專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光催化脫除煙氣汞的裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光催化脫除煙氣汞的裝置及其在電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣、燃煤設(shè)備煙氣中進(jìn)行脫除汞的應(yīng)用，主要應(yīng)用于燃煤煙氣污染物控制領(lǐng)域，是一種脫汞效率高、 操作更換方便、經(jīng)濟(jì)成本低的煙氣汞脫除裝置。
背景技術(shù)：
汞是一種廣泛存在于環(huán)境中的元素，但它不是生物體在生命活動(dòng)所必須的物質(zhì)，而且對(duì)高等生物具有強(qiáng)烈的毒性。更為可怕的是進(jìn)入大氣圈、水圈和土壤中的汞及其化合物在多數(shù)情況下能通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)富集到很高的濃度。環(huán)境中的汞通過(guò)動(dòng)植物的生命活動(dòng)，向動(dòng)植物中轉(zhuǎn)移并蓄積，最后進(jìn)入人體。當(dāng)人體中汞的積累達(dá)到一定程度，就會(huì)使人體發(fā)生形態(tài)學(xué)、電生理學(xué)和生物化學(xué)的改變，危害人的神經(jīng)系統(tǒng)，造成反應(yīng)遲鈍，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生抽筋、震顫，孕婦、胎兒、嬰兒最易受到傷害。各國(guó)對(duì)汞污染的研究都非常重視。在對(duì)汞污染的排放源的研究中，人們發(fā)現(xiàn)煤的燃燒是人為汞排放的主要污染源。我國(guó)是一個(gè)以煤為能源主體的國(guó)家，而且我國(guó)煤炭中的汞含量明顯高于國(guó)外煤炭中汞含量的平均水平， 隨著煤耗的不斷增長(zhǎng)，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，燃煤鍋爐煙氣中汞的排放正在成為我們面臨的一個(gè)重要的環(huán)境問(wèn)題，尋找一種高效、低成本的脫汞方法迫在眉睫。本發(fā)明就是針對(duì)以上問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。汞(Hg )是人們熟知的環(huán)境污染物，它存在于大氣、土壤、水體、巖層中，在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)，給人類(lèi)及生態(tài)環(huán)境造成極大危害。煤的燃燒是人為汞排放的主要污染源。目前煙氣汞脫除方法主要有以下幾種燃燒前脫汞、燃燒中脫汞、燃燒后脫汞。燃燒前脫汞主要采用的方法是洗煤技術(shù)以及煤的熱處理技術(shù)；國(guó)內(nèi)外關(guān)于燃燒中脫汞的研究較少，主要是利用改進(jìn)燃燒方式，在降低NOx的同時(shí)，抑制一部分汞的排放。燃燒后脫汞主要可以分為兩個(gè)手段一個(gè)手段是通過(guò)電廠現(xiàn)有的煙氣處理設(shè)備對(duì)汞進(jìn)行脫除，另外一個(gè)手段就是通過(guò)在電廠鍋爐爐膛出口尾部煙道噴射吸附劑來(lái)進(jìn)行脫除。從吸附劑的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，活性碳應(yīng)用最廣，但由于其控制汞的成本過(guò)高，目前在實(shí)際電廠中沒(méi)有進(jìn)行很好的推廣。鈣基類(lèi)吸附劑雖然可以達(dá)到同時(shí)脫除硫氧化物和汞的目的，但是其本身的脫除效率并不高，需要采用一定的方法來(lái)提高它的脫除效率。新型的吸附劑現(xiàn)有的研究還不多，而且存在著來(lái)源的問(wèn)題。目前關(guān)于煙氣汞脫除方面公開(kāi)的專(zhuān)利主要有
1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院的王凡、張凡等人的一種煙氣脫硫脫汞的方法，專(zhuān)利號(hào) CN200910244547. 5
2.華電環(huán)保系統(tǒng)工程有限公司、中國(guó)華電工程(集團(tuán))有限公司的李建瀏等人發(fā)明的一種燃煤電廠煙氣的脫汞方法及其所用的脫汞劑，專(zhuān)利號(hào)CN201110030287. 9
