CN103585874A - 脱硫脱硝系统及其脱硫脱硝方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫脱硝系统，其包括一塔体，所述塔体的下部设有烟气进口，对应烟气进口的下方位置于所述塔体内设有氧化段，对应烟气进口的上方位置于所述塔体内按由下至上的顺序依次设有浓缩段、吸收段、净化水洗段和除雾段，还公开一种前述脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法以；本发明提供的脱硫脱硝系统结构设计巧妙、合理，有效解决了运行成本高的问题，而且工艺稳定，吸收、浓缩结晶整体运行，无任何废液排放，限制氨逃逸排放，彻底解决氨逃逸及气溶胶问题。本发明提供的脱硫脱硝方法，工艺步骤简易，不仅实现脱硫和脱硝的效果，且具有脱硫脱硝效率高，节能环保，成本低，操作安全稳定的特点，能实现变废为宝，是今后环保脱硫发展的重点方向。

Description

脱硫脱硝系统及其脱硫脱硝方法

技术领域

本发明属于脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种脱硫脱硝系统及其脱硫脱硝方法。

背景技术

当今国内外广泛使用的脱硫脱硝一体化技术主要是湿式烟气脱硫和选择性催化还原或选择性非催化还原技术脱硝组合。湿式烟气脱硫常用的是采用石灰或石灰石的钙法，脱硫效率可达90％，其缺点是工程庞大，初投资和运行费用高，且容易形成二次污染。选择性催化还原脱硝反应温度为250～450℃时，脱硝率可达70％～90％。该技术成熟可靠，目前在全球范围尤其是发达国家应用广泛，但该工艺设备投资大，需预热处理烟气，催化剂昂贵且使用寿命短，同时存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。选择性非催化还原温度区域为870～1200℃，脱硝率小于50％。缺点是工艺设备投资大，需预热处理烟气，设备易腐蚀等问题。而且工艺复杂，成本高，操作难度大，难以广泛推广应用。

发明内容

针对上述的不足，本发明目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，运行成本低，不仅实现脱硫和脱硝的效果，还限制氨逃逸排放的脱硫脱硝系统；

本发明目的还在于，提供一种上述的脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，该方法的工艺步骤简易，不仅实现脱硫和脱硝的效果，还解决了氨逃逸的问题，且效率高，节能环保，成本低。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种脱硫脱硝系统，其包括一塔体，所述塔体的下部设有烟气进口，对应烟气进口的下方位置于所述塔体内设有氧化段，对应烟气进口的上方位置于所述塔体内按由下至上的顺序依次设有浓缩段、吸收段、净化水洗段和除雾段。

作为本发明的一种改进，所述氧化段包括按由下至上的顺序依次设置的氧化空气分布器、气液分布器和隔板。

作为本发明的一种改进，所述浓缩段包括按由下至上的顺序依次设置的事故降温喷淋层、二级循环液喷淋层和一级循环液积液槽，该一级循环液积液槽与所述二级循环液喷淋层的管路相连通。

作为本发明的一种改进，所述吸收段包括按由下至上的顺序依次设置的一级循环液喷淋层一、一级循环液喷淋层二、填料吸收层和一级循环液喷淋层三。

作为本发明的一种改进，所述净化水洗段包括按由下至上的顺序依次设置的水喷淋层、循环水喷淋层一、填料吸收层和循环水喷淋层二。

作为本发明的一种改进，所述除雾段包括按由下至上的顺序依次设置的除雾器一和除雾器二。

一种上述脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，其包括以下步骤：

(1)氧化空气经塔体的底部进入塔体内，并经氧化段的气液分布和均衡氧化，将吸收段的亚硫酸铵溶液全部氧化成硫酸铵溶液；

(2)硫酸铵溶液通过二级循环液喷淋层上的二级循环泵打入浓缩段，从浓缩段的顶部往下分布喷射，使从烟气进口进来的高温烟气与硫酸铵溶液逆向接触，把水分蒸发，从而增加硫酸铵溶液的密度使其达到饱和而形成结晶，饱和液进入一级循环液积液槽，通过该一级循环液积液槽的结晶泵打入后硫铵系统的旋流器，再进入稠厚器，从稠厚器进入离心机分离，然后回流到一级循环液积液槽，一级循环液积液槽的与二级循环液喷淋层相连，清液可溢流到二级循环液喷淋进行往返循环；

