CN101322896A - 立式高效烟气脱硫、脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立式高效烟气脱硫、脱硝装置，包括吸附剂用料仓、料进口、料出口、输送系统、再生器，还包括吸附区，该吸附区具有供吸附剂流通用的壁上带孔的弯曲通道，设于料出口和吸附区底部之间的分选筛，以及设于吸附区的探头。吸附区内设有弯曲通道，能够延长吸附剂和烟气的接触时间，增大二者的接触面积，更有利于提高吸附效率。

Description

立式高效烟气脱硫、脱硝装置

技术领域

本发明涉及一种立式高效烟气脱硫、脱硝装置，尤其涉及一种干法脱硫、脱硝、脱氮装置。

背景技术

随着国家GDP快速的增长，国民经济迅速腾飞，带来了环境的恶化日超严重.加入WTO和签定国际环境公约《京都协议书》后，国家对环保的要求也日益严格.从以前的除尘排放指标100～300mg/m3到现在的≤50mg/m3，并强制要求脱硫及逐步提倡脱硝脱氮.目前国内除尘行业采用了布袋除尘后，完全可以满足国家环保要求的排放标准：≤50mg/m3.而国内脱硫工艺95％以上均采用湿法脱硫(即酸碱中和的原理).就是在水中加入碱或石灰生成碱性水，用高压泵喷出，产生水雾，与酸性烟气混合产生中性水后排放，该工艺虽然能达到排放标准，但高温烟气中硫的含量是不稳定的，而水的介质浓度也很不稳定，所以很难保证长期稳定运行.硫经高温加热后产生二氧化硫遇水后产生高温亚硫酸，这在化工行业是最难处理的强腐蚀物质，碱水本身也是腐蚀介质，只有中合后才不腐蚀，如果不保持稳定的中合，再加上冲刷，无论是酸性或碱性对绝大部分金属含有色金属均有绝对强大的破坏力.即便能保证稳定的中合运行，其运行成本也很高，中合水也需经污水处理后才能排放.我国是严重缺水的国家之一，这种工艺对水资源也是一种严重的浪费.再加上这种工艺脱硝、脱氮也无法兼容，在这种情况下，干法脱硫脱硝脱氮装置应运而生.这种装置以其造价低、运行成本低、效率高且运行稳定，还能废物回收利用，转化成硫酸、硫磺系列副产品，从而得到了广大用户及有关部门、专家的肯定。

发明内容

本发明提供一种立式吸附式高效烟气脱硫、脱硝装置，是一种纯干法可重复再生循环使用的新型高效环保设备。

本发明的立式脱硫脱硝装置，包括吸附剂用料仓、料进口、料出口、输送系统、再生器，其特征在于，还包括吸附区，该吸附区具有供吸附剂流通用的壁上带孔的弯曲通道，设于料出口和吸附区底部之间的分选筛，以及设于吸附区的探头。

本发明上述的脱硫脱硝装置，还包括设于吸附区的氨喷口。在吸附剂用料仓和料进口之间的管道上设有闸阀，在料出口附近的管道上也设有闸阀。还包括回收装置，该回收装置用于回收再生器产生的副产品。所述吸附区的弯曲通道呈“S”字形。所述吸附区的弯曲通道呈亚弧形。所述吸附区的弯曲通道为吸附区内的多个筛板漏斗形成的通道。该分选筛的结构尺寸为：∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。

另外，在本发明的脱硫脱硝装置中，吸附区分为上下两个单元，其中上单元为脱硝单元，下单元为脱硫单元，且在这两个单元处均设有设于料出口和每个吸附区单元底部之间的分选筛。

本发明的上述脱硫脱硝装置，还包括设于吸附区的氨喷口6。在吸附剂用料仓和料进口之间的管道上设有闸阀，在料出口附近也设有闸阀。分选筛的尺寸为∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。

本发明还提供一种圆形或者方形筛板漏斗，其具体结构尺寸为：∠ABC＝20°～30°，∠BCD＝110°～120°。该圆形或者方形筛板漏斗用于承载吸附剂，以便吸附剂吸附气体。