3.山西省太原市長(zhǎng)治路33號(hào)經(jīng)典家園3號(hào)樓2單元1605房的李鵬舉發(fā)明的一種綜合煙氣脫硫脫汞脫硝工藝及裝置，專(zhuān)利號(hào)CN20101058M07. 7
4.華北電力大學(xué)的趙毅、劉松濤等人發(fā)明的鍋爐煙氣同時(shí)脫硫脫硝脫汞的方法及裝置，專(zhuān)利號(hào) CN200610102077. 5
35.上海交通大學(xué)的申哲民、梅志堅(jiān)等人發(fā)明的催化氧化煙氣脫汞方法，專(zhuān)利號(hào) CN200510024939. 2
目前公開(kāi)的專(zhuān)利中，對(duì)于光催化的應(yīng)用主要在凈水與凈化空氣兩方面，它主要是針對(duì)空氣中的污染物，而對(duì)于煙氣中汞的光催化裝置及方法報(bào)道得很少。在目前專(zhuān)門(mén)用于煙氣脫汞的方法中，工藝比較復(fù)雜，成本高昂，目前還沒(méi)有一種可推廣應(yīng)用的脫汞技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提出了一種光催化脫除煙氣汞的裝置及其在電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣、燃煤設(shè)備煙氣中進(jìn)行脫除汞的應(yīng)用。本發(fā)明的光催化脫汞裝置在燃煤電廠煙氣汞脫除方面則表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)成本低廉、脫除效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。電廠煙氣中的氣態(tài)汞很難在現(xiàn)有脫硫脫硝及除塵設(shè)備中被脫除，大部分隨煙氣進(jìn)入大氣環(huán)境中。氣態(tài)汞可以在大氣中存留很長(zhǎng)時(shí)間，長(zhǎng)達(dá)0. 5 2年之久，伴隨著大氣運(yùn)動(dòng)，由污染源長(zhǎng)距離傳播，形成區(qū)域性污染，乃至參與全球汞循環(huán)，給人類(lèi)健康帶來(lái)巨大的威脅。汞在大氣中主要以干濕兩種方式沉降到大地。到目前為止，國(guó)內(nèi)尚未有一種成熟的脫汞技術(shù)，最有可能成為脫汞應(yīng)用技術(shù)的煙道吸附劑噴射法也因?yàn)槠涓甙旱馁M(fèi)用至今尚未采用。如何尋找一種低成本高效率的脫汞方法成為亟需解決的問(wèn)題。本發(fā)明裝置針對(duì)煙氣氣態(tài)汞難于脫除，而易在UV紫外線照射下被納米TW2光催化氧化這一特性，設(shè)計(jì)出一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置及方法。本發(fā)明的技術(shù)原理
一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，即采用納米TiO2-SW2負(fù)載在鈦絲網(wǎng)纖維上，中間安裝uv紫外光源的方法，通過(guò)多分支型分段可拆卸雙筒管道布置在煙道中，將流通過(guò)鈦絲網(wǎng)纖維中的煙氣氣態(tài)汞氧化為Hg2+，然后通過(guò)濕法脫硫設(shè)備的石灰漿液而脫除。為了保證紫外光源正常工作，延長(zhǎng)其使用壽命，外加冷卻風(fēng)系統(tǒng)，該冷卻風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)流通管道、引風(fēng)機(jī)。送風(fēng)機(jī)位于煙道外，冷卻風(fēng)流通管道包括煙道外管道和煙道內(nèi)管道兩個(gè)部分，它們?cè)跓煹劳L(fēng)管進(jìn)口處連接；送風(fēng)機(jī)將空氣送入冷卻風(fēng)流通管道，然后分流進(jìn)入兩個(gè)UV燈管防護(hù)石英玻璃管內(nèi)，通過(guò)對(duì)流換熱等方式將UV燈管冷卻，以保證其正常工作；經(jīng)過(guò)加熱的冷卻風(fēng)由冷卻風(fēng)出口排入大氣。同時(shí)，該冷卻風(fēng)出口配有溫度檢測(cè)設(shè)備，以用來(lái)作為調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機(jī)通風(fēng)量的參考依據(jù)。