CN105833692B - 工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置及工艺。通过设置布袋除尘器的第一、第二袋室实现了工业烟气多污染物治理设备的一体化。同时，该装置采用先脱硫除尘再去除氮氧化物及汞工艺，可以实现低温SCR催化剂可循环利用，有效避免粉尘对催化剂的磨损，防止低温SCR催化剂将二氧化硫氧化成三氧化硫。进而防止氧化成的三氧化硫与氨反应生成硫酸铵会在烟气温度低于230摄氏度情形下凝结成黏性物质影响低温脱硝效率。
Description
技术领域
本发明属于工业烟气处理领域，涉及工业烟气多污染物的协同控制，具体涉及一种工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置及工艺。
背景技术
随着经济的快速发展，尤其是以能源消耗为主的经济迅猛增长，导致工厂排放大量含有细颗粒粉尘、SO2(二氧化硫)、NOx(氮氧化合物)、Hg(汞)等污染物的烟气，对大气环境和公众健康造成极大危害。环保要求不断提高，国家颁布的GB13223-2011《燃煤电厂污染物排放标准》分别对粉尘与SO2排放限值要求更加严格，并新增NOx和Hg的排放限值，因此，同时控制粉尘、SO2、NOX、Hg的排放迫在眉睫。
传统烟气治理是按照污染物种类的不同而进行独立治理。目前，主要的脱硫方法有湿法、半干法和干法。实际工程应用中湿法脱硫占有率绝大多数，特别是石灰石-石膏湿法脱硫技术应用最为广泛，其脱除效率高达95％，但是其易产生石膏雨、耗水量高、二次污染、设备易腐蚀等问题，并且不能有效控制烟气中的NOX和Hg。为了防止NOx污染环境，需要脱硝处理。脱硝技术主要包括SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)两种，由于SNCR所需反应温度窗口高达850℃～1050℃，而工业炉窑出口烟气温度较低，所以需另设加热装置将烟气加热至此温度窗口，此外，该脱销系统能耗增高并且SNCR反应速度慢效率低。因此，大多数在用脱硝系统都用SCR技术，但传统SCR多以V2O5/TiO2(五氧化二钒/二氧化钛)、V2O5-WO3/TiO2(五氧化二钒—三氧化钨/二氧化钛)等为催化剂，该反应温度窗口为250℃～420℃，为了达到此温度窗口，为了利用锅炉尾部烟气的余热加热锅炉给水，节煤，且降低了排烟损失，提高了进风温度，提高锅炉的效率，SCR装置通常放置于省煤器与空预器之间，这样使催化剂处于高尘区域易堵塞。同时，SCR催化剂中金属会将SO2氧化成SO3(三氧化硫)与NH3(氨)反应生成NH4HSO4(硫酸氢铵)或NH4SO4(硫酸铵)，这些在烟气温度低于230℃情形下凝结成黏性物质使催化剂堵塞或腐蚀，并且烟气中携带的重金属污染物也会致使催化剂中毒，进而造成催化剂寿命缩减，系统运行成本大增(SCR催化剂费用占脱硝系统总投资的40％～60％)，不能对汞进行有效控制。
然而若采用上述方法协同脱硫脱硝除尘需要譬如脱反应器、除尘器、脱硫塔等多套设备，多套设备独立工作。这种多套设备存在总投资大、运行能耗高、占地面积大、工艺复杂、维护量大等问题，不符合节能减排和可持续发展的愿景。因此，研发设计工业烟气多污染物协同一体化脱除技术至关重要。
发明内容
本发明目的是提供一种工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置及工艺，其工艺不仅可以对低温烟气中的细颗粒粉尘、SO2、NOX、Hg进行干式协同治理，而且此装置实现了工业烟气多污染物治理设备的一体化，即将烟气多污染物集中于一台布袋除尘器之内进行处理，具有总投资小、运行能耗低、占地面积小、工艺简洁、维护量小的优点。
