一種污染氣體的處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體處理系統(tǒng)，特別是涉及一種基于化學鏈燃燒原理的污染氣體的處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在人們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活中，會產(chǎn)生很多污染氣體，例如工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣、噴涂車間產(chǎn)生的廢氣、垃圾填埋產(chǎn)生的臭氣等，這些廢氣中的有害成分種類很多，主要包括H2S、甲硫醇等硫化合物，NH3以及三甲胺、丁二胺等胺類，“三苯”、甲醛等各種揮發(fā)性有機物(VOCs)氣體等。這些污染氣體會困擾附近居民的生活，也對環(huán)境造成光化學煙霧、酸雨、溫室效應等不利影響，因此高效的污染氣體處理系統(tǒng)的研發(fā)一直是研究的熱點。
[0003]目前，對于H2S、NH3和VOCs等污染氣體的處理技術(shù)主要有吸附法、催化燃燒法和焚燒法等。吸附法適于凈化數(shù)量大但有害物質(zhì)含量低的污染氣體，但此方法的吸附劑吸附飽和后需進行脫附再生，解析出來的H2S、NH3等仍需無害化處理;催化燃燒法在處理含有H2S等硫化合物的污染氣體時，H2S等氧化生成的SO2被助燃空氣中的仏以及其他反應產(chǎn)物氣體所稀釋，濃度不升反降，從而增加了后續(xù)脫硫工藝的成本和能耗，此外，H2S等還易使催化劑中毒而引起催化活性降低。在處理NH3時，如果采用選擇性催化氧化法(SCO)進行脫氮(即將NH3轉(zhuǎn)化為N2),由于其反應溫寬窄，所以需要嚴格控制工藝條件，否則易產(chǎn)生N0X，致使脫氮的選擇性下降。另外，當污染氣體中有害成分濃度波動較大時，需要及時調(diào)整助燃空氣量來確保合適的空燃比，否則會造成有害物質(zhì)的分解率下降，因此對工藝條件控制的要求非常高。焚燒法由于燃燒溫度高，往往由于污染氣體的熱值不足而需要添加輔助燃料，且NH3或胺類會在高溫下被轉(zhuǎn)化為燃料型N0X。
[0004]綜合現(xiàn)有的對H2S、甲硫醇等硫化合物，NH3以及三甲胺、丁二胺等胺類，“三苯”、甲醛等各種VOCs氣體等污染氣體的處理方法，存在易發(fā)生催化劑硫中毒、易生成NOx和對工藝條件控制要求高等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的主要目的在于，提供一種污染氣體的處理系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是采用化學鏈燃燒的原理進行污染氣體的處理，使其在處理過程中，不會出現(xiàn)載氧體硫中毒，不生成NOx，工藝條件易控制，從而更加適于實用。
[0006]本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0007]依據(jù)本實用新型提出的一種污染氣體的處理系統(tǒng)，包括第I化學鏈燃燒反應器、第2化學鏈燃燒反應器、氣體管道和三通閥；所述的第I化學鏈燃燒反應器和第2化學鏈燃燒反應器中充填有載氧體;所述的氣體管道包括污染氣體管道、空氣管道、還原反應產(chǎn)物氣體管道和氧化反應產(chǎn)物氣體管道;所述的污染氣體含有硫化氫等硫化合物、氨以及三甲胺等胺類中的一種或者多種有害成分。
[0008]本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
[0009]優(yōu)選的，前述的污染氣體的處理系統(tǒng)，其中所述的載氧體為銅基載氧體、鐵基載氧體和鎳基載氧體中的一種或者兩種以上的混合物。
[0010]優(yōu)選的，前述的污染氣體的處理系統(tǒng)，其中所述的銅基載氧體的活性物質(zhì)為CuO，載體為AI2O3、S12或者T12中的一種或者兩種以上的混合物；鐵基載氧體的活性物質(zhì)為Fe2O3,載體為Al203、Si02或者T12中的一種或者兩種以上的混合物;鎳基載氧體的活性物質(zhì)為N1，載體為Al203、Si02或者T12中的一種或者兩種以上的混合物。
[0011]優(yōu)選的，前述的污染氣體的處理系統(tǒng)，所述的污染氣體同時還含有苯、甲苯、二甲苯以及甲醛等揮發(fā)性有機物。
[0012]優(yōu)選的，前述的污染氣體的處理系統(tǒng)，所述的污染氣體的處理系統(tǒng)還包括二氧化硫捕集裝置，其設置在所述的氧化反應產(chǎn)物氣體管道上。
