专利名称：一种核辐射氨法烟气脱硫工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及废气处理工艺及设备技术领域，特别涉及一种核辐射氨法烟气脱硫工 艺及其设备。
背景技术：
烟气脱硫工艺是利用碱性物质吸取空气中的酸性物质即二氧化硫，使之成为易于 分离的硫酸盐。湿法烟气脱硫是净化含硫烟气的最重要的、应用最广泛的处理工艺，约占处理总 量的80%。湿法烟气脱硫是利用碱性液体，洗涤干净烟气中的二氧化硫气体。近年来，氨 法脱硫技术以其结构紧凑、脱硫效率高、可资源化等独特技术优势而倍受关注，尤其适用于 大、中型工业锅炉烟气的除尘和脱硫。但是这种方法在实施过程中二氧化硫转化为三氧化 硫的速度慢，并且氨气的利用率和转化率不高，还有大部分氮氧化物没有脱除，因此烟气的 脱硫、脱氮率并不是很高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种核辐射氨法烟气脱硫工艺及其设备，它既 能高效脱除高浓度的二氧化硫，副产硫酸铵和硝酸铵，同时又能提高氨气的利用率和转化率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种核辐射氨法烟气脱硫工艺，包 括如下步骤1)将来自锅炉的含硫含氮烟气经过降温增湿和除尘处理；2)将处理后的烟气送入辐射系统，烟气中的02、H2O, N2与辐射系统中的电子加速 器产生的高能电子束相互碰撞，生成了强氧化性的活性粒子，该强氧化性的活性粒子将 和氮氧化物氧化，氧化后遇水反应生成了硫酸和硝酸；3)将辐射后的烟气送入脱硫塔，烟气自下而上与脱硫塔顶部喷下的含氨循环液逆 流接触，循环液一方面吸收烟气中夹带的液滴、水雾和挥发的氨气，另一方面与辐射后生成 的硫酸和硝酸反应，反应后生成了硫酸氨和硝酸铵，待硫酸氨和硝酸铵溶液饱和后用循环 泵抽出，净化后的烟气由脱硫塔顶部的烟气出口排出。一种核辐射氨法烟气脱硫设备，具有脱硫塔，脱硫塔前方设置有一个辐射系统，辐 射系统包括辐射反应器和电子加速器，电子加速器设置在辐射反应器反应区的上方；脱硫 塔内上部安装有两级式喷淋装置，每级喷淋层都配接有循环泵，两级式喷淋装置的上方安 装有烟气除雾器，脱硫塔的下部为蓄液池，脱硫塔的下部开有液氨入口，液氨由循环泵抽出 输送给每级喷淋层。辐射反应器的前端设置有一个氧气加入器，有利于提高氧化自由基的产额，并能 抑制还原性物质的生成，促进脱硫脱硝反应的进行，有效降低系统的能耗。脱硫塔是空塔，可有效降低吸收阻力并克服结构堵塞问题。
脱硫塔的材质为玻璃钢，有效避免氨液循环液对塔体的腐蚀。烟气除雾器为二级折流板式除雾器。本发明的有益效果是本发明是采用核辐射和湿式氨法脱硫相结合的方式，吸收 烟气中的硫化物和传统脱硫方法难以脱除的氮氧化物，脱硫效率高，同时解决了亚铵盐的 氧化效率低的问题，省略了目前需要的亚硫酸铵的步骤，局部加压提高了氨的利用率，并能 同时脱硫脱硝，且无二次污染；经过本工艺的脱硫处理后，烟气中酸性物质和氮氧化物的脱 除率可达到^ 98%;氮氧化物> 70%，因此具有高度净化SA及氮氧化物的特点，并副 产硫酸铵和硝酸铵化肥，有效提高了氨吸收剂的利用率，具有良好的工业用途和前景。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以 示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图1所示，一种核辐射氨法烟气脱硫设备，具有脱硫塔1，脱硫塔1前方设置有一 个辐射系统2，辐射系统2包括辐射反应器21和电子加速器22，电子加速器22设置在辐射 反应器21反应区的上方，辐射反应器21的前端设置有一个氧气加入器23 ；脱硫塔1内上 部安装有两级式喷淋装置3，每级喷淋层都配接有循环泵4，每级装置包括两个喷淋管、100 个喷嘴，每个喷淋管上有50个喷嘴，每个直径为20mm，喷淋管材料为钢管内外称橡胶，喷嘴 材料为碳化硅，两级喷淋装置间隔1800mm ；两级式喷淋装置3的上方安装有烟气除雾器5， 脱硫塔1的下部为蓄液池6，脱硫塔1的下部开有液氨入口，液氨由循环泵4抽出输送给每 级喷淋层，脱硫塔1顶部开有烟气出口 7。一种核辐射氨法烟气脱硫工艺，包括如下步骤1)将来自锅炉的含硫含氮烟气经 过降温增湿和除尘处理；幻将处理后的烟气送入辐射系统2，辐射系统2中的电子加速器 22以6tlCo为放射源由此产生的电子束经靶窗(钛箔)注入辐射反应器21内，烟气中的02、 H2O,队在辐射反应器21内与电子加速器22产生的高能电子束相互碰撞，生成了强氧化性 的活性粒子，强氧化性活性粒子包括有自由基、原子和水合电子，该强氧化性的活性粒子将 SO2和氮氧化物氧化，生成了硫酸和硝酸；幻将辐射后的烟气送入脱硫塔1，烟气自下而上 与脱硫塔1顶部喷下的含液氨循环液逆流接触，循环液一方面吸收烟气中夹带的液滴、挥 发的氨气和水雾，另一方面与辐射后生成的硫酸和硝酸反应，反应后生成了硫酸氨和硝酸 铵，待硫酸氨和硝酸铵溶液饱和后用循环泵4抽出，净化后的烟气由脱硫塔1顶部的烟气出 口 7排出。