为了实现以上目的，本发明工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置的技术方案为：一种工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置，包括布袋除尘器，其特征在于：所述的布袋除尘器包括并置的第一、第二袋室、，布袋除尘器第一袋室底部连接生石灰投料器，布袋除尘器第一袋室底部管道上下方向布置有第一卸灰阀、第一仓泵，所述的生石灰投料器顶部连接分选机，分选机连接破碎机，生石灰投料器底部管道上设置第一球阀，位于第一球阀下方联通烟气进口管道，所述的烟气进口管道顺延至布袋除尘器第一袋室进口，烟气进口管道上位于第一球阀联通位的上位设置第一多孔板；
布袋除尘器第一袋室出口联通布袋除尘器第二袋室进口，该联通管道上设置第二多孔板，位于第二多孔板的下位设置有氨喷嘴，氨喷嘴与稀氨水储罐相接，氨喷嘴与稀氨水储罐的连接管道上连接有压缩空气储罐，稀氨水储罐的输出口设有第一泄放阀，压缩空气储罐的输出口设有第二泄放阀；
布袋除尘器第二袋室底部连接催化剂投料器，布袋除尘器第二袋室底部管道上下方向布置有第二卸灰阀、第二仓泵，催化剂投料器顶部连接低温SCR催化剂料槽，布袋除尘器第二袋室底部联通布袋除尘器第一袋室出口与布袋除尘器第二袋室进口的联通管道，布袋除尘器第二袋室底部联通管道的连接位位于氨喷嘴的下位，布袋除尘器第二袋室底部联通管道上设有第二球阀；
布袋除尘器第二袋室出口连接引风机，引风机上设置烟囱。
为了达到发明目的，本发明工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化的工艺：一种基于权利要求1所述的工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置的工艺包括包括如下步骤：
1)破碎机对生石灰进行破碎处理，使其颗粒粒度达到90％均小于30μm，分选机速度控制在270～280r/min之间，将经过分选机分选的石灰石颗粒输送至生石灰投料器中备用；
2)通过布袋除尘器出气口引风机将低于220℃的烟气通过布袋除尘器进气口管道，烟气通过第一多孔板引入布袋除尘器，打开生石灰投料器下部第一球阀放生石灰颗粒到管道中与烟气混合均匀，在含有生石灰的烟气进入布袋除尘器第一袋室，对布袋除尘器第一袋室滤袋进行预喷涂处理；
3)将分选好的石灰石颗粒以Ca/S比为1：3的比例连续均匀加入管道中，与烟气混合均匀并进行充分反应，去除烟气中的SO2；
4)经过脱硫的烟气顺着进气管道进入布袋除尘器第一袋室，当布袋除尘器第一袋室的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将粘附在滤袋表面的粉尘及脱硫废渣清除并沉积在布袋除尘器第一袋室灰斗之中，再通过第一卸灰阀及第一仓泵将排灰输送至生石灰投料器循环利用；
5)将经过脱硫除尘的烟气通过连接布袋除尘器第一袋室与布袋除尘器第二袋室的管道引流至布袋除尘器第二袋室烟气进口，将低温SCR催化剂MnOX/AC加入催化剂投料器，打开催化剂投料器卸料口第二球阀，低温SCR催化剂流入管道内与烟气混合均匀，含有低温SCR催化剂的烟气经过滤袋将低温SCR催化剂截留在滤袋表面，对布袋除尘器第二袋室滤袋进行了预喷涂处理；
6)打开压缩空气储罐第一泄放阀，压缩空气经过氨喷嘴射入布袋除尘器第二袋室进口管道内部，再打开稀氨水储罐第二泄放阀，氨质量分数为18.3％以上的稀释氨水在压缩空气诱导下与压缩空气混合，并通过氨喷嘴射入管道内，再与经过第二多孔板均布处理的来流烟气均匀混合；
7)含有稀氨水的烟气经过催化剂投料器与低温SCR催化剂MnOX/AC均匀混合，低温SCR催化剂MnOX/AC使得NH3将NOX还原成氮气、水，烟气中的单质Hg被催化氧化成二价汞被AC吸附，脱除烟气中单质Hg，同时，沉积在滤袋表面未反应完全的低温SCR催化剂MnOX/AC继续参与反应，将烟气中为被还原的NOX还原成氮气、水，将单质Hg被催化氧化成二价汞被活性炭吸附；
