专利名称:坑式燃烧源散发的多种污染物控制的利记博彩app
技术领域:
本发明主要涉及用于散发控制的洗涤器系统和过程,特别涉及一种“坑式燃烧源散发的多种污染物控制”。
背景技术:
控制石油燃烧源的散发解决了主要的环境问题。环保署(EPA)通过清洁空气法规定了的石油燃烧设施的散发。最初的规定主要与SOX和汞或其他金属氧化物散发有关,但最近的规定将纳入控制重金属(汞等)和二氧化碳的条款。
燃烧过程中产生的气体流经常进行净化,即,接触水以除去污染物。但是,此类净化过程经常会产生有害的废水,必须加以处理。
出于上述原因及下述其他理由,本领域技术人员在阅读本技术说明后很容易理解为何本工艺需要处理燃烧废气的替代方法和设备。
发明内容
使用过氧化氢降低SOX和汞或其他金属氧化物散发的方法和设备如本文所述。过氧化氢的持续聚集达到或接近超过推进级过氧化氢的水平,这促进了效率的提高。按照本发明使用方法和设备,可以通过处理出去SOX和重金属,同时分离出有效的副产品硫磺酸气体流和用于回收重金属的固体。本发明还包括各种情形下适用的方法和设备。
图1是本发明的一个具体散发控制系统的模块图;图2是在本发明的优先实践中使用的过氧化氢聚集控制系统;图3是现场双组分火箭燃料样本产生系统的示意图;图4是现场处理控制系统的模块图;图5样本收集系统的模块图;图6现场测试样本收集系统的示意图;图7净化器工作台测试器的照片。
具体实施例在下面对优选实施例的详细说明中,引用了零部件的附图,用具体图例对说明进行了说明。可以理解,本领域技术人员根据这些实施例的详细说明可以在不违背现有发明的精神和使用范围的前提下做出逻辑、机械和化学方面的改变。需要指出的是,这些图示并不按比例,除非图中提供了比例尺。因此,下面的详细说明不必局限于某一范围,而现有发明的使用范围只能由附加声明和同等性质的文件说明。
按本发明设计的散发控制系统解决了SOX和重金属的环境污染问题。设计这种系统的目的是为了将此类环境污染物控制在EPA规定的水平。
图1是本发明的一个具体散发控制系统的模块图。处理过程以气体流(例如除去微小颗粒后的烟道气体)开始。该设计和步骤的某些选项可以省略,也可以根据安装要求用替代的设备操作代替一般过程。说明过程中注明了替代步骤。
处理过程的第一个步骤是使用冷却和清洗室T1冷却并除去烟道气体10中的微型颗粒。处理水从W1室到T1室。微粒、清洗水和热量从T1室流到沉淀和冷却池D1。水流从沉淀和冷却池D1回到处理水室W1并重新计算。
清洗过的烟道从清洗室T1返回净化塔T2,以除去SOX和重金属。净化塔T2使用来自过氧化氢存储室H1的过氧化氢将亚硫酸氧化成硫磺酸,以防SO2再次散发。过氧化氢存储室H1最好提供足够的过氧化氢,体积百分比约占50%到70%,最佳状态是体积百分比70%。由于形成了硫磺酸,清洗器中液体的PH值上升了,随着金属氧化物和溶解的过氧化氢转化成硫酸盐,大多数重金属(包括汞……)氧化物都分散了。用离心机C1(例如固体碗形离心机)去除仍然未溶解的微粒和不能溶解的硫酸盐。净化器中的液体通过阀门V1流回循环泵P1,返回净化塔T2,继续进行再次循环,以便净化并清洗烟道气体。当净化器中的液体(硫磺酸)达到理想的浓度,开启离心机C1分离液体中的固体。随后,固体被倾入固体再生器R1。清洗过的净化器溶液通过阀门V2从离心机C1中抽取到硫磺酸存储器S1,即可用于肥料或其他工业用途。
在第一种净化溶液中,过氧化氢的浓度保持在预先设定的水平,例如***。
烟道气体流出净化器T2后接触除雾器DD,雾中含有硫磺酸液滴。含液滴的雾返回净化器T2,脱硫的烟道气体流入中和器N1。残留的酸性气体在中和器N1中与中和溶液中和。
另一方面,如有必要,中和器的出口处可以安置一个排气扇,将经过中和的清洁烟道气体15排出排气烟囱。
本散发控制系统提供了一种基于过氧化氢的方法,可以将燃烧源中的SOX和其他金属氧化物散发降低到EPA认可的水平。此外,还可以分离出有用的副产品硫磺酸和制造金属氧化物的原料。