同時(shí)為了保證UV燈管適宜的工作環(huán)境溫度。在UV燈管外罩一透光性能好的石英玻璃防護(hù)管作為冷卻風(fēng)通風(fēng)風(fēng)道，由送風(fēng)機(jī)將空氣送入石英玻璃防護(hù)管內(nèi)以冷卻光源，冷卻風(fēng)由冷卻出口送入大氣。該裝置在載體末端配有煙氣在線檢測(cè)設(shè)備，該檢測(cè)設(shè)備煙氣取樣口位于反應(yīng)段下端冷卻風(fēng)入口處，以用來(lái)觀察煙氣汞含量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煙氣汞含量超出正常值時(shí)，需要進(jìn)行更換調(diào)整載體等操作。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，包括上、下主煙道，2飛個(gè)分別與上、下主煙道連接的上、下分支煙道，每個(gè)對(duì)應(yīng)的上、下分支煙道之間分別連有至少為一節(jié)的光催化反應(yīng)段；所述的光催化反應(yīng)段優(yōu)選為3 5節(jié)，各節(jié)之間通過(guò)連接法蘭連接而成為一個(gè)整體反應(yīng)段煙道，光催化反應(yīng)段的各節(jié)長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般在1. 5 2米之間，連接法蘭可以方便打開(kāi)拆分出各個(gè)分段，以方便維修。每節(jié)光催化反應(yīng)段包括光催化反應(yīng)段煙道殼體管道，2套UV光源系統(tǒng)及UV光源的風(fēng)冷卻系統(tǒng)、負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)；
所述的光催化反應(yīng)段煙道殼體管道上設(shè)有冷卻風(fēng)風(fēng)道入口及冷卻風(fēng)風(fēng)道出口； 負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)固定在光催化反應(yīng)段的UV光源冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)風(fēng)道入口及冷卻風(fēng)風(fēng)道出口之間的光催化反應(yīng)段煙道殼體管道上，且距與上、下的分支煙道相連接閥門(mén)不宜太遠(yuǎn)，以方便拆卸；所用的負(fù)載納米TiO2-SiA鈦絲網(wǎng)的絲徑規(guī)格可選用絲徑在0. Imm左右的鈦絲做成的柱狀鈦絲纖維體置入光催化反應(yīng)段煙道殼體管道上冷卻風(fēng)風(fēng)道入口及冷卻風(fēng)風(fēng)道出口之間。鈦絲網(wǎng)纖維不宜過(guò)密，以保證煙氣的正常流通，裝置光催化反應(yīng)段煙道殼體管道直徑及UV光源功率視不同電廠煙氣流量特征而定。UV光源系統(tǒng)主要包括UV燈管、UV燈管防護(hù)石英玻璃管，UV燈管導(dǎo)線等，UV燈管及UV燈管導(dǎo)線位于UV燈管防護(hù)石英玻璃管內(nèi)，整個(gè)光源系統(tǒng)位于光催化反應(yīng)段殼體管道內(nèi)的負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)之中，所述的UV燈管的光輻射強(qiáng)度應(yīng)該在10 mW/cm2 2 X104mff/cm2,功率為 3kW 10kW。所述的光催化反應(yīng)段設(shè)有UV光源的冷卻系統(tǒng)，包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，冷卻風(fēng)送風(fēng)機(jī)送出的空氣，與光催化反應(yīng)段的冷卻風(fēng)入口相連；冷卻風(fēng)引風(fēng)機(jī)與光催化反應(yīng)段的冷卻風(fēng)出口相連；以保證各UV光源良好的冷卻效果。另外，所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置還包括煙氣汞在線檢測(cè)裝置， 該檢測(cè)設(shè)備煙氣取樣口位于光催化反應(yīng)段下端的UV光源的風(fēng)冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)的入口處，以用來(lái)觀察煙氣汞含量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煙氣汞含量超出正常值時(shí)，需要進(jìn)行更換負(fù)載納米 TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)等操作。