本发明还提供由多个上述圆形或者方形筛板漏斗上下错位排列，或者不错位排列而成的吸附单元。由多个上述圆形或者方形筛板漏斗呈梅花形分布排列而成的吸附单元。

本发明还提供另一种立式脱硫脱硝装置，包括吸附剂用料仓、料进口、料出口、输送系统、再生器，其特征在于，还包括吸附区，该吸附区具有如上述的吸附单元，设于料出口和吸附区底部之间的分选筛，以及设于吸附区的探头。

本发明还提供一种用于将物料进行筛分的分选筛，其中，∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。

本发明还提供一种脱硫脱硝方法，将含有二氧化硫及硝的有害气体通过吸附区，该吸附区具有供吸附剂流通用的弯曲通道，以便吸附剂吸附气体中的有害物质，当吸附剂饱合后，设于吸附区的监测探头会自动报警，报警后洁净的吸附材料将会自动更换饱合的有毒吸附剂，饱合的有毒吸附剂将会自动进入再生转化器进行再生处理，经再生处理的吸附剂可进行重复使用。

在所述的脱硫脱硝方法中，饱合的可再生吸附剂在再生的同时，将其中的二氧化硫转化成亚硫酸且回收在回收装置中。饱合的有毒吸附剂在进入再生器之前，先通过设于料出口和吸附区底部之间的分选筛进行分选。

本发明的脱硫、脱硝装置采用的是物理方法的工作原理，具体为将含有二氧化硫及硝的有害气体中的有害物质吸附到吸附材料上。当吸附材料饱合后，监测探头会自动报警。报警后洁净的吸附材料将会自动更换饱合的有毒吸附材料。饱合的有毒吸附材料将会自动进入再生转化器进行再生处理，经再生处理的吸附材料与新的洁净吸附材料性能功能一样，可进行重复使用，饱合的高效可再生吸附材料在再生的同时，可将其中的二氧化硫转化成亚硫酸变废为宝，成为一种化学原料。可销售给化工厂作为原料或深加工提取高纯度硫酸或硫磺等。有害的毒烟气经过净化吸附塔中高效吸附剂的吸附就可变成洁净空气排入大气。此装置上采用PLC自动控制系统，结构简单紧凑，操作简单确保运行稳定可靠，并可与国家环保在线监测系统配套连接，实现远程在线监控。

上述的吸附材料包括活性碳。由于活性碳本身是一种多孔性含碳物质具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，因此具有很强的吸附性。活性碳的孔隙分为微孔、中孔和大孔，其孔径分别为大于2mm，20-200mm，大于200mm。活性碳表面上含有多元素含氧功能团，还可以浸渍化学物质，制成浸渍活性碳。因此它既是优良的吸附剂，也是催化剂，催化剂载体。经过特殊的工艺精制而成的高效脱硫、脱硝吸附材料。该产品孔隙发达，比表面更大，尤以微孔容积大而独具优点。其强度高、抗摩擦、耐冲击、容易再生。吸附速度极快，容量高对各种有机溶质、游离氧，空气中的各种有害气体有极强的吸附能力，并具有极好的气体分离和提纯功能。

本发明的脱硫、脱硝装置广泛适用于火力发电厂锅炉烟气的高效脱硫、脱硝、脱氮、脱汞脱臭等。尤其对垃圾焚烧烟气中的重金属，尤其是Hg、二噁英(PCDDS)、呋喃(PCDFs)等有害气体具有良好的净化作用，还可以对氰化物、砷化物、氨气、一氧化碳、苯、氯、甲醛等有害气体进行有效的分离净化。

本发明的立式吸附式高效烟气脱硫、脱硝装置具有如下优点：

吸附区内设有弯曲通道，能够延长吸附剂和烟气的接触时间，增大二者的接触面积，更有利于提高吸附效率。

另外，占地面积小、投资少、运行费用低、适用温度广、阻力小、不消耗水资源。吸附材料吸收效率高，且能再生重复使用。对除尘器没有除尽的灰粉也能彻底干净的去除。整个系统有吸附塔、风机、输送机、再生器、阀门等，管路配置少、动力小、能耗小、维修量小、无腐蚀堵塞、结垢，风机带水等现象，且材料采用钢材，投入少，系统运行简单可靠。吸附效率高适用范围广，吸附材料资源丰富且价格低，废物综合利用，还能产出副产品决无二次污染。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的S型脱硫脱硝塔系统工艺流程示意图；

