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基于强力微波和紫外线裂解技术的烟气处理系统

关于强力微波和紫外线裂解技术以及工艺介绍
高强微波和紫外线裂解技术,是通过微波激励无极紫外灯,产生等离子体以及185nm和254nm等多个波段的高强度紫外线,而后通过微波催化、紫外光解、高能离子基团的协同作用,共同裂解并氧化污染物分子,在短时间内(数秒内)将烟气分子裂解和氧化生成各种无害的或者易被水吸收的小分子物质。
整个工艺过程低成本,不产生二次污染,维护量少。
基于强力微波和紫外线裂解技术的烟气处理系统
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      强力微波和紫外线裂解技术,是通过微波激励无极紫外灯,产生等离子体以及185nm和254nm等多个波段的强力度紫外线,而后通过微波催化、紫外光解、高能离子基团的协同作用,共同裂解并氧化污染物分子,在短时间内(数秒内)将烟气分子裂解和氧化生成各种无害的或者易被水吸收的小分子物质。

      设备主要通过下列三种反应机制进行污染物的裂解、氧化去除:

      直接裂解:微波无极灯发出的短波紫外光子携带的强大能量直接作用于污染物分子,裂解污染物分子;对于VOC,直接氧化为可以直接排放的CO2和H2O,对于硫化物以及氮化物,则氧化成高价态且易溶于水的N2O3和N2O5。

      间接反应:短波紫外光子作用于O2、H2O,生成-O2、O3、-OH等氧化基团,进而使目标污染物被氧化去除;

      微波催化协同作用:微波可使烟气分子能量增加,同时增大与氧化基团碰撞的次数增加,提高反应速率。

      整个过程通过微波激励无极紫外灯,产生多个波段的强力度短波紫外线,裂解烟气中的大分子物质等有害成分;并且通过上述微波催化、紫外光解、协同高能基团共同裂解过程彻底氧化污染物分子,清洁环保的实现废物处理净化空气的效果;

      在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫(以及三氧化硫)同时吸收转化为溶于水的物质,达到彻底脱除的目的。

整个工艺过程低成本,不产生二次污染,维护量少。

      工艺图如下图,图示的废气混合表明来自于不同的焚烧单元产生出的废气经过温度调节进行混合,可以合并到一个系统里面进行处理,而无需在每台焚烧设备后面配置的烟气处理设备:

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图1 强力微波和紫外线裂解处理焚烧废气工艺示意图

      在工艺过程中产生的过量高浓度氧化基团,会以臭氧和氧气的方式存在于微波设备出口侧,其中过量的臭氧必须在排放入大气中之前,被吸收掉。利用臭氧对水良好的溶解性,末端加设的一台综合喷淋塔,分级逐步吸收处中的NOx、SOx、以及臭氧(O3),并起到洗气的效果,将烟气预处理过程中没能完全固定的粉尘颗粒留在洗涤塔的底部,使得较终大气排放指标大幅优于国家排放限值的要求,彻底消除绝大多数VOCs的同时,更是将存在于烟气中的恶臭分子如各种硫化物以及氮化物彻底消除,达到净化和除臭的效果,确保达标排放,不影响周边群众的生活,并且不产生任何固体废弃物。

对于中低浓度的复杂工况,还可有效处理含硫含氮含卤素含一氧化碳的有机烟气;关键反应的反应平衡在很短时间内(通常为0.8秒)即可达到,不需要较长的停留时间。

在典型烟气温度下,对VOCs的氧化率可达95%以上,对于NO的氧化效率可达84%以上,对SO2的氧化接近100%,结合尾部湿法洗涤,NOx的去除率高达 95%,SO2去除率约为100%,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;因为未与NOX反应的O3会在洗涤器内被除去,所以不存在O3的泄漏问题;除以上优点外,该技术可同时适应多种复杂气体,如饱含SO2、CO、H2S、NH4以及VOCs,特别适用于复杂气体环境的综合处置。

适用范围:

中低浓度烟气处理可有效处理含硫含氮含卤素的有机烟气,火化机尾气是适合于用本工艺处理的典型烟气。

优点:

需要根据实际情况增加前后端处理工艺。净化效率高,随开随关,维护和运行成本低。设备可实现调控和升级,投资风险小;

缺点:

对于电能消耗的要求比较高。

运行维护

设备只需要消耗电能,低成本运行,低成本维护


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