所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置在煙道中的布置應(yīng)該位于ESP (靜電除塵器)與FGD (濕法脫硫裝置)之間的煙道某一位置，即煙氣溫度為120°C 170°C之間的位置，以取得適宜反應(yīng)溫度環(huán)境作為布置位置參考，盡量避免粉塵對(duì)裝置的影響，優(yōu)選位于 ESP后煙氣環(huán)境參考溫度為135°C 150°C左右的位置。另外，所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置還包括煙氣汞在線檢測(cè)裝置， 該檢測(cè)設(shè)備煙氣取樣口位于光催化反應(yīng)段下端的UV光源冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)的入口處。上述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置的工作路線如下
經(jīng)過(guò)ESP (靜電除塵器)除塵裝置的煙氣由主煙道1通過(guò)各上分煙道分別進(jìn)入相應(yīng)的光催化反應(yīng)段中，當(dāng)煙氣在流過(guò)負(fù)載有納米TiO2-SiA的柱狀鈦絲纖維網(wǎng)過(guò)程中，在高強(qiáng)度紫外燈的照射下，納米TiO2-SiA對(duì)煙氣汞進(jìn)行了催化氧化，將零價(jià)汞氧化為可被濕法脫硫裝置吸收的二價(jià)汞，完成了煙氣氣態(tài)汞的脫除。脫除零價(jià)汞后的煙氣由各下分煙道回到主煙道中。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，采用的V型管道分段連接、煙氣可通斷閥體控制裝置，使得主煙道中煙氣分流經(jīng)過(guò)左右分支煙道(依據(jù)該原理，也可以推廣采用 3分支、4分支等方式)，當(dāng)某一分支煙道裝置需要更換光催化設(shè)備或者維修等需要時(shí)，可以通過(guò)分支煙道的閥體關(guān)閉該煙道，讓煙氣通過(guò)另一分支煙道，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)狀態(tài)下更換設(shè)備，具有拆卸、更換方便的特點(diǎn)。采用的紫外線結(jié)合催化載體納米TiO2-SiOdI化氧化煙氣中氣態(tài)汞的方法，使得煙氣中氣態(tài)汞大部分可以被氧化為二價(jià)汞，通過(guò)濕法脫硫裝置，二價(jià)汞從煙氣中被固定下來(lái)，在低成本運(yùn)行條件下達(dá)到脫除煙氣汞的目的，光催化氧化煙氣中氣態(tài)汞技術(shù)，具有脫除效率高，無(wú)二次污染、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。整個(gè)裝置具有占用空間小、拆卸更換方便、經(jīng)濟(jì)性良好等特點(diǎn)。另外，由于本發(fā)明的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便，可應(yīng)用于電廠煙氣脫汞、工業(yè)鍋爐煙氣脫汞、燃煤設(shè)備煙氣脫汞等相關(guān)領(lǐng)域， 在環(huán)境汞污染治理技術(shù)推廣與應(yīng)用方面具有廣闊的前景。
圖1、光催化脫除煙氣汞的裝置示意圖，其中11為上主煙道、12為下主煙道、 21為右上分支煙道22為右下分支煙道、23為左上分支煙道、M為左上分支煙道、31、32分別為光催化反應(yīng)段、41為左上分支煙道與光催化反應(yīng)段31連接所用的截止閥、42為左下分支煙道與光催化反應(yīng)段31連接所用的截止閥、43為右上分支煙道與光催化反應(yīng)段32連接所用的截止閥、44為右下分支煙道與光催化反應(yīng)段32連接所用的截止閥；