图2为本发明第二实施例中的亚弧型脱硫脱硝圆塔系统工艺流程示意图；

图3为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝一体塔(侧排烟)；

图4为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝一体塔(上排烟)；

图5为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝分体塔(侧排烟)；

图6为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝分体塔(上排烟)；

图7为本发明第三实施例中的圆形筛板漏斗形状示意图；

图8为本发明第三实施例中的塔内筛板漏斗呈错位(交叉)排列示意图；

图9为本发明第三实施例中的圆塔内筛板漏斗呈梅花布置示意图(俯视图)；

图10为本发明的塔内分选筛的示意图；

图11为本发明第三实施例中的方塔内部筛板漏斗布置示意图(俯视图)；

图12为本发明第三实施例中的方形筛板漏斗形状示意图；

附图标记说明：

1.基座.2.分选筛.3.塔体.4.含尘烟气.5探头.6.氨喷口.7.净化烟气.8.料仓.9.输送系统.10.闸阀.11.再生器.12.吸附料.13.回收装置.14.料出口.15.废料出口.16.料进口.17.筛板漏斗 18.筛板漏斗.19.吸附区

具体实施方式

下面结合图1-12对本发明的立式高效烟气脱硫、脱硝装置进行详细的说明。

图1为本发明第一实施例中的S型脱硫脱硝塔系统工艺流程示意图。其中，该装置是将吸附料12放入料仓8中，经管道进入吸附区19，流入钢制圆形、下侧进含尘烟气4、上出净化烟气7的塔体3内经S型弯曲壁上开孔的折叠通道下落与上行的高温含硫硝的有害烟气4产生逆流。在逆流过程中，将烟气中有害的二氧化硫、氮氧化物充分吸附在吸附料12上，吸附料在重力的作用下按控制时间准确的由废料出口14排出，在S型通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来，由废料出口15放出，再利用或燃烧，合格的饱和吸附料从料出口14排出后，进入再生器11进行再生处理.处理后的吸附料与新的吸附料效果一样，可重新输送到料仓8，经管道流入塔体3重复利用。再生器11再生的同时，将酸性的亚硫酸液体、废气和水、氮的副产品直接排入回收装置13进行回收，产生稀硫酸或硫磺、氮产品，这样重复利用。即达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效益，减少运行成本。

图2为本发明第二实施例中的亚弧型脱硫脱硝圆塔系统工艺流程示意图。其中，该装置是将吸附料12放入料仓8中经管道进入吸附区19，流入钢制圆形、下侧进含尘烟气4、上出净化烟气7的塔体3内经亚弧型壁上开孔的弯曲通道下落与上行的高温含硫氮有害的烟气4产生逆流。在逆流过程中，下部为脱硫部分：将烟气中有害的二氧化硫充分吸附在吸附料12上，吸附料在重力的作用下按控制时间准确的由排放口14排出，在亚弧型通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料8在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来，由废料出口15放出，再利用或燃烧，合格的饱和吸附料从料出口14排出后，进入再生器11进行再生处理.处理后的吸附料与新的吸附料效果一样，可重新输送到料仓8，经管道流入塔体3重复利用.再生器11再生的同时，将酸性的亚硫酸液体、废气和水直接排入硫回收装置13，产生稀硫酸或硫磺。上部为脱硝部分：将烟气中有害的氮氧化物充分吸附在吸附料12上，吸附料在重力的作用下按控制时间准确的由料出口14排出，在亚弧型通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来，由废料出口15放出.再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生器11进行再生处理.处理后的吸附料与新的吸附料效果一样，可重新输送到料仓8，经管道流入塔体3重复利用.再生器11再生的同时，将副产品直接排入硝回收装置13进行回收，进入硝回收装置13进行回收，产生硝酸铵或结晶硝，这样重复利用.即达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效.即达到国家环保要求益，减少运行成本。