8)经过处理的干净烟气从布袋除尘器出口排出，通过引风机排入大气之中，当布袋除尘器第二袋室的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将滤袋过滤的粉尘、未反应的催化剂及被氧化的汞清除，并沉积在布袋除尘器第二袋室灰斗之中，通过第二卸灰阀及第二仓泵将排灰输送至低温SCR催化剂投料器循环利用。
本发明的技术效果在于：不仅可以对低温烟气中的细颗粒粉尘、SO2、NOX、Hg进行干式协同治理，而且此装置实现了工业烟气多污染物治理设备的一体化，即将烟气多污染物集中于一台布袋除尘器之内进行处理，具有总投资小、运行能耗低、占地面积小、工艺简洁、维护量小等优点。同时，该装置采用先脱硫除尘再去除氮氧化物及汞工艺，可以实现低温SCR催化剂可循环利用，有效避免粉尘对催化剂的磨损，防止低温SCR催化剂将二氧化硫氧化成三氧化硫。进而防止氧化成的三氧化硫与氨反应生成硫酸铵会在烟气温度低于230摄氏度情形下凝结成黏性物质影响低温脱硝效率。该装置及工艺可以广泛应用于各种工业窑炉的烟气治理，包括燃煤锅炉、玻璃窑、水泥窑、焦炉、烧结机等，其工艺设计经济合理、装置运行可靠，可以使烟气中污染物达到环保标准所要求的排放限值(细颗粒粉尘≤30mg/m3、SO2≤100mg/m3、NOX≤100mg/m3、Hg≤0.03mg/m3)。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明工艺的流程示意图；
图中：1-破碎机，2-分选机，3-生石灰投料器，4、20-第一、第二球阀，5-烟气进口，6、12-第一、第二多孔板，7-布袋除尘器第一袋室进口，8-布袋除尘器第一袋室，9、22-第一、第二卸灰阀，10、23-第一、第二仓泵，11-布袋除尘器第一袋室出口，13-稀氨水储罐，14、16-第一、第二泄放阀，15-压缩空气储罐，17-氨喷嘴，18-低温SCR催化剂料槽，19-催化剂投料器，21-布袋除尘器第二袋室进口，24-布袋除尘器第二袋室，25-布袋除尘器第二袋室出口，26-引风机，27-烟囱。
具体实施方式
参照附图，一种工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置，包括布袋除尘器，其特征在于：所述的布袋除尘器包括并置的第一、第二袋室8、24，布袋除尘器第一袋室8底部连接生石灰投料器3，布袋除尘器第一袋室8底部管道上下方向布置有第一卸灰阀9、第一仓泵10，所述的生石灰投料器3顶部连接分选机2，分选机2连接破碎机1，生石灰投料器3底部管道上设置第一球阀4，位于第一球阀4下方联通烟气进口5管道，所述的烟气进口5管道顺延至布袋除尘器第一袋室进口7，烟气进口5管道上位于第一球阀4联通位的上位设置第一多孔板6；
布袋除尘器第一袋室出口11联通布袋除尘器第二袋室进口21，该联通管道上设置第二多孔板12，位于第二多孔板12的下位设置有氨喷嘴17，氨喷嘴17与稀氨水储罐13相接，氨喷嘴17与稀氨水储罐13的连接管道上连接有压缩空气储罐15，稀氨水储罐13的输出口设有第一泄放阀14，压缩空气储罐15的输出口设有第二泄放阀16；
布袋除尘器第二袋室24底部连接催化剂投料器19，布袋除尘器第二袋室24底部管道上下方向布置有第二卸灰阀22、第二仓泵23，催化剂投料器19顶部连接低温SCR催化剂料槽18，布袋除尘器第二袋室24底部联通布袋除尘器第一袋室出口11与布袋除尘器第二袋室进口21的联通管道，布袋除尘器第二袋室24底部联通管道的连接位位于氨喷嘴17的下位，布袋除尘器第二袋室24底部联通管道上设有第二球阀20；
布袋除尘器第二袋室出口25连接引风机26，引风机26上设置烟囱27。
进一步的，所述的布袋除尘器第一袋室出口11设置于布袋除尘器第一袋室8的上方，所述的布袋除尘器第一袋室进口7设置于布袋除尘器第一袋室8的下方。
