基于光－電類fenton耦合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于光－電類fenton耦合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝，包括將煙氣送入吸收塔與噴淋層噴出的循環(huán)吸收液逆向接觸反應(yīng)后由吸收塔頂部排出；所述煙氣由吸收塔中部的煙氣入口進(jìn)入吸收塔，依次經(jīng)過塔上部設(shè)置的至少一層光化學(xué)反應(yīng)層、填料層和噴淋層與循環(huán)吸收液逆向接觸反應(yīng)后由吸收塔頂部的煙氣出口排出；所述由吸收塔上部噴淋層噴出的循環(huán)吸收液依次經(jīng)過填料層、至少一層光化學(xué)反應(yīng)層與煙氣逆向接觸反應(yīng)后，經(jīng)過吸收塔下部的電解再生層進(jìn)行電解再生，然后由吸收塔底部送至光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)再生，在再生漿液槽中補(bǔ)入氨水和草酸后回送到吸收塔上部的噴淋層噴入塔內(nèi)。本發(fā)明工藝簡單、運(yùn)行成本低、脫硝效果好、副產(chǎn)品質(zhì)量好。
【專利說明】
基于光一電類fenton輔合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種環(huán)保領(lǐng)域的煙氣氨法同步脫硫脫硝工藝，具體的說是一種基于 光-電類fenton禪合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)環(huán)保部統(tǒng)計，2013年鋼鐵行業(yè)的S〇2、M)x和煙(粉)塵排放量分別為199.3萬噸、 555.5萬噸和61.9萬噸，其中SO油巧義量占到工業(yè)源總排放量的10.5%，僅次于火電行業(yè)。燒 結(jié)工序則是運(yùn)些污染物主要排放源，S化、NOx和顆粒物等污染物排放量分別占鋼鐵企業(yè)排 放總量的85%、40%和35% W上，因此燒結(jié)煙氣污染物治理是鋼鐵企業(yè)大氣污染防治的重 點(diǎn)對象。2013年，鋼鐵行業(yè)共擁有燒結(jié)機(jī)1258臺，其中447臺燒結(jié)機(jī)有脫硫設(shè)施，837臺燒結(jié) 機(jī)有除塵設(shè)施。燒結(jié)煙氣S02、N0x和煙塵去除率僅為27.6%、9.1%和97.3%。
[0003] 脫硫方面，所采用的技術(shù)工藝種類繁多，如氨法、石膏法及活性炭法等，目前尚未 形成一種成熟高效的最優(yōu)方法。
[0004] 脫硝技術(shù)方面，國外鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣脫硝技術(shù)的主要方法有氣相反應(yīng)法、液體 吸收法、吸附法、液膜法、微生物法等，其中氣相反應(yīng)法又包括3類：電子束照射法和脈沖電 暈等離子體法;選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)和識熱碳還原法;低 溫常壓等離子體分解法等。日本和歐洲普遍采用SCR技術(shù)，氮氧化物去除率達(dá)60-80% ;美國 則采用SNCR技術(shù)，可使氮氧化物的去除率提高到80%。但是SCR投資大，運(yùn)行成本高，SNCR技 術(shù)要求高溫條件，能耗大，而吸附法脫硝效率高，能吸收NOx。但是因吸附量小，吸附劑用量 多，設(shè)備龐大，再生頻繁等原因，應(yīng)用不廣泛。
[0005] 脫硫脫硝一體化工藝則結(jié)構(gòu)緊湊，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。為了降低煙氣凈化的費(fèi)用， 從20世紀(jì)80年代開始，國外對聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的研究開發(fā)很活躍，據(jù)EPRI (美國電力研究 院）統(tǒng)計，聯(lián)合脫硫脫硝的新技術(shù)約60余種。目前有實(shí)用價值的技術(shù)還有濕式FGD加金屬馨 合物法、氯酸氧化法、臭氧法、等離子體法、流化床法、再燃法等具有實(shí)用價值的方法有催化 氧化吸收法、活性炭法、N0XS0、SNRB、電子束法等。目前，在燒結(jié)尾氣脫硫上獲得應(yīng)用的只有 活性炭法，但運(yùn)行成本高，脫硝效率較低(不到40%)，副產(chǎn)品回收工藝復(fù)雜，粉狀活性炭處 置難。