(3)吸收段吸收SO₂和吸收部分逃逸的氨，同时与下部亚硫酸铵溶液加氨水先吸收SO₂再与硫酸铵溶液相溶，流入浓缩段共溶形成完整的循环和吸收；

(4)净化水洗段对烟气中的逃逸氨进行吸收处理；

(5)除雾段对烟气进行除雾。

作为本发明的一种改进，氧化空气经氧化空气分布器后，再经三层气液分布器进行全方位均衡氧化，以将吸收段的亚硫酸铵溶液全部氧化成硫酸铵溶液。

作为本发明的一种改进，所述吸收段中的一级循环液喷淋层一为固定式加氨吸收层，用来高效吸收SO₂；一级循环液喷淋层二和填料吸收层用来防止氨逃逸和吸收SO₂；一级循环液喷淋层三用来防止氨逃逸。

作为本发明的一种改进，所述净化水洗段采用净化水对烟气中的逃逸氨进行彻底的吸收处理。

本发明的有益效果为：本发明提供的脱硫脱硝系统结构设计巧妙、合理，把各个功能系统整合结为一体，同时具有五套功能，配合工艺七大系统(工艺循环水、氨水、氧化、吸收、浓缩、硫胺成品系统、除雾系统)，形成了一套完整的脱硫脱硝系统，有效解决了运行成本高的问题，而且工艺稳定，吸收、浓缩结晶整体运行，无任何废液排放，限制氨逃逸排放，彻底解决氨逃逸及气溶胶问题，能将130-150度的进口烟气排放温度降到了35度以下，利用烟气温度变成了产成品，不仅节省了水资源，还克服了微尘PM2.5细微物的排放，大大降低了运行成本，即确保了环保效果，又变废为宝。本发明提供的脱硫脱硝方法，工艺步骤简易，不仅实现脱硫和脱硝的效果，还解决了氨逃逸的问题，且脱硫脱硝效率高，节能环保，成本低，操作安全稳定的特点，能实现变废为宝，是今后环保脱硫发展的重点方向。

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1，本实施例提供的一种脱硫脱硝系统，其包括一塔体1，所述塔体1的下部设有烟气进口11，对应烟气进口11的下方位置于所述塔体1内设有氧化段2，对应烟气进口11的上方位置于所述塔体1内按由下至上的顺序依次设有浓缩段3、吸收段4、净化水洗段5和除雾段6。

所述氧化段2包括按由下至上的顺序依次设置的氧化空气分布器21、气液分布器22和隔板23。

所述浓缩段3包括按由下至上的顺序依次设置的事故降温喷淋层31、二级循环液喷淋层32和一级循环液积液槽33，该一级循环液积液槽33与所述二级循环液喷淋层32的管路相连通。

所述吸收段4包括按由下至上的顺序依次设置的一级循环液喷淋层一41、一级循环液喷淋层二42、填料吸收层43和一级循环液喷淋层三44。填料吸收层43既防止氨逃逸又可以使气、液重新均布，使吸收反应更加充分。

