CN104307322A - 一种NOx、二恶英回流的烟气净化系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种NO_X、二恶英回流的烟气净化系统，减少烟气脱硝处理量，减少加热含NOX烟气需要的热量，同时提高二恶英脱除效率，减少吸附介质用量，还可以提高烟气的除尘效率。大大降低了能源消耗和系统运行费用，减少了设备投资规模，解决了日益严重的NO_X、二恶英污染及资源浪费问题，其特征在于：其包括NO_X、二恶英富集装置，所述NO_X、二恶英富集装置包括烟气进口、烟气出口、加热介质进口、加热介质出口、冷却介质进口、冷却介质出口，反应塔通过除尘器连接所述烟气进口，所述烟气出口通过排烟风机连接烟囱，所述加热介质出口连接垃圾焚烧炉，所述加热介质出口与所述垃圾焚烧炉间连接氨气混合器，本发明同时提供了一种NO_X、二恶英回流的烟气净化方法。

Description

一种NOx、二恶英回流的烟气净化系统及其方法

技术领域

本发明涉及燃烧烟气处理的技术领域，具体为一种NO_x、二恶英回流的烟气净化系统及其方法。 

背景技术

焚烧垃圾会产生大量的酸性气体及二恶英，会严重影响到人们的生活环境，其中的二恶英污染物毒性更大，它是一级致癌物。目前垃圾焚烧烟气净化系统处理氯化物、硫化物等主要采用石灰与其反应生成固体盐类物质，来消除氯化物、硫化物等；处理二恶英基本都是采用活性碳粉剂对其吸附，脱除二恶英。两者混合后进入除尘器除尘，除尘后的烟气进行加热，然后进入SCR反应器，在SCR催化剂的作用下脱除烟气中的NO_X。

由于活性碳粉剂是通过管道喷入含有大量烟尘的烟气中，活性碳粉剂与烟气混合均匀度，会直接影响二恶英的吸附率，而且在大量烟尘存在的情况下，活性碳粉剂吸附性能会大大下降。为提高二恶英脱除效率，过度喷入大量的活性碳粉剂，二恶英脱除效率也没有提升多少。喷入的活性碳粉剂与烟尘一起被除尘器除下来，活性碳粉剂与烟尘混合不能再利用，白白丢弃浪费可贵资源。吸附的二恶英并没有消失，处理不当会造成二次污染。另外，加热含NO_X的烟气需要高温热源，且烟气流量比较大，能源消耗就非常大，系统运行费用相当高，推广应用非常困难，脱硝使用率比较低，严重影响NO_X的减排。

近几年，随着我国垃圾焚烧厂大量建设以及公众环保意识、维权意识的不断提高和国家环境管理的日趋严格，垃圾焚烧烟气的污染问题日益受到全社会的关注，已经影响到垃圾焚烧行业的发展。

发明内容

针对现有的上述问题，本发明提供了一种NO_X、二恶英回流的烟气净化系统，减少烟气脱硝处理量，减少加热含NO_X烟气需要的热量，同时提高二恶英脱除效率，减少吸附介质用量，还可以提高烟气的除尘效率。大大降低了能源消耗和系统运行费用，减少了设备投资规模，解决了日益严重的NO_X、二恶英污染及资源浪费问题，本发明同时提供了一种NO_X、二恶英回流的烟气净化方法。

其技术方案是这样的，一种NO_X、二恶英回流的烟气净化系统，其特征在于：其包括NO_X、二恶英富集装置，所述NO_X、二恶英富集装置包括烟气进口、烟气出口、加热介质进口、加热介质出口、冷却介质进口、冷却介质出口，反应塔通过除尘器连接所述烟气进口，所述烟气出口通过排烟风机连接烟囱，所述加热介质出口连接垃圾焚烧炉，所述加热介质出口与所述垃圾焚烧炉间连接氨气混合器。

其进一步特征在于：所述冷却介质出口连接加热介质进口；所述冷却介质出口依次通过风机和加热器连接所述加热介质进口；所述NO_X、二恶英富集装置包括箱体，所述箱体内设置有转筒，所述烟气进口、加热介质进口和冷却介质进口设置在所述箱体上所述转筒内侧，所述烟气出口、加热介质出口、冷却介质出口分别设置在所述箱体上所述转筒外侧，所述箱体内设置有密封隔板，所述密封隔板将箱体隔离形成吸附区、解吸区、冷却区，所述烟气进口和所述烟气出口设置在所述吸附区内，所述加热介质进口和所述加热介质出口设置在所述解吸区内，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口设置在所述冷却区内，所述转筒贯穿所述密封隔板可在所述箱体内转动，所述转筒包括内层孔板和外层孔板，所述内层孔板和所述外层孔板间填充有吸附介质层。

