和催化燃燒床，催化燃燒床位于爐膛內(nèi)，催化燃燒床上方設(shè)有聚能環(huán)罩，三合環(huán)管分為內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管和外環(huán)管，內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管和外環(huán)管的一端分別連接氣源閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥和空氣預(yù)熱管，三合環(huán)管另一端連接噴嘴，噴嘴對準催化燃燒床。燃煤催化裝置是在爐膛內(nèi)設(shè)置階梯式百葉片爐篦催化燃燒床，在爐篦下設(shè)有蒸汽管，階梯式爐篦催化燃燒床上方設(shè)有聚能環(huán)罩，在爐膛外設(shè)有推碳機。匯風室下部設(shè)有液相催化塔，液相催化塔上有分流管，分流管上設(shè)潛水噴射咀，匯風室上部設(shè)有氣液分離器。屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器是在上方安裝高位槽，高位槽內(nèi)設(shè)有孔眼，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器主體上安裝百葉片，在百葉片上涂覆有半導(dǎo)體催化劑，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器主體表面覆蓋有絲網(wǎng)，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器底部安裝低位池，低位池與百葉催化反應(yīng)器相通，低位池內(nèi)安裝輸送泵，輸送泵連接輸送管，輸送管與高位槽相通。液相催化塔、百葉催化反應(yīng)器和屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器的底部與螺旋輸送機相通。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有的有益效果是I、燃氣燃油催化裝置設(shè)有預(yù)熱管和三合環(huán)管，空氣、燃料氣、蒸汽三種氣體在喇叭形混合噴嘴內(nèi)混合后強烈燃燒，火焰噴射到分流催化燃燒床上將有害物質(zhì)特別是有機污染物苯并芘、二噁英催化凈化焚燒。[0007]2、在爐膛內(nèi)上方設(shè)有聚能環(huán)罩，產(chǎn)生的熱能在爐膛內(nèi)被聚能環(huán)罩吸收蓄熱和產(chǎn)生紅外線高能輻射，達到聚能、節(jié)能的目的，減少資源消耗和環(huán)境污染。3、在爐前延伸1-1. 2米形成干燥干熘氧化段，使燃煤在中低溫段有足夠的空間和時間充分供氧催化滿足燃燒，將黑煙轉(zhuǎn)化為能源加以利用。4、爐篦下設(shè)有蒸汽管供給蒸汽，一是使煤滲透水后強化加速燃燒更充分，提高熱交換能力，二是蒸汽與赤熱的二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳和氫作新能源燃燒而節(jié)能，加快燃燒氣氛和產(chǎn)生燃燒熱動力，故將黑煙燃燒殆盡以此節(jié)能。5、爐膛內(nèi)設(shè)置階梯式百葉片爐篦催化燃燒床，一是供氧充分，二是避免漏煤掉坑造成浪費，從源頭上節(jié)能。6、從氣相綜合催化氧化還原器到百葉催化反應(yīng)器，煙氣經(jīng)過至少四級催化凈化，對氮氧化物以及揮發(fā)性有機物起到相當高的凈化作用，有效治理大氣污染。若治理機動車船，將催化器縮小，結(jié)合復(fù)合吸收劑對各項污染物一并凈化達標。
·[0012]7、屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器有復(fù)合液體粘性催化劑自上而下瀑布式循環(huán)流動，有效粘附吸收微細顆粒物尤其是pm2.5，并對其催化吸收凈化；半導(dǎo)體催化劑利用鎵酸鍺元素吸收太陽光持續(xù)2周發(fā)光，被吸附在半導(dǎo)體催化劑表面時發(fā)生強烈的鋯、鈦、鈰等氧化還原反應(yīng)，達到對氮氧化物、臭氧、微細顆粒物PM2.5等有效治理的目的，解決了微細顆粒物尤其是PM2.5的凈化問題，是環(huán)保領(lǐng)域的重大貢獻。該屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器利用探照燈和紫外光光合作用驅(qū)散霧霾即對霧霾天氣的光合治理，改善惡劣環(huán)境，可單獨適用于飛機場、高速公路、車站、碼頭等。