一种可有效降低重金属含量的移动源尾气后处理系统
阅读说明：本技术 一种可有效降低重金属含量的移动源尾气后处理系统 (A kind of moving source exhaust gas aftertreatment system can effectively reduce content of beary metal ) 是由 王若冰 张月 陈亮 李航行 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及环保领域,具体涉及一种针对移动源尾气重金属脱除的后处理系统。本发明包括氧化腔、吸附腔、主流管、锥形管、连接机构和辅助处理模块,氧化腔和吸附腔均布置于主流管中,使用锥形管和连接机构进行连接。移动源尾气首先进入第一氧化腔,在导流格栅的作用下与氧化剂充分混合,发生气相重金属的均相氧化作用,在导流格栅区域出口处进行气相重金属的价态检测,如若高价态重金属含量不足,则利用本装置进行深度氧化,从氧化腔出来的尾气进入吸附腔,吸附腔具有一、二两级吸附剂层,利用吸附剂对尾气中高价态重金属进行吸附固定。本发明对移动源尾气重金属污染物进行多次氧化和多级吸附,重金属脱除效率高,可有效减少移动源尾气的污染。(The present invention relates to environment protection fields, and in particular to a kind of after-treatment system for mobile source tail-gas heavy metal removing.The present invention includes oxidation chamber, adsorbent chamber, main flow pipe, conical pipe, bindiny mechanism and auxiliary processing module, and oxidation chamber and adsorbent chamber are arranged in main flow pipe, are attached using conical pipe and bindiny mechanism.Mobile source tail-gas initially enters the first oxidation chamber, it is sufficiently mixed under the action of water conservancy diversion grid with oxidant, the homogeneous oxidizing effect of gas phase heavy metal occurs, the valence state detection of gas phase heavy metal is carried out in water conservancy diversion grid areas exit, if high-valence state content of beary metal is insufficient, then deep oxidation is carried out using the present apparatus, the tail gas come out from oxidation chamber enters adsorbent chamber, adsorbent chamber has one, two two-stage adsorbent layers, carries out absorption fixation to high-valence state heavy metal in tail gas using adsorbent.The present invention is repeatedly aoxidized to mobile source tail-gas heavy metal contaminants and multi-stage absorption, and heavy metal removing is high-efficient, can effectively reduce the pollution of mobile source tail-gas.)
技术领域
本发明涉及移动源尾气净化技术领域，具体涉及一种可有效降低重金属含量的移动源尾气后处理系统。
背景技术