[0006] 金屬馨合物法絡(luò)合吸收法是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種同時脫硫脫硝的方法， 美國、日本等國家研究起步較早，該方法具有較溫和的過程條件而受到研究者關(guān)注，研究設(shè) 及絡(luò)合劑種類、過程條件和動力學(xué)過程。絡(luò)合劑主要為鐵基和鉆基兩類，其原理是利用化2+、 Co2+等過渡金屬陽離子與乙二胺四乙酸化DTA)、乙二胺、氨基Ξ乙酸(NTA)等形成絡(luò)合物，絡(luò) 合物再與NO形成31酸配位體絡(luò)合物，增大NO在水中的溶解度達(dá)到脫除目的。絡(luò)合吸收劑可直 接加入濕法脫硫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同時脫硫脫硝，脫硝效率60%~90%，可節(jié)省高額固定投資。該方 法工業(yè)應(yīng)用的主要障礙是反應(yīng)過程中絡(luò)合物的損失和金屬絡(luò)合物再生困難、利用率低。為 提高該過程的有效性，還有較多關(guān)鍵科學(xué)問題需要進(jìn)一步探索。
[0007] 鐵系和鉆系絡(luò)合物對NO的絡(luò)合作用較佳。雖然Fe (II化DTA和半脫氨酸亞鐵在同時 脫硫脫硝方面均表現(xiàn)出了一定的應(yīng)用潛力，但由于抓ΤΑ和半脫氨酸價格昂貴，給同時脫硫 脫硝帶來較大的成本壓力。另一方面，吸收下來的NO需要進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化。
[0008] 所W，在成本控制方面，需尋求廉價易得的絡(luò)合劑;在工藝優(yōu)化方面，需實(shí)現(xiàn)NO在 吸收的同時進(jìn)一步被氧化或還原轉(zhuǎn)化。
[0009] 設(shè)置有焦化廠的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)采用濕式氨法脫硫工藝有明顯優(yōu)勢，焦化廠副產(chǎn)物 有大量的氨源，燒結(jié)煙氣富含元素鐵，若采用氨水一絡(luò)合劑復(fù)配吸收法，只需向同時脫硫脫 硝系統(tǒng)補(bǔ)充絡(luò)合物，通過絡(luò)合物與煙氣中帶入的鐵在吸收液中形成吸收NO的絡(luò)合劑，同時 設(shè)置對NO的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化工藝，即可實(shí)現(xiàn)同步脫硫脫硝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種工藝簡單、運(yùn)行成本低、能耗 低、控制簡便、脫硝效果好、副產(chǎn)品質(zhì)量好的基于光一電類fenton禪合再生的燒結(jié)煙氣同步 脫硫脫硝工藝。
[0011] 技術(shù)方案包括將煙氣送入吸收塔與從塔上部噴淋層噴出的循環(huán)吸收液逆向接觸 反應(yīng)后由吸收塔頂部排出；吸收塔塔底引出部分反應(yīng)后的吸收液經(jīng)除鐵系統(tǒng)除鐵后送入硫 酸錠副產(chǎn)品回收系統(tǒng)，所述煙氣由吸收塔中部的煙氣入口進(jìn)入吸收塔，依次經(jīng)過塔上部設(shè) 置的至少一層光化學(xué)反應(yīng)層、填料層和噴淋層與循環(huán)吸收液逆向接觸反應(yīng)后由吸收塔頂部 的煙氣出口排出；所述由吸收塔上部噴淋層噴出的循環(huán)吸收液依次經(jīng)過填料層、至少一層 光化學(xué)反應(yīng)層與煙氣逆向接觸反應(yīng)后，經(jīng)過吸收塔下部的光化學(xué)反應(yīng)層進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)再 生，然后由吸收塔底部經(jīng)累引出送至光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步再生，再送入再生漿液槽， 在再生漿液槽中補(bǔ)入氨水和草酸后作為循環(huán)吸收液回送到吸收塔上部的噴淋層噴入塔內(nèi)。
