申请/专利权人：昆明理工大学

申请日：2022-03-25

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN114682077B

主分类号：B01D53/78

分类号：B01D53/78;B01D53/86;B03C3/017;F27D17/00;F28C1/02;B01D53/62;B01D53/44

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.07.26#实质审查的生效;2022.07.01#公开

摘要：本发明公开了一种焦炉炉头烟多污染物深度净化的方法，其首先对焦炉炉头烟进行喷淋，达到降温的目的；之后烟气经过电滤体系，去除粉尘及焦油；除尘除焦后的烟气经过缓冲区后进入到吸附电催化体系中，CO、VOCs被选择性吸附富集趋于饱和时启动催化电阻丝激发高温自由基协同催化氧化过程，碳组分被快速彻底氧化为CO2和H2O；后续烟气经喷淋吸收体系吸收以及分级结晶，对硫硝碳进行全量回收，实现焦炉炉头烟净化；该发明为焦炉炉头烟气的深度净化提供了系统的解决方法。

主权项：1.一种焦炉炉头烟多污染物深度净化的方法，其特征在于：首先对焦炉炉头烟进行喷淋，达到降温的目的；之后烟气经过电滤体系，去除粉尘及焦油；除尘除焦后的烟气经过缓冲区后进入到吸附电催化体系中，CO、VOCs被选择性吸附富集趋于饱和时启动催化电阻丝激发高温自由基协同催化氧化过程，碳组分被快速彻底氧化为CO2和H2O；后续烟气经喷淋装置吸收以及分级结晶，对硫硝碳进行全量回收，实现焦炉炉头烟净化；喷淋降温中的喷淋液包括工业用水、熄焦水，喷淋流量为0.1~30Ls，降温后为干烟气，烟气温度降至200℃~300℃；分级结晶是指在0.1℃~150℃的温度范围内，采用溶析结晶助剂乙醇、丙醇、乙酸、柠檬酸、EDTA、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮，同时调节pH为3~10，将吸收后的溶液中的盐分类析出；完成上述方法的装置包括冷却装置、电滤耦合吸附电催化装置、喷淋装置、分级结晶装置、补水池，其中冷却装置与补水池连接，冷却装置下部设置有烟气入口，冷却装置顶部出气口通过管道与电滤耦合吸附电催化装置连接，电滤耦合吸附电催化装置包括壳体、板式过滤件、催化电滤布、阴极、催化电阻丝、吸附材料、高压交流电源、低压直流电源，壳体两端分别开有进气口和出气口，壳体为圆柱形，阴极、板式过滤件设置在壳体内并位于壳体内一侧形成电滤区，催化电滤布设置在板式过滤件外，阴极、板式过滤件分别与高压交流电源连接；吸附材料填充在壳体另一侧形成吸附电催化区，吸附材料与板式过滤件之间设置有缓冲区，多个催化电阻丝设置在吸附材料内，低压直流电源与催化电阻丝连接，电滤耦合吸附电催化装置通过引风机与喷淋装置下部连通，喷淋装置底部通过管道与分级结晶装置连接，分级结晶装置内设置有温度调控装置，分级结晶装置与盐储罐连接，分级结晶装置通过吸收剂再生装置与喷淋装置上部连接；喷淋装置中喷淋吸收液，对尾气进行吸收，分级结晶装置通过对吸收尾液的温度、pH、溶解度进行调控，实现分步结晶；温度调控装置能对分级结晶装置中的溶液进行温度调节，结晶后的吸收液经吸收剂再生装置进行再生后回用至喷淋装置中，分离出的结晶盐储存在盐储罐中；吸附材料是由MOFs材料、多孔碳基材料、沸石分子筛、硅胶或活性氧化铝作为载体，通过水热法、浸渍法或固相研磨热分散法将催化活性成分引入到载体中制得；催化电阻丝设置在吸附材料中，催化电阻丝是以镍铬合金、铁铬铝合金为载体，通过电沉积的方法在其上负载高温自由基催化剂，高温自由基催化剂为钴基双金属催化剂、单原子催化剂或氮改性碳基材料，催化电阻丝间距为0.1cm~10cm，催化电阻丝接入低压直流电源，输出电压0.1~360V，接入电源后产生温度为800℃~1500℃；喷淋装置采用多级喷淋塔，气体由下而上进入，喷淋液由上而下喷淋，喷淋液为浓度10%~20%氨水、浓度5%~10%的石灰乳溶液、浓度5%~10%的NaClO2溶液、浓度5%~10%的Na2S2O3溶液、浓度5%~10%的NaOH溶液中的一种或多种混合溶液；或者喷淋液由油相与水相按体积比为1:9~3:7的比例超声混合制得，其中油相为1-丁基-3甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或几种，水相为纯水-二甲基亚砜混合液、无机盐水溶液-二甲基亚砜混合液中的一种，其中无机盐水溶液为浓度5%~10%的FeCl2、CuCl2、CoCl2、PdCl2中的一种或多种，纯水或无机盐水溶液:二甲基亚砜的体积比为1:1。

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