一种NO_X、二恶英回流的烟气净化方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）、烟气进入反应塔中与石灰充分混合和反应，消除氯化物、硫化物等物质；

（2）、步骤（1）处理后的烟气通过除尘器进行过滤除尘；

（3）、过滤除尘后的烟气送入NO_X、二恶英富集装置进行分离处理，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过排烟风机从烟囱排放；

（4）、通过NO_X、二恶英富集处理后的含NO_X、二恶英的富集气体与氨气混合后回流入垃圾焚烧炉中。

其进一步特征在于：步骤（3）中包括以下步骤：

a、烟气进入NO_X、二恶英富集装置中的吸附区中，转筒上的吸附介质吸附烟气中的NO_X、二恶英，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过烟囱排放；

b、 转筒转动，转筒中吸附NO_X、二恶英的部分进入解吸区，吸附在转筒上吸附介质上的NO_X、二恶英通过加热气体升温，吸附介质上的NO_X、二恶英被解吸脱附后形成了NO_X、二恶英富集气体，含NO_X、二恶英的富集气体从加热介质出口排除，同时冷却气体通入NO_X、二恶英富集装置的冷却区中，转筒转动，转筒中在解吸区升温的吸附介质旋转进入冷却区，通过冷却气体进行冷却，吸附介质降温，同时冷却气体升温，实现了吸附介质的降温，转筒转动，吸附介质降温后的转筒部分进入吸附区，完成了吸附、解吸、冷却循环。

 本发明的上述系统中， NO_X、二恶英富集装置包括烟气进口、烟气出口、加热介质进口、加热介质出口、冷却介质进口、冷却介质出口，反应塔通过除尘器连接所述烟气进口，所述烟气出口通过排烟风机连接烟囱，所述加热介质出口连接垃圾焚烧炉，所述加热介质出口与所述垃圾焚烧炉间连接氨气混合器，垃圾焚烧烟气首先在反应塔中与石灰充分混合和反应，消除氯化物、硫化物等物质，然后进入除尘器除尘，烟气除尘后进入NO_X、二恶富集装置烟气在NO_X、二恶英富集装置实现分离，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气从烟囱直接排除，通过NO_X、二恶英富集装置处理后的含NO_X、二恶英气体与氨气混合后，送入垃圾焚烧炉，使NO_X、二恶英回流至垃圾焚烧炉。在垃圾焚烧炉高温环境下，气体中的NO_X与氨气发生还原反应，生成N₂、H₂O，同时高温分解二恶英，最终消除回流的氮氧化物及二恶英，由于本系统中烟气通过NO_X、二恶英富集装置进行富集处理，使得NO_X、二恶英较为集中，提高了含NO_X、二恶英气体的浓度，降低了含NO_X、二恶英气体的流量，提高了脱硝效率、二恶英脱除效率及除尘效率，杜绝了二恶英对环境的二次污染，降低了烟气的排放浓度，同时节约了投资及其运行成本，提高了经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明NO_X、二恶英回流的烟气净化系统示意图；

图2为NO_X、二恶英富集装置主剖视图；

图3为图2左视图。

具体实施方式

见图1，

一种NO_X、二恶英回流的烟气净化系统，其包括NO_X、二恶英富集装置1， NO_X、二恶英富集装置1包括烟气进口2、烟气出口3、加热介质进口4、加热介质出口5、冷却介质进口6、冷却介质出口7，反应塔9通过除尘器8连接烟气进口2，烟气出口3通过排烟风机12连接烟囱10，加热介质出口5连接垃圾焚烧炉14，加热介质出口5与垃圾焚烧炉14间连接氨气混合器13。

冷却介质出口7连接加热介质进口4，冷却气体在NO_X、二恶英富集装置1内升温后，把加热后的冷却气体作为加热气体的源气体，形成了冷热介质的循环，提高了源气体的温度，节约了能源，有效地降低了能量的消耗，提高了经济效益。