[0012] 控制噴入吸收塔內(nèi)的循環(huán)吸收液中草酸根濃度為0.27~0.9mol/L，鐵離子+亞鐵 離子總濃度為:0.045~0.15mol/L，循環(huán)吸收液的抑值為5.0~5.5。
[0013] 出所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)吸收液先進(jìn)入再生沉淀池進(jìn)行沉淀除渣，沉淀 后的上部澄清液進(jìn)入再生漿液槽，下部懸濁液進(jìn)入除鐵系統(tǒng)。
[0014] 所述吸收塔底部引出的進(jìn)入除鐵系統(tǒng)的濃縮液先送入濃縮沉淀池沉淀，濃縮沉淀 池底部的懸濁液送入所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)，上段的澄清液送入除鐵系統(tǒng)。
[0015] 所述光化學(xué)反應(yīng)層由多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶組成，所述燈帶經(jīng)接線柱與電源連接。
[0016] 所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶的空隙率為0.6-0.9。
[0017] 控制吸收塔內(nèi)的光化學(xué)反應(yīng)層中相鄰兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶交替發(fā)光。
[0018] 所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)為設(shè)有光源的光催化反應(yīng)器。
[0019] 所述除鐵系統(tǒng)為電解除鐵反應(yīng)器。
[0020] 所述電解再生層的下端面與塔底液面平齊，所述電解再生層由Ξ層電極室組成， 分為陰極室和陽極室，最上層和最下層為陰極室，中間層為陽極室;所述電解再生層通過接 線柱與電源相接，陰極室和陽極室電位差為1.5-4.5V。
[0021] 在再生漿液槽中補(bǔ)入氨水、草酸和硫酸亞鐵后作為循環(huán)吸收液回送到吸收塔上部 的噴淋層噴入塔內(nèi)。
[0022] 本發(fā)明在現(xiàn)有燒結(jié)煙氣氨法脫硫工藝中向循環(huán)吸收液加入草酸，由于煙氣為燒結(jié) 煙氣，運(yùn)類煙氣中含有鐵元素，當(dāng)煙氣與循環(huán)吸收液反應(yīng)時，鐵會溶解在循環(huán)吸收液中，實(shí) 驗(yàn)證明，運(yùn)部分鐵的進(jìn)入可w滿足循環(huán)吸收液中鐵的流失量；向循環(huán)吸收液中加入草酸后， 草酸可與煙氣帶入的、溶解在吸收液中的鐵生成草酸鐵或草酸亞鐵。
[0023]
[0024] 草酸鐵在水溶液中可形成穩(wěn)定的草酸鐵絡(luò)合物，運(yùn)些絡(luò)合物具有很好的光化學(xué)活 性，在紫外光照射下具有較活躍的氧化還原特性。其中的Fe3+被還原成Fe2%草酸根在光催 化作用下被氧化并生成出化。光還原生成的Fe2+再與此化發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生· 0H和化3%Fe3+又會 與草酸根離子重新形成草酸鐵絡(luò)合物。當(dāng)溶液中存在過量的草酸根離子和出化時，將不斷產(chǎn) 生徑自由基· 0H，產(chǎn)生· 0H自由基的量子產(chǎn)率可達(dá)1左右。· 0H自由基是很強(qiáng)的氧化劑，能 迅速氧化被吸收下來的和NO。草酸根離子則隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷被消耗，最后生成二氧 化碳。還原生成的化與草酸根作用生成草酸亞鐵，草酸亞鐵對煙氣中的NO具有絡(luò)合作用。
[0025] 發(fā)明人正是利用草酸亞鐵對NO的絡(luò)合吸收作用及草酸鐵在光催化作用下能產(chǎn) 生· 0H自由基的特性，將吸收下來的NO氧化成硝酸根W實(shí)現(xiàn)最終脫除，同時將被氧化的化 還原成化。與化（II化DTA絡(luò)合吸收法相比，可有效降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