进一步的，所述的布袋除尘器第二袋室出口25设置于布袋除尘器第二袋室24的上方，所述的布袋除尘器第二袋室进口21设置于布袋除尘器第二袋室24的下方。
将生石灰投入破碎机1，经过破碎机1破碎及分选机2筛选，得到符合要求粒径的生石灰颗粒并输送至生石灰投料器3储存备用。烟气在负压抽力作用下经过烟气进口5，在第一多孔板6的作用下，均匀地引入布袋除尘器进口管道，打开生石灰投料器3下部第一球阀4缓慢地放少许生石灰颗粒到管道中与烟气混合均匀，在含有生石灰的烟气进入布袋除尘器第一袋室8，从而实现对布袋除尘器第一袋室8滤袋进行预喷涂处理。然后连续均匀缓慢的释放生石灰至管道中与烟气混合均匀并充分反应，进而去除烟气中的SO2。经过脱硫的烟气进入布袋除尘器第一袋室8，对烟气中固有粉尘和脱硫废渣进行过滤，同时沉积在滤袋表面未反应的脱硫剂继续与二氧化硫反应生成脱硫废渣。然后，被脱除的粉尘及脱硫废渣在布袋除尘器脉冲反吹气流作用下，沉积在布袋除尘器第一袋室8灰斗之中，最后通过第一卸灰阀9及第一仓泵10将排灰输送至生石灰投料器3循环利用。将经过脱硫除尘的烟气通过连接布袋除尘器第一袋室8与布袋除尘器第二袋室24的管道引流至布袋除尘器第二袋室烟气进口21，采用预喷涂技术对布袋除尘器第二袋室24滤袋表面进行NOX低温SCR催化剂预先喷涂处理(即将低温SCR催化剂通过布袋除尘器第第二袋室24进气管道上低温SCR催化剂投料器19投入管道中与烟气均匀混合，烟气经过滤袋将低温SCR催化剂截留在滤袋表面)，将NOX还原剂通过布袋除尘器第二袋室24进气管道上还原剂喷射点喷入管道之中与烟气均匀混合，在催化剂作用下还原剂与NOX进行充分反应，Hg被催化氧化成二价汞，进而脱除烟气中NOX和单质Hg。同时，沉积在滤袋表面未反应完全的低温SCR催化剂继续参与反应，并生成氮气、水、氧化汞等。经过处理的干净烟气从布袋除尘器出口排出，在引风机26作用下，通过烟囱排入大气之中。同时，被滤袋过滤的少量粉尘、未反应的催化剂及被氧化的汞在脉冲反吹气流作用下，沉积在布袋除尘器第二袋室24灰斗之中，通过第二卸灰阀22、第二仓泵23将排灰输送至低温SCR催化剂投料器3循环利用。
本装置不仅可以对低温烟气中的细颗粒粉尘、SO2、NOX、Hg进行干式协同治理，而且此装置实现了工业烟气多污染物治理设备的一体化，即将烟气多污染物集中于一台布袋除尘器之内进行处理，具有总投资小、运行能耗低、占地面积小、工艺简洁、维护量小等优点。同时，该装置采用先脱硫除尘再去除氮氧化物及汞工艺，可以实现低温SCR催化剂可循环利用，有效避免粉尘对催化剂的磨损，防止低温SCR催化剂将二氧化硫氧化成三氧化硫。进而防止氧化成的三氧化硫与氨反应生成硫酸铵会在烟气温度低于230摄氏度情形下凝结成黏性物质影响低温脱硝效率。该装置可以广泛应用于各种工业窑炉的烟气治理，包括燃煤锅炉、玻璃窑、水泥窑、焦炉、烧结机等，其工艺设计经济合理、装置运行可靠，可以使烟气中污染物达到环保标准所要求的排放限值(细颗粒粉尘≤30mg/m3、SO2≤100mg/m3、NOX≤100mg/m3、Hg≤0.03mg/m3)。
上述工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置的工艺包括如下步骤：
1)破碎机对生石灰进行破碎处理，使其颗粒粒度达到90％均小于30μm，分选机速度控制在270～280r/min之间，将经过分选机分选的石灰石颗粒输送至生石灰投料器中备用；
2)通过布袋除尘器出气口引风机将低于220℃的烟气通过布袋除尘器进气口管道，烟气通过第一多孔板引入布袋除尘器，打开生石灰投料器下部第一球阀放生石灰颗粒到管道中与烟气混合均匀，在含有生石灰的烟气进入布袋除尘器第一袋室，对布袋除尘器第一袋室滤袋进行预喷涂处理；
3)将分选好的石灰石颗粒以Ca/S比为1：3的比例连续均匀加入管道中，与烟气混合均匀并进行充分反应，去除烟气中的SO2；