***过氧化氢分析器过氧化氢浓度可以用FTIR直接测量。这两种方法都可以用于分析过氧化氢。
用于分析净化器溶液样本的FTIR分析法全程测量了过氧化氢浓度。上述一般步骤可以用于所有净化器溶液。稀溶液;用总反射系数(ATR)设备测量了净化器的测量。硫化锌ATR晶体用于碱溶液,AMTIR.sup.a ATR晶体用于酸溶液。
分析器的一个重要优点是这是一个连续的过程,与此同时,实时进行测量和调节。计算机通过软件进行监控,可以控制试剂的流量变化,按照程序软件的指令对自动测量作出反应。
分析器的详细说明现有发明首先必须将净化器溶液总的过氧化氢浓度保持在液流重量百分比的0.1%。为做到这一点,过氧化氢浓度控制系统40如图2所示。在提取循环溶液流样本后,在自动过氧化氢反应室中脱机确定过氧化氢的浓度。为了保持净化器溶液中的过氧化氢浓度,在自动过氧化氢反应室(未显示)中多级抽取一小瓶样本。该设备的输出自动控制向循环净化溶液中添加35%过氧化氢的添加速度。在向净化器溶液样本中添加过氧化氢时,通过监控过氧化氢的压力控制过氧化氢的浓度,参见图2。
因此,可以通过测量溶液与次氯酸钠(漂白剂)在一个封闭容器中反应产生的压力监控净化器溶液中过氧化氢的浓度。
这种监控过程如图2的设备所示。提取的溶液样本通过入口42进入过氧化氢控制系统40,该入口引导溶液通过计量泵44进入反应容器46中。次氯酸钠溶液存储在存储槽48中,并通过计量泵50进入反应容器。反应容器46带有电磁阀52和附属通风口54,可以将处理后的材料从系统40中排放出去。反应容器装有量规保护56、压力传感器58、压力计60和压力开关62,并通过套筒连接。
反映容器46连接在一个2.25英寸的O.D.KYNAR杆上。反应室66的容积约为10ml。压力开关62、压力传感器58、压力计60通过量规保护与反应室46分离,该量规保护带特氟隆隔板(未显示)。电磁阀52与反应容器46的底部连接。两个计量泵(44、50)供应净化器测试溶液和次氯酸钠溶液。本系统的所有湿零件都用聚合材料制造,这种聚合材料与次氯酸钠和/或硝酸钠。电子控制系统可以用来保持净化器溶液中过氧化氢浓度。该系统由时序脉冲发生器(未显示)、继电器(为显示)、泵(44、50)、阀门(未显示)和压力开关62组成。时序脉冲发生器控制反应物(净化器溶液和次氯酸钠)的添加、泄水阀54和过氧化氢计量泵(未显示)。
Cole-Parmer型H-56025-40PH配比控制器,流速可调(0 to 5.2GPH),用于控制实验室和现场测试的净化器溶液的PH值。该控制器的调节率为每0.1PH单位变化,并可用酸或原料调节PH值。泵送速度按比例降低,直到达到调整点。所有湿零件都由聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和Viton.TM.聚酯制造。部件46带内部分离转换器(未显示),保护电子设备免遭线电压波动。该部件安装在净化槽(见图4)中,槽中放置过氧化氢和抽样系统。
图3是现场双组分火箭燃料样本生成系统70的模块图。发射台39A和39B的氧化区中的存储槽每个都带有GN2净化线,用于氧化剂存储槽中的阀门。GN2通过存储槽74底部的净化线72流入,在存储槽76的顶部排出,该存储槽作为GN2的NTO流过旋转流量计78。当NTO混合溶液通过旋转流量计78流入溶液分离器82并最终到达净化器(未显示),在点80处测量温度和压力。存储槽74中氧化剂很充分,因此,由于NTO的强迫蒸发,存储槽中的温度下降很少。由于四氧化二氮的蒸汽压力很高,故必须向存储槽74中添加GN2,降低NTO通过净化器的流速(低于每分钟5立方英尺(scfm))。一个额定流速未100到200scfm的三孔(未显示)支管(未显示)用于生成通过净化器的液流。加入溶液分离器的GN2的流速可变,从而产生通过净化器的100、200、300、400和500scfm流速。