[0026] 基于上述原理，為了提高脫硝效率和循環(huán)吸收液再生效率，發(fā)明人在吸收塔上部 原有填料層的下方設(shè)置了光化學(xué)反應(yīng)層，在塔內(nèi)制造光照條件，其作用有^:a煙氣由下至 上經(jīng)過光化學(xué)反應(yīng)層時，與由上至下流經(jīng)該層的循環(huán)吸收液發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，煙氣中的 二氧化硫和氮氧化物被吸收下來，同時還存在副反應(yīng):吸收液中的Fe2+和八<(;':化被煙氣 中的氧氣氧化為化3+和^^(^化礦；b，由于光化學(xué)反應(yīng)層具有多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶，提供了 有效的光照條件，吸收液中含有的在光催化作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，2個分子的 妍供貧最終生成1個分子的Fe2+和1個徑自由基· 0H，生成的徑自由基· 0H，進(jìn)一步氧化 吸收液中的SCf和NO;吸收下來的氮氧化物被氧化，F(xiàn)e3+被還原，具有同步再生作用；C，多 層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶類似于填料結(jié)構(gòu)，有利于循環(huán)吸收液與煙氣的均布和均勻混合，并延長 了煙氣和循環(huán)吸收液在此的氣液接觸時間，有利于氣液界面的更新，循環(huán)吸收液與煙氣一 邊反應(yīng)一邊再生，進(jìn)一步提高了脫除效果，為了保證再生效果，優(yōu)選網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶的空隙 率為0.6-0.9，過大會導(dǎo)致氣液接觸的比表面積過小，導(dǎo)致塔效低，過小會導(dǎo)致氣相阻力增 加，并且優(yōu)選通過控制相鄰兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶交替發(fā)光的方式，可W使吸收液在發(fā)光的 一層燈帶區(qū)主要進(jìn)行再生反應(yīng)，然后在不發(fā)光的一層燈帶區(qū)主要進(jìn)行吸收反應(yīng)，保證各反 應(yīng)的高效進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)高效脫硫脫硝的目的。實(shí)驗(yàn)表明，采用交替發(fā)光的控制方式比全發(fā) 光的控制方式反應(yīng)效率更高，且更為節(jié)能。
[0027] 進(jìn)一步的，發(fā)明人還在吸收塔下部液面W上部分設(shè)置了電解再生層，對與煙氣反 應(yīng)后的循環(huán)吸收液進(jìn)行進(jìn)一步的電解再生，所述電解再生層的作用是對與煙氣反應(yīng)后的循 環(huán)吸收液進(jìn)行電解再生。與煙氣反應(yīng)后循環(huán)吸收液先在陰極層內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，吸收下來 的NOx被還原成N出或/和化，同時，部分Fe3+還原成化在陰極室發(fā)生了還原反應(yīng)的吸收液 越過兩電極室間的間隙進(jìn)入陽極室，在陽極室內(nèi)發(fā)生亞硫酸根離子、Fe2+W及Of等離子的 氧化反應(yīng)，最后再進(jìn)入最下一層陰極室再次發(fā)生還原反應(yīng)，循環(huán)吸收液依次流經(jīng)陰極室、陽 極室和陰極室，可W有效避免在陰、陽極之間吸收液來回流動引起的反復(fù)電化學(xué)轉(zhuǎn)化，提高 了再生效率。電解再生層的下端面與塔體下部的液面平齊，有利于吸收液在該層內(nèi)由上向 下定向流動，減少上下擾動出現(xiàn)的下層陰極室反應(yīng)后的液體竄到上層的陽極室中，陽極室 反應(yīng)后的液體竄到上層的陰極室中。因?yàn)槲账ぷ鲿r，在塔下的擾動累的作用下，塔下部 所儲的吸收液處于高度的端動狀態(tài)，液面上部存在一層泡沫層，電解再生層所處的位置正 是在運(yùn)層泡沫層內(nèi)，從塔上部下來的吸收液進(jìn)入泡沫層受到的端動力遠(yuǎn)小于泡沫下方的液 相，不會導(dǎo)致再生后的吸收液在陰、陽極室內(nèi)竄動。