8、本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，廣泛用于電廠、工業(yè)和生活鍋爐、焚燒爐、工業(yè)窯爐、汽車、船舶、柴油發(fā)電機等尾氣排放的氮氧化物、大小顆粒物及微細顆粒物pm2.5和焚燒爐產(chǎn)生的苯并芘、二噁英的治理。結(jié)構(gòu)設(shè)計避免了人為操作與機械不完全燃燒損失和化學(xué)不完全反應(yīng)燃燒造成的損失。經(jīng)量化對比檢測本裝置節(jié)煤30%，節(jié)氣20%，節(jié)油15%，節(jié)電10%;脫硫98% -99%,脫氮95%，臭氧凈化90%，除塵效率99%，捕獲收集PM2.599%，凈化苯并芘99. 99%，二噁英98. 9%。因節(jié)能而實現(xiàn)減排且環(huán)保，實現(xiàn)綜合治理大氣污染的目的。

圖1，是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2，是圖IA1-A1示意圖；圖3，是圖IA2-A2示意圖；圖4,是圖IB-B不意圖；圖5，是圖IC-C示意圖；圖6，是圖ID-D示意圖。
具體實施方式
參見圖I-圖6，本實用新型包括燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置，燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置產(chǎn)生的煙氣中的臭氧的前體物氮氧化物和微細顆粒物PM2.5經(jīng)催化治理達標后由煙道排出。其關(guān)鍵技術(shù)是在煙道上安裝氣相綜合催化氧化還原器9，氣相綜合催化氧化還原器9通過引風機10連接匯風室11，匯風室11與百葉催化反應(yīng)器14連接，百葉催化反應(yīng)器14連接屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器16。燃氣燃油催化裝置包括空氣預(yù)熱管I、三合環(huán)管6. I和催化燃燒床7，催化燃燒床7位于爐膛內(nèi)，催化燃燒床7上方設(shè)有聚能環(huán)罩8，三合環(huán)管6. I分為內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管和外環(huán)管，內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管和外環(huán)管的一端分別連接氣源閥5、蒸汽調(diào)節(jié)閥4和空氣預(yù)熱管1，三合環(huán)管6. I另一端連接噴嘴6. 2，噴嘴6. 2對準催化燃燒床7。燃煤催化裝置是在爐膛內(nèi)設(shè)置階梯式百葉片爐篦催化燃燒床，階梯式百葉片爐篦催化燃燒床延伸至爐膛外，在爐篦下設(shè)有蒸汽管26，階梯式爐篦催化燃燒床上方設(shè)有聚能環(huán)罩8，在爐膛外設(shè)有推碳機。在爐膛前延伸1-1. 2米形成干燥干熘氧化燃燒催化段，燃煤催化裝置所在的爐膛內(nèi)為還原輻射段。匯風室11下部設(shè)有液相催化塔25，液相催化塔25上有分流管12，分流管12上設(shè)潛水噴射咀，匯風室11上部設(shè)有氣液分離器13。屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器16是在上方安裝高位槽17，高位槽17內(nèi)設(shè)有孔眼，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器主體上安裝百葉片，在百葉片上涂覆有半導(dǎo)體催化劑18，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器主體表面覆蓋有絲網(wǎng)，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器底部安裝低位池，低位池與百葉催化反應(yīng)器14相通，低位池內(nèi)安裝輸送泵21，輸送泵21連接輸送管19，輸送管19與 高位槽17相通。液相催化塔25、百葉催化反應(yīng)器14和屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器16的底部與螺旋輸送機22相通。所述推碳機由氣缸28連接，在爐膛外設(shè)有提升斗27，提升斗27連接提升機32，提升機32連接儲料斗15，氣缸28連接電磁閥29、汽水過濾分離器30，送碳指令由數(shù)控電腦31發(fā)出。圖中I. I是除渣機。