圖2、光催化反應(yīng)段31的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中311為渡納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)、312為光源冷卻風(fēng)通道、313為UV燈管、314為UV燈源導(dǎo)線、315為冷卻風(fēng)入口風(fēng)道、316為冷卻風(fēng)出口風(fēng)道、317為UV燈管石英玻璃防護(hù)罩、318為光催化反應(yīng)段煙道殼體管； 圖3、反應(yīng)段煙道殼體A-A向俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。實(shí)施例1
一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，包括上主煙道，2個(gè)分別與主煙道連接的上分支煙道，與上分支煙道數(shù)量對(duì)應(yīng)的光催化反應(yīng)段及下分支煙道。具體如圖1所示，包括上主煙道11、左上分支煙道21、右上分支煙道23、光催化反應(yīng)段31，光催化反應(yīng)段32，左下分支煙道22，右下分支煙道24，下主煙道12 ；其中11為上主煙道、12為下主煙道、21為右上分支煙道22為右下分支煙道、23為左上分支煙道、24為左上分支煙道、31、32分別為光催化反應(yīng)段、41為左上分支煙道與光催化反應(yīng)段31連接所用的法蘭截止閥、42為左下分支煙道與光催化反應(yīng)段31連接所用的法蘭截止閥、43為右上分支煙道與光催化反應(yīng)段32連接所用的法蘭截止閥、44為右下分支煙道與光催化反應(yīng)段32連接所用的法蘭截止閥；
所述的直徑為40mm的左上分支煙道21、右上分支煙道23的入口分別與直徑為80mm的主煙道11相連，左21上分支煙道、右上分支煙道23的出口分別通過(guò)連接所用的法蘭截止閥41、43與光催化反應(yīng)段31與32的相連，光催化反應(yīng)段31與32的另一端亦分別通過(guò)連接所用的法蘭截止閥42、44與直徑分別為40mm的左下分支煙道42、右下分支煙道44的入口相連，左下分支煙道42、右下分支煙道44的出口與直徑為80mm的主煙道12相連，其中主煙道11與主煙道12的中心線重合；所述的光催化反應(yīng)段32的結(jié)構(gòu)與光催化反應(yīng)段31相同，以光催化反應(yīng)段31為例，光催化反應(yīng)段31為一節(jié)，長(zhǎng)度為1. 5 2米。所述的光催化反應(yīng)段31的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括光催化反應(yīng)段煙道殼體管道318，2套UV光源系統(tǒng)及UV光源的風(fēng)冷卻系統(tǒng)、負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)311 ；
其中311為負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)、312為光源冷卻風(fēng)通道、313為UV燈管、 314為燈源導(dǎo)線、315為冷卻風(fēng)風(fēng)道入口、316為冷卻風(fēng)風(fēng)道出口、317為UV燈管石英玻璃防護(hù)罩、318為光催化反應(yīng)段煙道殼體管道；
所述的光催化反應(yīng)段31的A-A方向的俯視圖如圖3所示，圖中311為負(fù)載納米 TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)、312為UV光源冷卻風(fēng)通道、313為UV燈管、315為冷卻風(fēng)風(fēng)道入口、 316為冷卻風(fēng)風(fēng)道出口、317為UV燈管石英玻璃防護(hù)罩、318為光催化反應(yīng)段煙道殼體管道；
負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)311固定在光催化反應(yīng)段煙道殼體管道上的冷卻風(fēng)風(fēng)道入口 315及冷卻風(fēng)風(fēng)道出口 316之間；其中所用的負(fù)載納米TiO2-SW2鈦絲網(wǎng)311的絲徑規(guī)格選用絲徑在0. Imm左右的鈦絲做成的柱狀鈦絲纖維體；
所述的2套UV光源系統(tǒng)，以其中的一套為例，其中UV燈管313和UV燈管導(dǎo)線314位于UV燈管石英玻璃防護(hù)罩317內(nèi)，UV燈管石英玻璃防護(hù)罩317安裝在光催化反應(yīng)段煙道殼體管道318內(nèi)的負(fù)載納米TiO2-SW2鈦絲纖維網(wǎng)311之中；所述的光催化反應(yīng)段的UV燈管313的光輻射強(qiáng)度15mW/cm2，單節(jié)UV燈管功率為IKW ；