[0028] 本發(fā)明中的光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)為光催化反應(yīng)器，光催化反應(yīng)器在白天可利用自 然光進(jìn)行反應(yīng)，在自然光照條件不足的情況下，可開啟自帶的光源進(jìn)行光催化反應(yīng)，所述光 源為交叉布置的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多層光帶。反應(yīng)后的吸收液在送入光催化反應(yīng)器后，吸收液中 草酸鐵絡(luò)合物在光照條件下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生徑自由基· 0H，將NO氧化成硝酸根W實(shí) 現(xiàn)最終脫除，F(xiàn)e3+被還原成化2+，溶液中Fe3+的濃度降低，F(xiàn)e 2+的濃度升高，實(shí)現(xiàn)了草酸亞鐵的 再生。
[0029] 為了避免系統(tǒng)內(nèi)渣的富集，出光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)吸收液先送入再生液沉 淀池靜置分層，上段的上清液進(jìn)入再生漿液槽，下段含有塵泥的懸濁液送入除鐵系統(tǒng)，W保 證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0030] 所述吸收塔底部引出的進(jìn)入除鐵系統(tǒng)的吸收液先送入濃縮沉淀池沉淀，經(jīng)靜置沉 淀后，濃縮沉淀池底部的懸濁液送入所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)，上段的澄清液送入除鐵系 統(tǒng)。采用濃縮沉淀池將進(jìn)入除鐵系統(tǒng)的吸收液沉淀分層，底部草酸鐵含量高的懸濁液送入 光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)再生，而將上段的澄清液則送入除鐵系統(tǒng)進(jìn)行除鐵，既可減少溶液中 鐵的消耗，又可減輕除鐵系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高濃縮液的除鐵效率，減少副產(chǎn)品中的鐵含量。
[0031] 再生漿液槽中氨水、草酸的補(bǔ)入量可根據(jù)循環(huán)吸收液中草酸根離子濃度及溶液抑 值的要求進(jìn)行補(bǔ)入，本著有損則補(bǔ)的原則。
[0032] 有益效果：
[0033] (1)在燒結(jié)煙氣氨法脫硫工藝中，向其吸收液加入草酸，草酸與隨燒結(jié)煙氣帶入吸 收液中的鐵離子反應(yīng)生成草酸亞鐵和草酸鐵，利用草酸亞鐵的絡(luò)合作用，實(shí)現(xiàn)了同步脫硫 脫硝。
[0034] (2)由于草酸鐵對NO的絡(luò)合作用弱于草酸亞鐵，草酸起到抑制煙氣中的氧氣氧化 化的作用，保證了脫硝絡(luò)合劑的濃度，提高了同步脫硝效果。
[0035] (3)在將吸收塔內(nèi)電解再生層結(jié)合塔外的光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)，先使循環(huán)吸收液 通過塔內(nèi)的電解再生層進(jìn)行第一次再生，再進(jìn)入塔外的光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行第二次再 生，結(jié)合兩種不同原理的再生方式，保證循環(huán)吸收液高效再生。
[0036] (4)利用濃縮沉淀池對進(jìn)入除鐵系統(tǒng)的吸收液進(jìn)行沉淀分層，提高鐵的回收率和 草酸的利用率，降低除鐵系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高副產(chǎn)品的質(zhì)量，利用再生沉淀池為循環(huán)吸收液除 渣，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0037] (5)草酸的市場成本低廉易得，降低運(yùn)行成本。同時草酸具有較強(qiáng)的還原性，在電 解除鐵時，有利于降低電解電壓，進(jìn)一步降低運(yùn)行成本。
【附圖說明】
[003引圖1本發(fā)明工藝流程圖。
[0039] 圖2為草酸存在下循環(huán)吸收液與煙氣的吸收氧化過程原理圖。
[0040] 圖3為光照條件下循環(huán)吸收液的再生反應(yīng)過程原理圖。