4)经过脱硫的烟气顺着进气管道进入布袋除尘器第一袋室，当布袋除尘器第一袋室的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将粘附在滤袋表面的粉尘及脱硫废渣清除并沉积在布袋除尘器第一袋室灰斗之中，再通过第一卸灰阀9及第一仓泵10将排灰输送至生石灰投料器循环利用；
5)将经过脱硫除尘的烟气通过连接布袋除尘器第一袋室与布袋除尘器第二袋室的管道引流至布袋除尘器第二袋室烟气进口，将低温SCR催化剂MnOX/AC加入催化剂投料器，打开催化剂投料器卸料口第二球阀，低温SCR催化剂流入管道内与烟气混合均匀，含有低温SCR催化剂的烟气经过滤袋将低温SCR催化剂截留在滤袋表面，对布袋除尘器第二袋室滤袋进行了预喷涂处理；
6)打开压缩空气储罐第一泄放阀，压缩空气经过氨喷嘴射入布袋除尘器第二袋室进口管道内部，再打开稀氨水储罐第二泄放阀，氨质量分数为18.3％以上的稀释氨水在压缩空气诱导下与压缩空气混合，并通过氨喷嘴射入管道内，再与经过第二多孔板均布处理的来流烟气均匀混合；
7)含有稀氨水的烟气经过催化剂投料器与低温SCR催化剂MnOX/AC均匀混合，低温SCR催化剂MnOX/AC使得NH3将NOX还原成氮气、水，烟气中的单质Hg被催化氧化成二价汞被AC吸附，脱除烟气中单质Hg，同时，沉积在滤袋表面未反应完全的低温SCR催化剂MnOX/AC继续参与反应，将烟气中为被还原的NOX还原成氮气、水，将单质Hg被催化氧化成二价汞被活性炭吸附；
8)经过处理的干净烟气从布袋除尘器出口排出，通过引风机排入大气之中，当布袋除尘器第二袋室的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将滤袋过滤的粉尘、未反应的催化剂及被氧化的汞清除，并沉积在布袋除尘器第二袋室灰斗之中，通过第二卸灰阀22及第二仓泵23将排灰输送至低温SCR催化剂投料器循环利用。
上述工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置的工艺过程是这样的：
利用破碎机1对生石灰(CaO)进行破碎处理，使其颗粒粒度达到90％均小于30μm，此时生石灰的分选机2速度控制在270～280r/min之间。将分选好的石灰石颗粒输送至生石灰投料器3中备用。
在布袋除尘器出气口引风机26作用下，将不高于220℃的烟气通过布袋除尘器进气口管道，在第一多孔板6的作用下，均匀地引入布袋除尘器。打开生石灰投料器3下部第一球阀4缓慢地放少许生石灰颗粒到管道中与烟气混合均匀，在含有生石灰的烟气进入布袋除尘器第一袋室8，从而实现对布袋除尘器第一袋室8滤袋进行预喷涂处理。
将分选好的石灰石颗粒以Ca/S比为1：3的比例连续均匀缓慢地加入管道中，与烟气混合均匀并进行充分反应，进而去除烟气中的SO2，经过试验数据，脱硫效率可达到80％～90％。该脱硫方法脱硫效率较高，脱硫剂廉价，脱硫废渣易处理，无二次污染；
下面是本步骤中的具体化学反应：
生石灰(CaO)干法脱硫主要化学反应关系式如下：
CaO+SO2→CaSO3
2CaSO3+O2→2CaSO4
由上述反应关系式可知，氧化钙和烟气中二氧化硫进行反应生成亚硫酸钙，烟气中的氧气再将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。最终，实现二氧化硫的脱除。
经过脱硫的烟气顺着进气管道进入布袋除尘器第一袋室8，此时滤袋(耐高温耐腐蚀)对烟气中固有细颗粒粉尘和脱硫废渣进行有效过滤，同时沉积在滤袋表面未参与反应的脱硫剂继续与二氧化硫反应生成脱硫废渣。当布袋除尘器第一袋室8的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将粘附在滤袋表面的粉尘及脱硫废渣清除并沉积在布袋除尘器第一袋室8灰斗之中最后通过第一卸灰阀9及第一仓泵10将排灰输送至生石灰投料器3循环利用；