过程控制系统(见图4),本系统附带在净化槽90中,该净化槽可以在危险位置使用。本系统中,净化器溶液泵(未显示)用于样本流从泵排出线路(未显示)通过线路92到净化槽90的循环,以便测量过氧化氢的浓度和PH值,在返回净化器溶液存储槽前,过氧化氢或氢氧化钾被送入该线路。净化槽B90B带过氧化氢控制系统96和过氧化氢泵98,该泵与过氧化氢筒或存储槽100连接。
分析器样本收集系统
现场净化器的样本收集系统110如图5和图6所示。这些样本在第一净化塔之前和第四净化塔之前收集。这种抽样布局可以轻松地衡量净化器的效率。实际样本端口一般用于测量通过净化塔的压力降并使用0.25英寸的KC装置。我们卸下现有的装置,进行了连接并插入一个0.25英寸KC混合T形接头,该接头接入样本系统。这种布局下,抽样点和撞击器液体之间的距离最小(小于2英寸)。来自净化器通风竖管的样本116进入。撞击器溶液114进入。这种两相液流118进入样本系统。图6显示的这种布局说明了样本收集系统110是如何与净化器排出系统124通过现有的KC装置112连接的。0.25英寸的T形接头120可用于将蒸汽样本与撞击器溶液混合,借助Piab吸出泵(未显示)产生的真空从通风竖管吸出该蒸汽样本。撞击器溶液为0.001-M硫磺酸,含0.1%wt的过氧化氢。撞击器溶液由样本槽中的容器130供应。
图6显示的样本系统由四个部分组成(1)撞击器溶液泵送系统,撞击器溶液在该系统内完成从存储槽到抽样点处的混合T形接头120的循环,(2)抽出系统,用Piab真空泵128通过混合T形接头120将样本从净化器出口抽出,样本在120处与撞击器溶液混合,接着这种两相混合物被抽入溶液分离器134,溶液样本在分离器中与GN.sub.2(或空气)分离,GN.sub.2从旋转流量计136抽到Piab泵128,(3)样本收集系统,通过泵头123和3路阀门138泵送含有来自溶液分离器样本的撞击器溶液,在阀门138处装满样本容器140或将样本溶液抽到废水容器142,(4)净化系统,可以将GN.sub.2通过两相样本线路144和混合T形接头泵送到溶液分离器134,撞击器溶液在138处添加并进入净化器排出口(未显示)。最后一种操作中,收集样本前可以清洗并干燥样本流入系统。泵和其他电气元件安装在净化样本槽中。
如上文所述,本发明使用过氧化氢降低SOX和汞(或其他金属氧化物)散发的方法和设备。过氧化氢的持续聚集达到或接近超过推进级过氧化氢的水平,这促进了效率的提高。按照本发明使用方法和设备,可以通过处理出去SOX和重金属,同时分离出有效的副产品硫磺酸气体流和用于回收重金属的固体。
尽管上文已经描述并说明了具体的应用实例,但也可以用本专业的一般技巧取代上述具体应用方法,达到相同的目的。本应用方法旨在涵盖现有发明的任何改进或变型。因此,很明显,本发明仅限于上述权利要求和同等文件固定的范围。
现有发明的一个重大好处是,这是一个连续的过程,在该过程中实时进行测量和调节。计算机通过软件进行监控,可以控制试剂的流量变化,按照程序软件的指令对自动测量作出反应。
权利要求
1.一种气体流处理方法,至少可用于除去硫的氧化物和氮的氧化物,该方法包括用第一过氧化氢溶液清洗气流并除去含硫磺酸的副产品流;用第一过氧化氢溶液清洗气流后,用第二过氧化氢溶液对气体流进行氧化,在这个氧化过程中,氧化氮被转换成二氧化氮;在对气流进行氧化后,用第三过氧化氢溶液清洗气体流并除去含硝酸的副产品;其中,在对气体流进行氧化前,第二过氧化氢溶液达到约75%以上的体积浓度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于用第一过氧化氢溶液清洗气流的过程进一步包括将气流输入净化器;将第一过氧化氢溶液输入净化器;除去处理后的净化溶液中的固体颗粒;再次将净化溶液和第一过氧化氢溶液输入净化器。