图3为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝一体塔(侧排烟)。该装置是将吸附料12经管道进入吸附区19，流入钢制圆形、侧进含尘烟气4、侧排净化烟气7的塔体3内经特制的筛板漏斗17错位通道下落与上行的高温含硫硝有害的含尘烟气4产生逆流.在逆流过程中，将烟气中有害的二氧化硫、氮氧化物充分吸附在吸附料12上，吸附料12在重力的作用下按控制时间准确的由料出口14排出，在通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生器进行再生处理，净化烟气7由塔体3的侧部排出，与烟道接通.再生系统同上.这样除尘效果能达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效益，减少运行成本。

图4为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝一体塔(上排烟)。该装置是将吸附料12经管道流入塔体3内经特制的筛板漏斗17错位通道下落与上行的高温含硫硝有害的含尘烟气4产生逆流.在逆流过程中，将烟气中有害的二氧化硫、氮氧化物充分吸附在吸附料12上，吸附料12在重力的作用下按控制时间准确的由料出14口排出，在通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生塔进行再生处理，净化烟气7由塔体3的顶部排出，与烟道接通.再生系统同上.这样除尘效果能达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效益，减少运行成本。

图5为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝分体塔(侧排烟)。该装置是将吸附料12经管道流入塔体3内经特制的筛板漏斗17错位通道下落与上行的高温含硫氮有害的含尘烟气4产生逆流.在逆流过程中，下部为脱硫部分：将烟气中有害的二氧化硫充分吸附在吸附料12上，吸附料12在重力的作用下按控制时间准确的由料出14口排出，在漏斗错位通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生塔进行再生处理.再生系统同上.上部为脱硝部分：将烟气中有害的氮氧化物充分吸附在吸附料12上，吸附料在重力的作用下按控制时间准确的由料出口14排出，在亚弧型通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生塔进行再生处理.再生系统同上.净化烟气4由塔体3侧部排出，与烟道接通.这样，即达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效益，减少运行成本.

图6为本发明第三实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝分体塔(上排烟)。该装置是将吸附料12经管道流入塔体3内经特制的筛板漏斗17错位通道下落与上行的高温含硫氮有害的含尘烟气4产生逆流.在逆流过程中，下部为脱硫部分：将烟气中有害的二氧化硫充分吸附在吸附料12上，吸附料12在重力的作用下按控制时间准确的由料出口14排出，在漏斗错位通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生塔进行再生处理.再生系统同上.上部为脱硝部分：将烟气中有害的氮氧化物充分吸附在吸附料12上，吸附料12在重力的作用下按控制时间准确的由料出口14排出，在亚弧型通道下部往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来再利用或燃烧，合格的饱和吸附料排出后，进入再生塔进行再生处理.再生系统同上.净化烟气4由塔体3顶部排出，与烟道接通.这样，即达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效益，减少运行成本。

图7为本发明第三实施例中的圆形筛板漏斗形状示意图。该结构为钢制圆形漏斗.制作材料为钢制孔眼筛板。.图中∠ABC＝20°～30°，∠BCD＝110°～120°.其作用为：漏斗内装吸附料，含尘烟气4由孔眼进入通过吸附料12进行吸附，该结构为特制专用。

图8为本发明第三实施例中的塔内筛板漏斗呈错位(交叉)排列示意图。该结构为多个由钢制筛板漏斗17错位排列的钢制过滤单元.钢制漏斗中间为吸附料12的流动通道，这样交叉排列可以减少烟气阻力，以利于烟气流通及更好的吸附含尘烟气中的有害物质。

图9为本发明第三实施例中的圆塔内筛板漏斗呈梅花布置示意图(俯视图)。该结构为钢制圆形塔体3内部钢制筛板漏斗17呈梅花形分布的结构俯视图。这样的结构有利于烟气的均匀分布.以便更好的处理吸附含尘烟气4。

图10为本发明的塔内分选筛的示意图。该结构为钢制塔内的钢制分选筛2，可以在吸附料12自然下滑的过程中，自然将细碎的物料筛选分离，不再另行专门机械分料。一来可以节省能源，二来可以节省场地。图中：∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。利于节能降耗，减轻再生器11的工作强度。