所述净化水洗段5包括按由下至上的顺序依次设置的水喷淋层51、循环水喷淋层一52、填料吸收层53和循环水喷淋层二54。

所述除雾段6包括按由下至上的顺序依次设置的除雾器一和除雾器二。

本发明提供的脱硫脱硝系统结构设计巧妙、合理，把氨法脱硫系统整体的结合在一体，同时具有五套功能，配合工艺七大系统(工艺循环水、氨水、氧化、吸收、浓缩、硫胺成品系统、除雾系统)，形成了一套完整的脱硫脱硝系统，有效解决了运行成本高的问题，而且工艺稳定，吸收、浓缩结晶整体运行，无任何废液排放，限制氨逃逸排放，彻底解决氨逃逸及气溶胶问题，能将130-150度的进口烟气排放温度降到了35度以下，利用烟气温度变成了产成品，不仅节省了水资源，还克服了微尘PM2.5细微物的排放，大大降低了运行成本，即确保了环保效果，又变废为宝。

一种上述脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，其包括以下步骤：

(1)氧化空气经塔体1的底部进入塔体1内，并经氧化段2的气液分布和均衡氧化，将吸收段4的亚硫酸铵溶液全部氧化成硫酸铵溶液；具体的，氧化空气经氧化空气分布器21后，再经三层气液分布器22进行全方位均衡氧化，以将吸收段4的亚硫酸铵溶液全部氧化成硫酸铵溶液。其氧化效率通过计算设计后合理分布，可以达到99.8％以上。

(2)硫酸铵溶液通过二级循环液喷淋层32上的二级循环泵打入浓缩段3，从浓缩段3的顶部往下分布喷射，使从烟气进口11进来的高温烟气与硫酸铵溶液逆向接触，把水分蒸发，从而增加硫酸铵溶液的密度使其达到饱和而形成结晶，饱和液进入一级循环液积液槽33，通过该一级循环液积液槽33的结晶泵打入后硫铵系统的旋流器，再进入稠厚器，从稠厚器进入离心机分离，然后回流到一级循环液积液槽33，一级循环液积液槽33的与二级循环液喷淋层32相连，清液可溢流到二级循环液喷淋进行往返循环，能成功的解决了结晶问题、喷头的易堵塞和冲刷、出料问题。

(3)吸收段4吸收SO₂和吸收部分逃逸的氨，同时与下部亚硫酸铵溶液加氨水先吸收SO₂再与硫酸铵溶液相溶，流入浓缩段3共溶形成完整的循环和吸收；将烟气中的SO₂、NO₂进行快速的吸收反应生成NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄，从而达到脱硫脱硝的目的；其中所述吸收段4中的一级循环液喷淋层一41为固定式加氨吸收层，用来高效吸收SO₂；该固定式加氨吸收层为单独的加氨吸收循环系统，具有高效吸收特点；一级循环液喷淋层二42和填料吸收层43用来防止氨逃逸和吸收SO₂；一级循环液喷淋层三44用来防止氨逃逸。增加一级循环液喷淋层二42和一级循环液喷淋层三44，能在通过灵活控制，实现吸收控制和降低运行成本的目的。当生产需要减量时液气比可调整，用电动调节阀自动关闭一级循环液喷淋层二42和＼或一级循环液喷淋层三44，保持一级循环液喷淋层一41喷淋喷射，使之在有效高度内充分吸收达到气液平衡。这样通过变频的控制降低电耗，在不影响效果的情况下有效控制氨逃逸。

(4)净化水洗段5对烟气中的逃逸氨进行吸收处理；具体的，所述净化水洗段5采用净化水对烟气中的逃逸氨进行彻底的吸收处理。

(5)除雾段6对烟气进行除雾。采用双层除雾器的结构设计，即包括除雾器一和除雾器二，大大提升除雾效果。除雾器一和除雾器二在喷洗时用高压冲喷。

本发明提供的脱硫脱硝方法，工艺步骤简易，不仅实现脱硫和脱硝的效果，还解决了氨逃逸的问题，且脱硫脱硝效率高，节能环保，成本低，操作安全稳定的特点，能实现变废为宝，是今后环保脱硫发展的重点方向。

具体的，本发明具有如下优点：

1、将把各个功能系统整合结为一体，同时具有五套功能，配合工艺七大系统(工艺循环水、氨水、氧化、吸收、浓缩、硫胺成品系统、除雾系统)，形成了一套完整的脱硫脱硝系统。