见图2、图3，

NO_X、二恶英富集装置1包括箱体17，箱体17内设置有转筒11，烟气进口2、加热介质进口4和冷却介质进口6设置在箱体17上转筒11内侧，烟气出口3、加热介质出口5、冷却介质出口7分别设置在箱体17上转筒11外侧，通过转筒11旋转，烟气进行处理后将含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过烟囱排除，包含NO_X、二恶英的气体，通过转筒18旋转进行NO_X、二恶英富集处理后通过加热介质出口5排除。

箱体17内设置有密封隔板19，密封隔板19将箱体隔离形成吸附区20、解吸区21、冷却区22，烟气进口2和烟气出口3设置在吸附区20内，加热介质进口4和加热介质出口5设置在解吸区内21，冷却介质进口6和冷却介质出口7设置在冷却区22内，转筒11贯穿密封隔板19可在箱体17内转动，转筒11包括内层孔板23-1和外层孔板23-2，内层孔板23-1和外层孔板23-2间填充有吸附介质层18，烟气在NO_X、二恶英富集装置1箱体17内的吸附区20、解吸区21、冷却区22内通过转筒11的旋转进行烟气的吸附、解吸、冷却循环过程，实现烟气的NO_X、二恶英富集，之后再通过二恶英富集装置处理后的含NO_X、二恶英气体与氨气混合后，送入垃圾焚烧炉，使NO_X、二恶英回流至垃圾焚烧炉。在垃圾焚烧炉高温环境下，气体中的NO_X与氨气发生还原反应，生成N₂、H₂O，同时高温分解二恶英，最终消除回流的氮氧化物及二恶英。

析出NO_X、二恶英的吸附介质必须进行冷却，才能进行下一次吸附。通入冷却气体对析出NO_X、二恶英的吸附介质进行冷却，冷却降温后的吸附介质对烟气中的NO_X、二恶英进行再一次吸附，排出被吸附介质加热升温后的冷却气体，实现了NO_X、二恶英的循环吸附。

见图1、图2、图3，

一种NO_X、二恶英回流的烟气净化方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）、烟气进入反应塔9中与石灰充分混合和反应，消除氯化物、硫化物等物质；

（2）、步骤（1）处理后的烟气通过除尘器8进行过滤除尘；

（3）、过滤除尘后的烟气送入NO_X、二恶英富集装置1进行分离处理，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过排烟风机12从烟囱10排放；

a、烟气进入NO_X、二恶英富集装置1中的吸附区20中，转筒11上的吸附介质层18吸附烟气中的NO_X、二恶英，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过排烟风机12从烟囱10排放；

b、  转筒11转动，转筒11中吸附NO_X、二恶英的部分进入解吸区21，吸附在转筒11上吸附介质上的NO_X、二恶英通过加热气体升温，吸附介质上的NO_X、二恶英被解吸脱附，形成了NO_X、二恶英富集气体，含NO_X、二恶英的富集气体从加热介质出口5排除，同时冷却气体通入NO_X、二恶英富集装置1的冷却区22中，转筒11转动，转筒11中在解吸区21升温的吸附介质旋转进入冷却区22，通过冷却气体进行冷却，吸附介质降温，同时冷却气体升温，实现了吸附介质的降温，转筒11转动，吸附介质降温后的转筒部分进入吸附区，完成了吸附、解吸、冷却循环。

（4）、通过NO_X、二恶英富集处理后的含NO_X、二恶英的富集气体与氨气混合后回流入垃圾焚烧炉14中。

本实施例中，

反应塔9是筒体结构，主要用于石灰与氯化物、硫化物在其内进行充分反应，脱除氯化物、硫化物。反应塔9布置在除尘器上游，两个进口分别通过管道与垃圾焚烧炉、石灰源相连，其出口通过管道与除尘器8相连；

除尘器8是烟气净化设备，其内部设有除尘装置，对进入的烟气进行除尘。除尘器2布置在反应塔9与NO_X、二恶英富集装置1之间，其进口通过管道与反应塔9出口相连、出口通过管道与NO_X、二恶英富集装置1烟气进口2相连；   

排烟风机12为系统烟气的流动提供动力。排烟风机12布置在NO_X、二恶英富集装置1与烟囱10之间，进口通过管道与NO_X、二恶英富集装置1烟气出口3相连，其出口通过管道与烟囱10底部进口相连；