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括抽取第一过氧化氢溶液和回收净化溶液混合溶液的样本;控制混合溶液中过氧化氢的浓度,至少达到预定的水平。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于除去固体颗粒的过程包括将处理后的净化溶液进行离心过滤。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于用第三过氧化氢溶液清洗气体流的过程进一步包括将气流输入净化器;将第三过氧化氢溶液输入净化器;除去处理后的净化溶液中的固体颗粒;再次将净化溶液和第三过氧化氢溶液输入净化器。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,进一步包括抽取第三过氧化氢溶液和回收净化溶液混合溶液的样本;控制混合溶液中过氧化氢的浓度,至少达到预定的水平。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于过氧化氢的预定浓度必须达到气体流内部反应所需的过氧化氢理想配比过剩量。
8.一种将至少含有一种硫的氧化物(SOX)的蒸汽转化成含硫液体的过程,由如下过程组成a)将至少含有一种硫的氧化物(SOX)的蒸汽导入第一接触区,b)使上述蒸汽与水接触,生成至少一种硫的氧化物的含氧酸,c)将上述酸的蒸汽作为第二液流导入第二接触区,d)将上述蒸汽与第二接触区中的过氧化氢接触,转换上述第二液流中以非硫形态存在的硫的含氧酸,e)抽取上述第二接触区中的液流样本,确定上述第二接触区中存在的过氧化氢的相对数量,f)如果上述抽样测定第二液流中的过氧化氢超额量不足时,向第二接触区中添加过氧化氢。
9.如权利要求8所述的过程,其特征在于样本从第二接触区中提取,并确定其PH值,第二接触区内物质的PH值调节到7.0到0.1之间。随后,重新计量净化溶液,使之达到理想的酸度。
10.如权利要求8所述的过程,其特征在于样本从第二接触区中提取,确定第二接触区中过氧化氢的相对含量,但是,在含量确定之前,除去上述样本中的硫和硫的氧化物。
11.如权利要求10所述的过程,其特征在于在除去上述样本中硫的氧化物后,通过滴定法测定过氧化氢的浓度。
12.如权利要求8所述的过程,其特征在于通过傅立叶转换红外光谱法测定过氧化氢的浓度。
13.如权利要求8所述的过程,其特征在于预定的过氧化氢超额量必须至少达到上述液流的0.1%wt。
14.一种将含有硫的氧化物产品的液流转换成有用的化学液体复合物的过程,该过程由以下步骤组成a)将上述液流导入第一接触区,b)将上述蒸汽与上述第一接触区中的过氧化氢接触,至少转换某些以非硫形态离子存在的硫的含氧酸,c)如果上述抽样测定上述溶液中的过氧化氢超额量不足时,向第一接触区中添加过氧化氢,d)向第一接触区中添加含有氢氧化钾的溶液,使第一接触区中的PH值保持在7.0到0.1之间,并生成硫磺酸溶液。
15.一种将含有至少一种硫的氧化物的蒸汽转换成有用的化学液体复合物的过程,该过程由以下步骤组成a)将至少含有一种硫的氧化物的蒸汽导入第一接触区,b)使上述蒸汽与水接触,生成至少一种硫的氧化物的含氧酸,c)将上述酸的蒸汽作为第二液流导入第二接触区,d)将上述蒸汽与第二接触区中的过氧化氢接触,转换上述第二液流中以非硫形态存在的硫的含氧酸,e)如果上述抽样测定第二液流中的过氧化氢超额量不足时,向第二接触区中添加过氧化氢,f)向第二液流中添加含有氢氧化钾的溶液,使第二液流中的PH值保持在7.0到0.1之间,并生成硫磺酸溶液。
全文摘要
本发明提供了一种使用过氧化氢的有助于减少内燃烟道气体流的SO
文档编号B01D53/78GK1733354SQ20051007106
公开日2006年2月15日 申请日期2005年5月24日 优先权日2004年8月11日
发明者钟兰狄 申请人:钟兰狄