图11为本发明第三实施例中的方塔内部筛板漏斗布置示意图(俯视图)。该结构为钢制塔体3内部钢制筛板漏斗17横截面布置的结构俯视图。这样的结构使用于大型的电厂锅炉。

图12为本发明第三实施例中的方形筛板漏斗形状示意图。与圆形筛板漏斗不同的是，其截面呈方形。

Claims (25)

1、一种立式脱硫脱硝装置，包括吸附剂用料仓8、料进口16、料出口14、输送系统9、再生器11，其特征在于，还包括吸附区19，该吸附区19具有供吸附剂流通用的壁上带孔的弯曲通道，设于料出口14和吸附区19底部之间的分选筛2，以及设于吸附区的探头5。

2、根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括设于吸附区19的氨喷口6。

3、根据权利要求1或2所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，在吸附剂用料仓8和料进口16之间的管道上设有闸阀10，在料出口14附近的管道上也设有闸阀10。

4、根据权利要求3所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括回收装置13，该回收装置用于回收再生器11产生的副产品。

5、根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述吸附区的弯曲通道呈“S”字形。

6、根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述吸附区的弯曲通道呈亚弧形。

7、根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述吸附区的弯曲通道为吸附区内的多个筛板漏斗17形成的通道。

8、根据权利要求5或6或7之一所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括设于吸附区的氨喷口6。

9、根据权利要求8所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，在吸附剂用料仓8和料进口16之间的管道上设有闸阀10，在料出口14附近也设有闸阀10。

10、根据权利要求9所述脱硫脱硝装置，其特征在于该分选筛的结构尺寸为：∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。

11、根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，吸附区19分为上下两个单元，其中上单元为脱硝单元，下单元为脱硫单元，且在这两个单元处均设有设于料出口14和每个吸附区单元底部之间的分选筛2。

12、根据权利要求11所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括设于吸附区的氨喷口6。

13、根据权利要求12所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，在吸附剂用料仓8和料进口16之间的管道上设有闸阀10，在料出口14附近也设有闸阀10。

14、根据权利要求11所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，分选筛2的尺寸为∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。

15、一种圆形或者方形筛板漏斗，其特征在于，∠ABC＝20°～30°，∠BCD＝110°～120°。

16、根据权利要求15所述的圆形或者方形筛板漏斗，其特征在于，该漏斗用于承载吸附剂，以便吸附剂吸附气体。

17、由多个权利要求15或16所述的圆形或者方形筛板漏斗上下错位排列，或者不错位排列而成的吸附单元。

18、由多个权利要求15或16所述的圆形或者方形筛板漏斗呈梅花形分布排列而成的吸附单元。

19、一种立式脱硫脱硝装置，包括吸附剂用料仓8、料进口16、料出口14、输送系统9、再生器11，其特征在于，还包括吸附区19，该吸附区19具有如权利要求17或者18所述的吸附单元，设于料出口14和吸附区19底部之间的分选筛2，以及设于吸附区的探头5。

20、根据权利要求19所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括设于吸附区19的氨喷口6。

21、根据权利要求19或20所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，在吸附剂用料仓8和料进口16之间的管道上设有闸阀10，在料出口14附近的管道上也设有闸阀10。

22、一种用于将物料进行筛分的分选筛，其特征在于，∠ABC＝110°～115°，∠ACD＝130°～140°，∠BEG＝140°～145°。

23、一种脱硫脱硝方法，其特征在于，将含有二氧化硫及硝的有害气体通过吸附区，该吸附区具有供吸附剂流通用的弯曲通道，以便吸附剂吸附气体中的有害物质，当吸附剂饱合后，设于吸附区的监测探头会自动报警，报警后洁净的吸附材料将会自动更换饱合的有毒吸附剂，饱合的有毒吸附剂将会自动进入再生转化器进行再生处理，经再生处理的吸附剂可进行重复使用。

24、根据权利要求23所述的脱硫脱硝方法，其特征在于，饱合的可再生吸附剂在再生的同时，将其中的二氧化硫转化成亚硫酸且回收在回收装置中。

25、根据权利要求23或24所述的脱硫脱硝方法，其特征在于，饱合的有毒吸附剂在进入再生器之前，先通过设于料出口14和吸附区底部之间的分选筛2进行分选。

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