[0041 ]其中，1-吸收塔、1.1-填料層、1.2-噴淋層、1.3-洗涂層、1.4-光化學(xué)反應(yīng)層、2-再 生液沉淀池、3-除鐵系統(tǒng)、4-光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)、5-再生漿液槽、6-濃縮沉淀池、7-電解再 生層、7.1-陰極室、7.2-陽極室。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 工藝實(shí)施例：
[0043] 參見圖1，某燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)中，燒結(jié)煙氣量約14~16NmVh，S化濃度：500~ 800mg/Nm3，N0x濃度（主要為肋）：300~400111旨/伽3，顆粒物（其中含有元素鐵）濃度：30~ 50mg/Nm3。脫硫采用的是填料塔氨水吸收工藝。
[0044] 吸收液的物性參數(shù)及相關(guān)組成如下：
[0045] pH 值:5.0 ~5.5;
[0046] 硫酸錠濃度:20~45 % (質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）；
[0047] 化（n)+Fe(m)總濃度：0.045 ~0.15mol/L;
[004引草酸根離子濃度:0.27~0.9mol/L;
[0049] 吸收液溫度:50-55 °C。
[0050] 煙氣引入吸收塔1的中部，在吸收塔1內(nèi)，煙氣由下至上經(jīng)過至少一層光化學(xué)反應(yīng) 層1.4(本實(shí)施例中為兩層）、填料層1.1和噴淋層1.2向塔頂部流動，最后經(jīng)洗涂層1.3進(jìn)一 步洗涂后進(jìn)入煙畫外排。其中，煙氣由吸收塔1中部煙氣入口進(jìn)入吸收塔1內(nèi)向上流動，上升 的煙氣在光化學(xué)反應(yīng)層1.4中與由噴淋層1.2噴淋出的循環(huán)吸收液發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)(反應(yīng) 原理見圖2及圖3)，煙氣中的二氧化硫和氮氧化物被吸收下來；由于煙氣攜帶的氧氣作用， 同時還存在副反應(yīng)即循環(huán)吸收液中二價鐵氧化成Ξ價鐵，被氧化生成的Ξ價鐵進(jìn)一步與循 環(huán)吸收液中的草酸根離子反應(yīng)生成草酸鐵絡(luò)合物Fe(C2〇4) +、八作A):和八'((.?).;等。由 于草酸鐵絡(luò)合物對氮氧化物的絡(luò)合能力較弱，隨著二價鐵氧化成Ξ價鐵的量的增加，循環(huán) 吸收液逐漸失去脫硝能力。
[0051] 所述光化學(xué)反應(yīng)層1.4由多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶組成，經(jīng)接線柱與電源連接，所述網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)的空隙率控制在0.6-0.9。運(yùn)行時優(yōu)選吸收塔1上部的光化學(xué)反應(yīng)層1.4中相鄰兩層 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶交替發(fā)光。
[0052] 與煙氣反應(yīng)后的循環(huán)吸收液向下流動經(jīng)過吸收塔1下部的一層電解再生層7進(jìn)行 電解再生反應(yīng)，使循環(huán)吸收液再生，所述電解再生層5的下端面與塔體1下部液面平齊，所述 電解再生層7由Ξ層電極室組成，最上層和最下層為陰極室7.1，中間層為陽極室7.2。在電 解反應(yīng)層7中的反應(yīng)過程大致為:與煙氣反應(yīng)后循環(huán)吸收液先在最上層的陰極層7.1內(nèi)發(fā)生 還原反應(yīng)，吸收下來的NOx被還原成N曲或/和化，同時，部分Fe3%原成Fe2+;在陰極室7.1發(fā) 生了還原反應(yīng)的吸收液進(jìn)入陽極室7.2,在陽極室7.2內(nèi)發(fā)生亞硫酸根離子、Fe2+W及Of等 離子的氧化反應(yīng)，最后再進(jìn)入最下一層陰極室7.1再次發(fā)生還原反應(yīng)，循環(huán)吸收液依次流經(jīng) 陰極室7.1、陽極室7.2和陰極室7.1，可W有效避免在陰、陽極之間吸收液來回流動引起的 反復(fù)電化學(xué)轉(zhuǎn)化，提高了再生效率。所述電解再生層7通過接線柱與塔外低壓直流電源相 接，陰極室7.1和陽極室7.2電位差為1.5-4.5V。