烟囱10是圆筒体结构。烟囱10布置在排烟风机12之后，下部进口通过管道与排烟风机12出口相连，顶端排气口连通大气；

排气风机15为冷、热气体的流动提供动力。排气风机15布置在NO_X、二恶英富集装置1与加热器16之间，其进口通过管道与NO_X、二恶英富集装置1冷却介质出口7相连，其出口通过管道与加热器16进口相连；

加热器16是加热设备，对加热气体进行加热。其进口通过管道与排气风机15出口相连，出口通过管道与NO_X、二恶英富集装置1加热介质进口4相连；

氨气混合器13通入氨气与压缩空气进行混合，然后进入含NO_X、二恶英气体中并与之充分混合。氨气混合器13压缩空气进口、氨气进口分别通过管道与各自气源相连，其出口通过管道与NO_X、二恶英富集装置1加热介质出口5、垃圾焚烧炉14相连。 

Claims (6)

1. 一种NO_X、二恶英回流的烟气净化系统，其特征在于：其包括NO_X、二恶英富集装置，所述NO_X、二恶英富集装置包括烟气进口、烟气出口、加热介质进口、加热介质出口、冷却介质进口、冷却介质出口，反应塔通过除尘器连接所述烟气进口，所述烟气出口通过排烟风机连接烟囱，所述加热介质出口连接垃圾焚烧炉，所述加热介质出口与所述垃圾焚烧炉间连接氨气混合器。

2.根据权利要求1所述的一种NOX、二恶英回流的烟气净化系统，其特征在于：所述冷却介质出口连接加热介质进口。

3.根据权利要求2所述的一种NOX、二恶英回流的烟气净化系统，其特征在于：所述冷却介质出口依次通过风机和加热器连接所述加热介质进口。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种NOX、二恶英回流的烟气净化系统，其特征在于：所述NOX、二恶英富集装置包括箱体，所述箱体内设置有转筒，所述烟气进口、加热介质进口和冷却介质进口设置在所述箱体上所述转筒内侧，所述烟气出口、加热介质出口、冷却介质出口分别设置在所述箱体上所述转筒外侧，所述箱体内设置有密封隔板，所述密封隔板将箱体隔离形成吸附区、解吸区、冷却区，所述烟气进口和所述烟气出口设置在所述吸附区内，所述加热介质进口和所述加热介质出口设置在所述解吸区内，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口设置在所述冷却区内，所述转筒贯穿所述密封隔板可在所述箱体内转动，所述转筒包括内层孔板和外层孔板，所述内层孔板和所述外层孔板间填充有吸附介质层。

5. 一种NO_X、二恶英回流的烟气净化方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）、烟气进入反应塔中与石灰充分混合和反应，消除氯化物、硫化物等物质；

（2）、步骤（1）处理后的烟气通过除尘器进行过滤除尘；

（3）、过滤除尘后的烟气送入NO_X、二恶英富集装置进行分离处理，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过排烟风机从烟囱排放；

（4）、通过NO_X、二恶英富集处理后的含NO_X、二恶英的富集气体与氨气混合后回流入垃圾焚烧炉中。

6.根据权利要求5所述的一种NO_X、二恶英回流的烟气净化方法，其特征在于：步骤（3）中包括以下步骤：

a、烟气进入NO_X、二恶英富集装置中的吸附区中，转筒上的吸附介质吸附烟气中的NO_X、二恶英，含NO_X、二恶英浓度达标的烟气直接通过烟囱排放；

b、 转筒转动，转筒中吸附NO_X、二恶英的部分进入解吸区，吸附在转筒上吸附介质上的NO_X、二恶英通过加热气体升温，吸附介质上的NO_X、二恶英被解吸脱附后形成了NO_X、二恶英富集气体，含NO_X、二恶英的富集气体从加热介质出口排除，同时冷却气体通入NO_X、二恶英富集装置的冷却区中，转筒转动，转筒中在解吸区升温的吸附介质旋转进入冷却区，通过冷却气体进行冷却，吸附介质降温，同时冷却气体升温，实现了吸附介质的降温，转筒转动，吸附介质降温后的转筒部分进入吸附区，完成了吸附、解吸、冷却循环。