所述的UV光源的風(fēng)冷卻系統(tǒng)中，冷卻風(fēng)送風(fēng)機(jī)送出的空氣，分為兩路分別與光催化反應(yīng)段31及光催化反應(yīng)段32的冷卻風(fēng)入口相連；冷卻風(fēng)引風(fēng)機(jī)分別與光催化反應(yīng)段31及光催化反應(yīng)段32的冷卻風(fēng)出口相連；
以光催化反應(yīng)段31為例，冷卻風(fēng)送風(fēng)機(jī)送出的空氣，通過(guò)光催化反應(yīng)段31的冷卻風(fēng)道入口 315進(jìn)入U(xiǎn)V光源冷卻風(fēng)通道312 ；冷卻風(fēng)引風(fēng)機(jī)將UV光源冷卻風(fēng)通道312產(chǎn)生的熱空氣經(jīng)光催化反應(yīng)段31的冷卻風(fēng)風(fēng)道出口 316抽出，以保證UV光源良好的冷卻效果。另外，所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置還包括煙氣汞在線檢測(cè)裝置， 該檢測(cè)設(shè)備煙氣取樣口位于光催化反應(yīng)段31下端冷卻風(fēng)道入口處。以用來(lái)觀察煙氣汞含量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煙氣汞含量超出正常值時(shí)，需要進(jìn)行更換負(fù)載納米TiO2-SW2鈦絲纖維網(wǎng)等操作。應(yīng)用實(shí)施例1
將實(shí)施例1所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置應(yīng)用于模擬電廠的煙氣中氣態(tài)汞的脫除應(yīng)用中，模擬煙氣流量為2L/min，模擬煙氣溫度為135°C，模擬煙氣中汞含量為 25. 0婢/M 3。所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置在煙道中的布置位于ESP (靜電除塵器)之后，F(xiàn)GD (濕法脫硫裝置)之前的煙氣溫度為135°C的煙道位置，盡量避免粉塵對(duì)裝置的影響。最終模擬煙氣經(jīng)本發(fā)明的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置后的煙氣中的氣態(tài)汞含量為8. 3，比不使用本發(fā)明的光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置排放煙氣中的氣態(tài)汞的含量減少了 66. 8%，因此表明了在模擬電廠實(shí)際煙氣條件下，該方法對(duì)煙氣中氣
7態(tài)汞具有較好的脫除效果。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作
的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，包括上、下主煙道，其特征在于還包括2飛個(gè)分別與上、下主煙道連接的上、下分支煙道，每個(gè)對(duì)應(yīng)的上、下分支煙道之間分別連有至少為一節(jié)的光催化反應(yīng)段；每節(jié)光催化反應(yīng)段包括光催化反應(yīng)段煙道殼體管道，2套UV光源系統(tǒng)及UV光源的風(fēng)冷卻系統(tǒng)、負(fù)載納米TiO2-SiA鈦絲纖維網(wǎng)；所述的光催化反應(yīng)段煙道殼體管道上設(shè)有冷卻風(fēng)風(fēng)道入口及冷卻風(fēng)風(fēng)道出口；負(fù)載納米TiO2-SiA鈦絲纖維網(wǎng)固定在光催化反應(yīng)段的UV光源風(fēng)冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)風(fēng)道入口及冷卻風(fēng)風(fēng)道出口之間的光催化反應(yīng)段煙道殼體管道上；所用的負(fù)載納米 TiO2-SiO2鈦絲網(wǎng)的絲徑規(guī)格為絲徑在0. Imm左右的鈦絲做成的柱狀鈦絲纖維體；每套UV光源系統(tǒng)包括UV燈管、UV燈管防護(hù)石英玻璃管，UV燈管導(dǎo)線 ’UV燈管及UV燈管導(dǎo)線位于UV燈管防護(hù)石英玻璃管內(nèi)，整個(gè)UV光源系統(tǒng)位于光催化反應(yīng)段煙道殼體管道內(nèi)的負(fù)載納米TiO2-SiO2鈦絲纖維網(wǎng)之中；所述的UV燈管的光輻射強(qiáng)度在10mW/cm2 2X 104mW/cm2，功率為3 kW IOkW ；所述的光催化反應(yīng)段的UV光源風(fēng)冷卻系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)送出的空氣， 與光催化反應(yīng)段的冷卻風(fēng)風(fēng)道入口相連；引風(fēng)機(jī)與光催化反應(yīng)段的冷卻風(fēng)風(fēng)道出口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，其特征在于所述的上、 下分支煙道優(yōu)選為2個(gè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，其特征在于所述的至少為一節(jié)的光催化反應(yīng)段，各節(jié)之間通過(guò)法蘭連接而成為一個(gè)整體光催化反應(yīng)段，各節(jié)長(zhǎng)度在1.5 2米之間。
4.如權(quán)利要求3所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，其特征在于所述的光催化反應(yīng)段優(yōu)選為3飛節(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，其特征在于還包括煙氣汞在線檢測(cè)裝置，該檢測(cè)設(shè)備煙氣取樣口位于光催化反應(yīng)段下端的UV光源冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)的入口處。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置在電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣、燃煤設(shè)備煙氣中進(jìn)行脫除汞的應(yīng)用。
7.如權(quán)利要求6所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置在電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣、燃煤設(shè)備煙氣中進(jìn)行脫除汞的應(yīng)用，其特征在于其在煙道中位于靜電除塵器與濕法脫硫裝置之間的煙氣溫度為120°C 170°C之間的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置在電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣、燃煤設(shè)備煙氣中進(jìn)行脫除汞的應(yīng)用，其特征在于其在煙道中位于靜電除塵器與濕法脫硫裝置之間的煙氣溫度為135°C 150°C之間的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，即采用納米TiO2-SiO2負(fù)載在鈦絲網(wǎng)纖維上，中間安裝UV紫外光源的方法，通過(guò)多分支型分段可拆卸雙筒管道布置在煙道中，將流通過(guò)鈦絲網(wǎng)纖維中的煙氣氣態(tài)汞氧化為Hg2+，然后通過(guò)濕法脫硫設(shè)備的石灰漿液而脫除。本發(fā)明的一種光催化脫除煙氣中氣態(tài)汞的裝置，反應(yīng)段采用分體連接，拆卸、更換方便，脫除效率在60%以上，經(jīng)濟(jì)性良好。同時(shí)整個(gè)裝置具有占用空間小、拆卸更換方便、經(jīng)濟(jì)性良好等特點(diǎn)?？蓱?yīng)用于電廠煙氣脫汞、工業(yè)鍋爐煙氣脫汞、燃煤設(shè)備煙氣脫汞等相關(guān)領(lǐng)域，在環(huán)境汞污染治理技術(shù)推廣與應(yīng)用方面具有廣闊的前景。
文檔編號(hào)B01D53/75GK102430328SQ20111028721
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者任建興, 何平, 吳強(qiáng), 吳江, 方繼輝, 李運(yùn)思, 楊文博, 潘衛(wèi)國(guó), 趙麗麗, 陳潔鶴, 馬雯倩 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院