[0053] 所述陰極室7.1和陽極室7.2為導(dǎo)電材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可W使用導(dǎo)電性能好、 抗腐蝕性強(qiáng)的鉛、銷、鐵、石墨等材料制成，其空隙率控制在0.7-0.9。相鄰兩室之間具有 1-lOmm的間距，陰極室7.1的厚度為100-150mm，陽極室7.2厚度為15〇-20〇111111。
[0054] 為了對循環(huán)吸收液進(jìn)行再生，保證脫硝效果，從塔底部引出的送入塔上部的循環(huán) 吸收液在入塔前先進(jìn)入光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)4(本發(fā)明中為設(shè)有光源的光催化反應(yīng)器）。在 光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)4內(nèi)，循環(huán)吸收液進(jìn)行光催化反應(yīng)：
[0 化 5]
(1)
[0化6]在空氣飽和的溶液中，酸性條件下c:0r和進(jìn)一步與水中溶解氧化反應(yīng)，最終 形成出化。
[0060] 2mol的拆(CAg-光催化反應(yīng)，消耗Imol的草酸根離子，生成Imol的徑自由基· 0H，氧化吸收下來的NO，同時生成Imol的化2+，實(shí)現(xiàn)吸收液的再生。
[0061] 由光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)4再生后的循環(huán)吸收液先進(jìn)入再生液沉淀池2靜置30-40 小時，上部的澄清液進(jìn)入再生漿液槽5，下部含有塵泥的懸濁液送入除鐵系統(tǒng)3。
[0062] 再生后的循環(huán)吸收液進(jìn)入再生漿液槽5,根據(jù)循環(huán)吸收液的物性指標(biāo)要求向再生 漿液槽5內(nèi)補(bǔ)充損耗的氨水和草酸，再由循環(huán)累送入吸收塔1上部的噴淋層1.2噴入塔內(nèi)。
[0063] 每小時從吸收塔1底部引出2 -化漿液進(jìn)入濃縮沉淀池6，沉淀時間30 - 40小時，上 清液進(jìn)入除鐵系統(tǒng)3 (即電解除鐵反應(yīng)器，如專利申請?zhí)枮?01520886784.2、發(fā)明名稱為"一 種定向流電解裝置"，也可W為其它W電解除鐵為原理的電解反應(yīng)器），下層草酸鐵含量較 高的懸濁液送入光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)4進(jìn)一步再生。除鐵系統(tǒng)4處理后的漿液送入硫酸錠副 產(chǎn)品回收系統(tǒng)進(jìn)一步去除雜質(zhì)生產(chǎn)硫酸錠副產(chǎn)品。
[0064] 開工時，可先向循環(huán)吸收液中補(bǔ)入硫酸亞鐵，待系統(tǒng)運(yùn)行一段時間后，由于隨燒結(jié) 煙氣帶入的元素鐵溶解在吸收液中并不斷富集，足W補(bǔ)充引出進(jìn)入硫酸錠副產(chǎn)品回收系統(tǒng) 的循環(huán)吸收液所帶出的鐵組分，此時可停止補(bǔ)入硫酸亞鐵，僅根據(jù)需要補(bǔ)入損失的氨水和 草酸即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于光一電類fenton耦合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝，包括將煙氣送入 吸收塔與從塔上部噴淋層噴出的循環(huán)吸收液逆向接觸反應(yīng)后由吸收塔頂部排出；吸收塔塔 底引出部分反應(yīng)后的吸收液經(jīng)除鐵系統(tǒng)除鐵后送入硫酸銨結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于，所述煙 氣由吸收塔中部的煙氣入口進(jìn)入吸收塔，依次經(jīng)過塔上部設(shè)置的至少一層光化學(xué)反應(yīng)層、 填料層和噴淋層與循環(huán)吸收液逆向接觸反應(yīng)后由吸收塔頂部的煙氣出口排出;所述由吸收 塔上部噴淋層噴出的循環(huán)吸收液依次經(jīng)過填料層、至少一層光化學(xué)反應(yīng)層與煙氣逆向接觸 反應(yīng)后，經(jīng)過吸收塔下部的電解再生層進(jìn)行電解再生，然后由吸收塔底部經(jīng)栗引出送至光 催化再生反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步再生，再送入再生漿液槽，在再生漿液槽中補(bǔ)入氨水和草酸后作 為循環(huán)吸收液回送到吸收塔上部的噴淋層噴入塔內(nèi)。