其工作原理如下針對使用天然氣、液化氣或油作能源時，首先空氣預(yù)熱管I將空氣加熱后，由風機2將加熱的空氣(由于空氣中含氧氣，實質(zhì)上提供的是熱氧氣)輸送至氣泡筒3后經(jīng)三合環(huán)管6. I的外環(huán)管送出，打開蒸汽調(diào)節(jié)閥4由中環(huán)管提供蒸汽氫氣，打開氣源閥5由內(nèi)環(huán)管提供燃氣，三種氣體在喇叭形混合噴嘴6. 2內(nèi)混合后強烈燃燒，火焰噴射到催化燃燒床7上將有害物質(zhì)凈化焚燒，產(chǎn)生的熱能在爐膛內(nèi)被聚能環(huán)罩8吸收蓄熱和產(chǎn)生紅外線高能輻射。針對使用煤作能源時，將原煤裝入提升斗27，經(jīng)提升機32將煤吊運到儲料斗15，經(jīng)數(shù)控電腦31按時自動化運行，當電腦發(fā)出送碳指令后，由空壓機提供空氣動力，由氣管輸氣，經(jīng)汽水過濾分離器30過濾濕汽水后，經(jīng)電磁閥29打開，經(jīng)氣缸28連接推碳機向爐內(nèi)定時推碳。在爐前延伸1-1. 2米形成干燥干熘氧化段，使燃煤在中低溫段有足夠的空間和時間充分供氧催化滿足燃燒，將黑煙轉(zhuǎn)化為能源加以利用；加上蒸汽管26中的蒸汽供給，一是使煤滲透水后自然延長燃燒時間，二是蒸汽與赤熱的二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳和氫作新能源燃燒而節(jié)能，加快燃燒氣氛和產(chǎn)生燃燒熱動力，故將黑煙燃燒殆盡以此節(jié)能。爐內(nèi)爐篦呈階梯式百葉結(jié)構(gòu)，一是供氧充分，二是避免漏煤掉坑造成浪費。氣相綜合催化氧化還原器9將煙道氣體的污染物如NOx還原為氮氣、二氧化碳和水后，二氧化硫和粉塵、微細顆粒物經(jīng)由引風機10輸送到匯風室11，再經(jīng)分流管12分流到潛水噴射咀在液相催化塔25內(nèi)自激攪拌，液相催化塔25內(nèi)裝有復(fù)合液體粘性催化劑24，復(fù)合液體粘性催化劑24同時盛裝于百葉催化反應(yīng)器14內(nèi)，這時液相催化塔25內(nèi)氣液界面擴大，沸騰鼓泡傳質(zhì)，反應(yīng)更充分，反應(yīng)物經(jīng)氣液分離器13分離后氣體進入百葉催化反應(yīng)器14再次催化凈化。百葉催化反應(yīng)器14內(nèi)的復(fù)合液體粘性催化劑24進入屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器底部的低位池，被輸送泵21經(jīng)由閥門20和輸送管19輸送至高位槽17，再由高位槽17緩緩沿百葉片和絲網(wǎng)流入低位池，如此循環(huán)，構(gòu)成瀑布式屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器。在復(fù)合液體粘性催化劑24緩緩下行的過程中，有效粘附微細顆粒物尤其是PM2.5，并對其催化凈化；半導(dǎo)體催化劑18在光激發(fā)下產(chǎn)生電子-空穴對，當污染物被吸附在半導(dǎo)體催化劑百葉片表面時，電子或空穴就會發(fā)生強烈的氧化還原反應(yīng)，從而破壞污染物分子鍵，達到對氮氧化物、臭氧、微細顆粒物PM2.5和核電、核潛艇發(fā)生事故產(chǎn)生的核塵有效治理的目的，解決了微細顆粒物尤其是PM2.5的凈化問題，是環(huán)保領(lǐng)域的重大貢獻。該屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器可單獨適用于飛機場、高速公路、車站、碼頭等。液相催化塔25、百葉催化反應(yīng)器14和屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器16內(nèi)的反應(yīng)沉淀物23經(jīng)螺旋輸送機22輸送入坑。對沉淀物加入固化劑后可用于污水池、垃圾填埋池作 防蝕防漏材料；還可加固化劑后覆蓋在松沙表面用于沙漠防塵防沙固沙不揚塵。同時還可封水保濕，培養(yǎng)植物。
權(quán)利要求1.