一种核辐射氨法烟气脱硫工艺的具体实施例一，来自循环流化床锅炉烟气为 180000m3/h，温度为140°C，经烟气换热器降温到约80°C增湿后从烟气进口进入辐射系统2， 经电子加速器22产生高能电子束，与烟气中的02、H2O, N2相互碰撞，生成强氧化性活性粒 子，强氧化性活性粒子包括有自由基、原子和水合电子，其中含有对脱硫脱硝作用有利的氧 化自由基· OH、HO2 ·及氧原子，在辐射反应器21辐射区的前端有氧气加入口，加入适量的 氧气以保持较高的氧气含量，有效促进了氧化性自由基的生成，进而提高了脱硫脱硝的效率，相应的提高了电子加速器22的能量利用率，使系统的能耗得以降低。辐射后的烟气进 入脱硫塔1，在脱硫塔1中烟气自下而上与自上而下的含氨循环液逆流接触，烟气中的S03、 硫酸、硝酸被液氨吸收生成硫酸铵及硝酸铵，待溶液饱和后用循环泵4抽出送后处理工序。
一种核辐射氨法烟气脱硫工艺的具体实施例二，来自燃煤锅炉的烟气流量为 52300Nm3/h, SO2浓度为5300mg/Nm3，经除尘器粗滤处理之后进入冷却塔，冷却塔内喷射冷却 水将烟气冷却到脱硫脱硝适宜的温度(约为70°C )。在辐射系统2中喷入适量的氧气，烟 气在辐射反应器21中经电子加速器22照射，约99%的Sh被氧化，生成大量的SO3及少量 的硫酸及硝酸微粒混合物，SO3进入脱硫塔1与液氨进行进一步的循环吸收，约98%的硫氧 化物、75%的氮氧化物被循环液吸收，饱和的硫酸铵及硝酸铵溶液在塔底收集，经循环泵4 送至储罐，净化后的烟气经烟@向大气排放。
权利要求
1.一种核辐射氨法烟气脱硫工艺，其特征在于，包括如下步骤1)将来自锅炉的含硫含氮烟气经过降温增湿和除尘处理；2)将处理后的烟气送入辐射系统，烟气中的02、H2O,N2与辐射系统中的电子加速器产 生的高能电子束相互碰撞，生成了强氧化性的活性粒子，该强氧化性的活性粒子将Sh和氮 氧化物氧化，氧化后遇水反应生成了硫酸和硝酸；3)将辐射后的烟气送入脱硫塔，烟气自下而上与脱硫塔顶部喷下的含氨循环液逆流接 触，循环液一方面吸收烟气中夹带的液滴、水雾和挥发的氨气，另一方面与辐射后生成的硫 酸和硝酸反应，反应后生成了硫酸氨和硝酸铵，待硫酸氨和硝酸铵溶液饱和后用循环泵抽 出，净化后的烟气由脱硫塔顶部的烟气出口排出。
2.一种核辐射氨法烟气脱硫设备，具有脱硫塔(1)，其特征在于脱硫塔(1)前方设 置有一个辐射系统O)，辐射系统( 包括辐射反应器和电子加速器(22)，电子加速 器0 设置在辐射反应器反应区的上方；脱硫塔(1)内上部安装有两级式喷淋装置 (3)，每级喷淋层都配接有循环泵G)，两级式喷淋装置(3)的上方安装有烟气除雾器(5)， 脱硫塔(1)的下部为蓄液池(6)，脱硫塔(1)的下部开有液氨入口，液氨由循环泵(4)抽出 输送给每级喷淋层。
3.根据权利要求2所述的一种核辐射氨法烟气脱硫设备，其特征在于所述的辐射反 应器0 的前端设置有一个氧气加入器03)。
4.根据权利要求2所述的一种核辐射氨法烟气脱硫设备，其特征在于所述的脱硫塔 ⑴是空塔。
5.根据权利要求2所述的一种核辐射氨法烟气脱硫设备，其特征在于所述的脱硫塔 (1)的材质为玻璃钢。
6.根据权利要求2所述的一种核辐射氨法烟气脱硫设备，其特征在于所述的烟气除 雾器( 为二级折流板式除雾器。
全文摘要
本发明涉及一种核辐射氨法烟气脱硫工艺及其设备。它包括如下步骤将含硫含氮烟气经过降温增湿除尘处理；送入辐射系统，烟气中O2、H2O、N2与电子加速器产生的高能电子束相互碰撞，生成强氧化性活性粒子将SO2和氮氧化物氧化，生成硫酸和硝酸；烟气送入脱硫塔，烟气与含液氨循环液逆流接触，一面吸收烟气中带的液滴、水雾和挥发氨气，另一面吸收硫酸和硝酸，生成硫酸铵和硝酸铵，净化后烟气由烟气出口排出；该设备包括辐射系统和脱硫塔，辐射系统包括辐射反应器和设在辐射反应器反应区上方的电子加速器。烟气中酸性物质和氮氧化物脱除率为SO2≥98％，氮氧化物≥70％，副产硫酸铵和硝酸铵化肥，提高了氨的利用率，工业应用前景较好。
文档编号B01D53/75GK102091513SQ20101029729
公开日2011年6月15日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者凌萍, 曹冠利, 杨义球, 王晓东, 王晓云, 罗文勇, 赵金山, 陈衍东, 韩春平, 龚彦春 申请人:上海洁美环保工程有限公司, 上海洁美环保科技有限公司