2. 如權(quán)利要求1所述的基于光一電類fenton親合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝， 其特征在于，控制噴入吸收塔內(nèi)的循環(huán)吸收液中草酸根濃度為0.27~0.9mol/L，鐵離子+亞 鐵離子總濃度為:〇. 045~0.15mol/L，循環(huán)吸收液的pH值為5.0~5.5。3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種基于光一電類fenton耦合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫 硝工藝，其特征在于，出所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)吸收液先進(jìn)入再生沉淀池進(jìn)行沉 淀除渣，沉淀后的上部澄清液進(jìn)入再生漿液槽，下部懸濁液進(jìn)入除鐵系統(tǒng)。4. 如權(quán)利要求1所述的基于光一電類fenton親合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝， 其特征在于，所述吸收塔底部引出的進(jìn)入除鐵系統(tǒng)的吸收液先送入濃縮沉淀池沉淀，濃縮 沉淀池底部的懸濁液送入所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)，上段的澄清液送入除鐵系統(tǒng)。5. 如權(quán)利要求1或2所述的基于光一電類fenton耦合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工 藝，其特征在于，所述光化學(xué)反應(yīng)層由多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶組成，所述燈帶經(jīng)接線柱與電源 連接。6. 如權(quán)利要求5所述的基于光一電類fenton親合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝， 其特征在于，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶的空隙率為0.6 - 0.9。7. 如權(quán)利要求5或6所述的基于光一電類fenton耦合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工 藝，其特征在于，控制吸收塔內(nèi)的光化學(xué)反應(yīng)層中相鄰兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的燈帶交替發(fā)光。8. 如權(quán)利要求1或3或4所述的基于光一電類fenton親合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝 工藝，其特征在于，所述光催化再生反應(yīng)系統(tǒng)為設(shè)有光源的光催化反應(yīng)器。9. 如權(quán)利要求1所述的基于光一電類fenton親合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝， 其特征在于，所述除鐵系統(tǒng)為電解除鐵反應(yīng)器。10. 如權(quán)利要求1所述的基于光一電類fenton親合再生的燒結(jié)煙氣同步脫硫脫硝工藝， 其特征在于，所述電解再生層由三層電極室組成，分為陰極室和陽極室，最上層和最下層為 陰極室，中間層為陽極室;所述電解再生層的下端面與吸收塔下部液面平齊;所述電解再生 層通過接線柱與電源相接，陰極室和陽極室電位差為1.5 - 4.5V。
【文檔編號】B01D53/90GK105833724SQ201610257669
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】韓軍, 吳高明, 戴汝山
【申請人】江蘇迪薩機(jī)械有限公司, 武漢悟拓科技有限公司