一種綜合聚能節(jié)能催化治大氣污染系統(tǒng)裝備，包括燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置，燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由煙道排出，其特征是在煙道上安裝氣相綜合催化氧化還原器(9)，氣相綜合催化氧化還原器(9)通過引風機(10)連接匯風室(11)，匯風室(11)與百葉催化反應(yīng)器(14)連接，百葉催化反應(yīng)器(14)連接屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器(16);燃氣燃油催化裝置包括空氣預(yù)熱管(I)、三合環(huán)管(6. I)和催化燃燒床(7)，催化燃燒床(7)位于爐膛內(nèi)，催化燃燒床(7)上方設(shè)有聚能環(huán)罩(8)，三合環(huán)管(6. I)分為內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管和外環(huán)管，內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管和外環(huán)管的一端分別連接氣源閥(5)、蒸汽調(diào)節(jié)閥(4)和空氣預(yù)熱管(I)，三合環(huán)管(6. I)另一端連接噴嘴(6. 2)，噴嘴(6. 2)對準催化燃燒床(7);燃煤催化裝置是在爐膛內(nèi)設(shè)置階梯式百葉片爐篦催化燃燒床，在爐篦下設(shè)有蒸汽管(26)，階梯式爐篦催化燃燒床上方設(shè)有聚能環(huán)罩(8)，在爐膛外設(shè)有推碳機；匯風室(11)下部設(shè)有液相催化塔(25)，液相催化塔(25)上有分流管(12)，分流管(12)上設(shè)潛水噴射咀，匯風室(11)上部設(shè)有氣液分離器(13);屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器(16)是在上方安裝高位槽(17)，高位槽(17)內(nèi)設(shè)有孔眼，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器主體上安裝百葉片，在百葉片上涂覆有半導(dǎo)體催化劑(18)，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器主體表面覆蓋有絲網(wǎng)，在屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器底部安裝低位池，低位池與百葉催化反應(yīng)器(14)相通，低位池內(nèi)安裝輸送泵(21)，輸送泵(21)連接輸送管(19)，輸送管(19)與高位槽(17)相通；液相催化塔(25)、百葉催化反應(yīng)器(14)和屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器(16)的底部與螺旋輸送機(22)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述綜合聚能節(jié)能催化治大氣污染系統(tǒng)裝備，其特征是在爐膛前延伸1-1. 2米形成干燥干熘氧化燃燒催化段。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述綜合聚能節(jié)能催化治大氣污染系統(tǒng)裝備，其特征是推碳機由氣缸(28)連接，在爐膛外設(shè)有提升斗(27)，提升斗(27)連接提升機(32)，提升機(32)連接儲料斗(15)，氣缸(28)連接電磁閥(29)、汽水過濾分離器(30)，送碳指令由數(shù)控電腦(31)發(fā)出。
專利摘要綜合聚能節(jié)能催化治大氣污染系統(tǒng)裝備，屬節(jié)能減排污染物治理設(shè)備，尤其是對大氣污染排放的治理設(shè)備。它包括燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置，燃氣燃油催化裝置和燃煤催化裝置產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由煙道排出。其關(guān)鍵技術(shù)是在煙道上安裝氣相綜合催化氧化還原器，氣相綜合催化氧化還原器通過引風機連接匯風室，匯風室與百葉催化反應(yīng)器連接，百葉催化反應(yīng)器連接屏幕光電半導(dǎo)體催化反應(yīng)器。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，廣泛用于大氣或尾氣的治理。經(jīng)量化對比檢測本裝置節(jié)煤30％，節(jié)氣20％，節(jié)油15％，節(jié)電10％；脫硫98％-99％，脫氮95％，臭氧凈化90％，除塵效率99％，捕獲收集PM2.599％，凈化苯并芘99.99％，二噁英98.9％。因節(jié)能而實現(xiàn)減排且環(huán)保，實現(xiàn)綜合治理大氣污染的目的。
文檔編號B01D53/86GK202569953SQ20122008490
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者沈斌, 沈中文, 沈大中, 沈誠 申請人:沈斌