[0013]優(yōu)選的，前述的污染氣體的處理系統(tǒng)，所述的二氧化硫捕集裝置為以氧化鈣作脫硫劑的干法脫硫裝置、以石灰石/石灰漿液作脫硫劑的濕法脫硫裝置或濃硫酸生產(chǎn)裝置。
[0014]借由上述技術(shù)方案，本實用新型污染氣體的處理系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點:
[0015](I)可實現(xiàn)污染氣體中硫化合物的脫硫捕集與SO2富集。還原過程中，H2S等硫化合物中的硫以金屬硫化物的形式被捕集下來。在接著的氧化再生過程中，通過通入富氧可實現(xiàn)SO2的濃縮富集，從而可節(jié)省后續(xù)的干法或濕法脫硫工藝的成本及能耗。如果通入純氧氣則可以得到純的SO2，可將其轉(zhuǎn)化為濃硫酸等，從而實現(xiàn)SO2的有效利用；
[0016](2)氨和胺類脫氮的選擇性高，脫氮效果顯著。對于氨和胺類的脫氮來說，與氧氣過強的氧化能力相比，銅基等載氧體的氧化態(tài)具有強弱適當?shù)难趸芰Γ蓪H3和胺類中的氮氧化為零價的氮氣，而難以將其進一步氧化為正二價的NO或正四價的NO2;
[0017](3)與催化燃燒法相比，本實用新型由于載氧體可提供大量的晶格氧而無需進行空燃比的控制，因而對于不含氧氣或者氧氣和有害成分的濃度以及流量大幅波動的污染氣體的處理具有運行穩(wěn)定、操作簡便等明顯的優(yōu)勢；
[0018](4)與催化燃燒法不同，載氧體不會發(fā)生硫中毒。載氧體的活性成分金屬氧化物是大量的，雖然在反應過程中會與H2S等生成金屬硫化物，但在隨后的氧化再生反應中會被重新轉(zhuǎn)化為金屬氧化物，因而不存在載氧體硫中毒的問題。
[0019]上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0020]圖1是實施例1污染氣體的處理系統(tǒng)的示意圖。
[0021 ]圖2是實施例2-4污染氣體的處理系統(tǒng)的示意圖。
[0022]圖3是實施例5-7污染氣體的處理系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為更進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的一種污染氣體的處理系統(tǒng)其【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點可由任何合適形式組合。
[0024]實施例1
[0025]請參考圖1。所示的污染氣體的處理系統(tǒng)包括:充填有銅基載氧體的氧化態(tài)107的第I化學鏈燃燒反應器101、充填有銅基載氧體的還原態(tài)108的第2化學鏈燃燒反應器102、污染氣體管道109、空氣風機111、空氣管道112、還原反應產(chǎn)物氣體管道110、氧化反應產(chǎn)物氣體管道113以及電動三通閥組1 3?106。所述的銅基載氧體的活性物質(zhì)為CuO，載體為S i O2。所述污染氣體含有NH3。
[0026]污染氣體經(jīng)污染氣體管道109上的三通閥103進入第I化學鏈燃燒反應器101中，與氧化態(tài)載氧體107發(fā)生還原反應:污染氣體中的NH3與氧化態(tài)載氧體107反應生成氮氣和水蒸氣，同時氧化態(tài)載氧體107轉(zhuǎn)化為還原態(tài);還原反應產(chǎn)物氣體經(jīng)還原反應產(chǎn)物氣體管道110上的三通閥104排出。所述的還原反應的溫度為200°C。
[0027]空氣經(jīng)空氣管道112上的三通閥105進入第2化學鏈燃燒反應器102中，與還原態(tài)載氧體108進行氧化再生反應，還原態(tài)載氧體108與空氣中的氧氣反應生成氧化態(tài)載氧體。氧化反應產(chǎn)物氣體經(jīng)氧化反應產(chǎn)物氣體管道113上的三通閥106排出。所述的氧化再生反應溫度為150°C。
[0028]當?shù)贗化學鏈燃燒反應器101中的氧化態(tài)載氧體107的全部或大部分轉(zhuǎn)化為還原態(tài)載氧體，即還原反應產(chǎn)物氣體中的有害成分的總濃度達到設定值10mg/m3，同時第2化學鏈燃燒反應器102中的還原態(tài)載氧體108的全部或大部分轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)載氧體，即氧化反應產(chǎn)物氣體中的氧氣濃度達到設定值2 %時，進行電動三通閥組103?106的切換，使污染氣體經(jīng)三通閥103進入第2化學鏈燃燒反應器102中，而空氣經(jīng)三通閥105進入第I化學鏈燃燒反應器101中。通過對各管道氣體流量和各閥門切換時間的合理設置，可實現(xiàn)污染氣體