2、解决了运行成本高的问题。工艺稳定，吸收、浓缩结晶整体运行，无任何废液排放，限制氨逃逸排放。

3、彻底解决氨逃逸及气溶胶问题。

4、实现了以废治废、变废为宝的目的。

5、能有效控制成本运行，对电耗、水耗、氨耗，可合理控制，有效降低成本。

6、彻底实现了PM2.5的达标排放。

7、130-150度的进口烟气排放温度降到了35度以下，利用烟气温度变成了产成品，节省了水资源，克服了微尘PM2.5细微物的排放，大大降低了运行成本，即确保了环保效果，又变废为宝，是今后环保脱硫发展的重点方向。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构而得到的其它系统和方法，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种脱硫脱硝系统，其包括一塔体，其特征在于，所述塔体的下部设有烟气进口，对应烟气进口的下方位置于所述塔体内设有氧化段，对应烟气进口的上方位置于所述塔体内按由下至上的顺序依次设有浓缩段、吸收段、净化水洗段和除雾段。

2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于，所述氧化段包括按由下至上的顺序依次设置的氧化空气分布器、气液分布器和隔板。

3.根据权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于，所述浓缩段包括按由下至上的顺序依次设置的事故降温喷淋层、二级循环液喷淋层和一级循环液积液槽，该一级循环液积液槽与所述二级循环液喷淋层的管路相连通。

4.根据权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于，所述吸收段包括按由下至上的顺序依次设置的一级循环液喷淋层一、一级循环液喷淋层二、填料吸收层和一级循环液喷淋层三。

5.根据权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于，所述净化水洗段包括按由下至上的顺序依次设置的水喷淋层、循环水喷淋层一、填料吸收层和循环水喷淋层二。

6.根据权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于，所述除雾段包括按由下至上的顺序依次设置的除雾器一和除雾器二。

7.一种权利要求1-6任一所述脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)氧化空气经塔体的底部进入塔体内，并经氧化段的气液分布和均衡氧化，将吸收段的亚硫酸铵溶液全部氧化成硫酸铵溶液；

(2)硫酸铵溶液通过二级循环液喷淋层上的二级循环泵打入浓缩段，从浓缩段的顶部往下分布喷射，使从烟气进口进来的高温烟气与硫酸铵溶液逆向接触，把水分蒸发，从而增加硫酸铵溶液的密度使其达到饱和而形成结晶，饱和液进入一级循环液积液槽，通过该一级循环液积液槽的结晶泵打入后硫铵系统的旋流器，再进入稠厚器，从稠厚器进入离心机分离，然后回流到一级循环液积液槽，一级循环液积液槽的与二级循环液喷淋层相连，清液可溢流到二级循环液喷淋进行往返循环；

(3)吸收段吸收SO₂和吸收部分逃逸的氨，同时与下部亚硫酸铵溶液加氨水先吸收SO₂再与硫酸铵溶液相溶，流入浓缩段共溶形成完整的循环和吸收；

(4)净化水洗段对烟气中的逃逸氨进行吸收处理；

(5)除雾段对烟气进行除雾。

8.根据权利要求7所述的脱硫脱硝方法，其特征在于，氧化空气经氧化空气分布器后，再经三层气液分布器进行全方位均衡氧化，以将吸收段的亚硫酸铵溶液全部氧化成硫酸铵溶液。

9.根据权利要求7所述的脱硫脱硝方法，其特征在于，所述吸收段中的一级循环液喷淋层一为固定式加氨吸收层，用来高效吸收SO₂；一级循环液喷淋层二和填料吸收层用来防止氨逃逸和吸收SO₂；一级循环液喷淋层三用来防止氨逃逸。

10.根据权利要求7所述的脱硫脱硝方法，其特征在于，所述净化水洗段采用净化水对烟气中的逃逸氨进行彻底的吸收处理。