近年来，我国大气污染防治成效显著，随着燃煤锅炉治理、电厂超低排放改造和工业提标改造等工作的深入开展，固定污染源的减排空间正在逐渐缩小，尤其是空气质量改善走在前列的城市，工业排放体量小，移动源排放贡献更加突出。因此，开展以移动源为主的污染物控制，对于大气环境的提质增效具有重大现实意义。目前，业界对于移动源尾气中的PM、SO2、NOx、HC、CO等污染物均有成熟的净化技术，如催化氧化技术(DOC)、选择性催化还原技术(SCR)、三效催化技术(TWC)、微粒捕集技术(DPF)等，对于尾气中重金属的脱除尚缺乏深入的研究和成熟的技术。移动源尾气重金属(如砷、汞、铅、硒等)排放具有极高的生物毒性，同时其排放具有污染源距地面高度低、与人类活动范围接近、城区污染物扩散能力有限等特点，因而其对人类造成的影响更为直接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效降低重金属含量的移动源尾气后处理系统，该系统可以降低移动源尾气中的气相重金属含量。该系统包括氧化装置和吸附装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可有效降低重金属含量的移动源尾气后处理系统，包括氧化腔、吸附腔、主流管、锥形管、连接机构和辅助处理模块，氧化腔和吸附腔均布置于主流管中，使用锥形管和连接机构进行连接。
所述锥形管分别密封安装在主流管的两端、以及内部氧化腔和吸附腔的连接处。
所述氧化腔设于主流管前段，包括第一氧化腔和第二氧化腔；第一氧化腔入口处内壁面布置有空气进气管、辅助氧化剂进气管，外壁面布置有带温度补偿的流量控制器；第一氧化腔中部内壁面布置有导流格栅、温度传感器、气体传感器、压力传感器，第一氧化腔中部外避面布置有保温棉、加热元件、换热元件等。第二氧化腔入口处布置有重金属价态检测传感器，第二氧化腔主体部分按环状布置有固体氧化剂，内壁面布置有温度传感器，外壁面敷设保温材料。
所述吸附腔设于主流管尾部，吸附腔两端布置有锥形管，中间环装布置重金属吸附剂，吸附剂前端布置有氧气传感器，吸附腔尾端布置有重金属含量检测器。
作为优选的技术方案，第一氧化腔中的辅助氧化剂可以是臭氧。
作为优选的技术方案，第一氧化腔和第二氧化腔的热源可以来自发动机散热。
作为优选的技术方案，第一氧化腔和第二氧化腔的热源可以来自独立设置的加热元件。
作为优选的技术方案，吸附腔可以采用三级布置和四级布置。
作为优选的技术方案，各级吸附腔中的吸附剂可以采用不同类型吸附剂的组合。
作为优选的技术方案，三个第一氧化腔、第二氧化腔以及吸附腔的布置可以按照安装空间情况进行调整。
作为优选的技术方案，第二氧化腔中可以被旁路。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，安装改造方便，能够利用发动机散热或者尾气的热量使得氧化腔和吸附腔的工作温度处于最佳温度区间，本装置能够有效的降低移动源尾气中重金属的含量，实用性强。
附图说明
图1是根据本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一种实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本移动源尾气重金属后处理系统包括第一氧化腔1、第二氧化腔2和吸附腔3，其中吸附腔包括一级吸附剂13和二级吸附剂14；第一氧化腔、第二氧化腔和吸附腔三部分共同构成了主流管，第一氧化腔、第二氧化腔和吸附腔三部分通过锥形密封管18、19进行连接。第一氧化腔中设有温度传感器8和氧气含量传感器10，分别反馈调节信号给加热元件11进行温度调节和带温度补偿的流量控制器6进行氧量调节。第一氧化腔外壁面布置有保温棉9，第一氧化腔中部布置有若干导流格栅7，使气相重金属与氧化剂进行充分混合、反应，而后尾气排出第一氧化腔，经锥形密封管18连接后进入第二氧化腔2。第二氧化腔入口处布置有重金属价态检测传感器15用于监测第二氧化腔入口处的重金属价态比例，当重金属价态检测传感器15监测到的氧化态重金属含量不够充足时，反馈调节信号给辅助氧化剂喷口5，进行氧化性气体的补充，若重金属价态检测传感器15检测到的重金属价态比例满足要求，则可将第二氧化腔2旁路，使得移动源尾气经由第一氧化腔1直接进入吸附腔3。第二氧化腔外壁面布置有加热元件20和保温棉21，内部布置有环装的固态催化氧化剂12对移动源尾气中的重金属进行进一步氧化，而后经由锥形密封管19连通后进入吸附腔3。吸附腔3由一级吸附剂栅板13和二级吸附剂栅板组成，在吸附腔入口处设有氧气传感器16，出口处设有重金属含量传感器17。
如图2所示，为本发明的工作流程图。进入本发明装置的移动源尾气首先进入第一氧化腔，在第一氧化腔中首先进行温度检测和氧含量检测，当尾气温度低于最佳氧化温度时启动温度补偿系统，温度补偿系统的热源可以是独立热源，也可以是与发动机的换热，当氧气含量过低时，进行入口空气量的调节。之后尾气进入第一氧化腔的导流格栅，在导流格栅的作用下与空气等氧化剂充分混合，发生气相重金属的均相氧化作用，在导流格栅区域出口处进行气相重金属的价态检测，如若高价态重金属含量不足，则开启第一氧化腔入口的辅助氧化剂喷口，亦可导流尾气进入第二氧化腔，在固体催化氧化剂的作用下继续对尾气中的气相重金属进行深度氧化。从氧化腔出来的尾气进入吸附腔，在吸附腔入口处首先进行温度检测，当尾气温度不满足吸附剂工作温度窗口时，启动温度补偿利用加热元件或者发动机换热对吸附腔进行加热，而后进入一级吸附腔进行尾气重金属的吸附，在一级吸附出口处进行重金属含量检测，若不满足排放要求，则尾气继续进入二级吸附进行尾气重金属的深度吸附。二级吸附后的尾气排出本发明装置系统。