将经过脱硫除尘的烟气通过连接布袋除尘器第一袋室8与布袋除尘器第二袋室24的管道引流至布袋除尘器第二袋室24烟气进口，将低温SCR催化剂MnOX/AC(锰氧化物/活性炭)加入催化剂投料器19，打开催化剂投料器19卸料口第二球阀20，使催化剂缓慢均匀流入管道内与烟气混合均匀，含有催化剂的烟气经过滤袋将低温SCR催化剂截留在滤袋表面，从而对布袋除尘器第二袋室24滤袋进行了预喷涂处理。
打开压缩空气储罐15第二泄放阀16，使压缩空气经过氨喷嘴17射入布袋除尘器第二袋室24进口管道内部，随后，打开稀氨水储罐13第一泄放阀14，氨质量分数为18.3％以上的稀释氨水在压缩空气诱导下与压缩空气混合，并通过氨喷嘴17射入管道内，最后与经过第二多孔板12均布处理的来流烟气均匀混合。
含有稀氨水的烟气经过催化剂投料器19与低温SCR催化剂MnOX/AC均匀混合，在低温SCR催化剂MnOX/AC作用下NH3将NOX还原成氮气、水。由于MnOX对单质汞有氧化性，活性炭AC可以吸附汞蒸气及二价汞，因此烟气中的单质Hg被催化氧化成二价汞被活性炭AC吸附，进而脱除烟气中单质Hg。同时，沉积在滤袋表面未反应完全的低温SCR催化剂MnOX/AC继续参与反应，并将烟气中为被还原的NOX还原成氮气、水，将单质Hg被催化氧化成二价汞被活性炭吸附。该方法在NH3/NOX摩尔比为0.85～1，且NH3泄漏量小于3ml/m3时，脱硝效率大于90％；除汞效率大于70％；
下面是本步骤中的具体化学反应：
低温SCR选择性还原脱硝主要化学反应式如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→3N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
单质汞催化氧化反应式如下：
2Hg+O2→2HgO
有上述化学反应式可知，在催化剂作用下，向温度约80～180℃的烟气中喷入氨，将NOX还原成N2和H2O。其主反应为上述四个反应方程式。同时，单质Hg被催化氧化成二价汞被活性炭吸附。由于烟气中粉尘和二氧化硫已经在布袋除尘器第一袋室8进行了处理，所以SO2/SO3的转换率低，不会产生大量(NH4)2SO4或NH4HSO4，进而不会对布袋除尘器第二袋室24布袋造成糊袋现象，并且可以降低催化剂与硫发生反应，进而可提高催化剂循环利用次数。
经过处理的干净烟气从布袋除尘器出口排出，在引风机26作用下，通过烟囱排入大气之中。当布袋除尘器第二袋室24的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将滤袋过滤的少量粉尘、未反应的催化剂及被氧化的汞清除，并沉积在布袋除尘器第二袋室24灰斗之中，通过第二卸灰阀22、第二仓泵23将排灰输送至低温SCR催化剂投料器19循环利用。该方法可以保证除尘效率大于99.98％。
Claims (4)
1.一种工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置，包括布袋除尘器，其特征在于：所述的布袋除尘器包括并置的第一、第二袋室(8、24)，布袋除尘器第一袋室(8)底部连接生石灰投料器(3)，布袋除尘器第一袋室(8)底部管道上下方向布置有第一卸灰阀(9)、第一仓泵(10)，所述的生石灰投料器(3)顶部连接分选机(2)，分选机(2)连接破碎机(1)，生石灰投料器(3)底部管道上设置第一球阀(4)，位于第一球阀(4)下方联通烟气进口(5)管道，所述的烟气进口(5)管道顺延至布袋除尘器第一袋室进口(7)，烟气进口(5)管道上位于第一球阀(4)联通位的上位设置第一多孔板(6)；
布袋除尘器第一袋室出口(11)联通布袋除尘器第二袋室进口(21)，该联通管道上设置第二多孔板(12)，位于第二多孔板(12)的下位设置有氨喷嘴(17)，氨喷嘴(17)与稀氨水储罐(13)相接，氨喷嘴(17)与稀氨水储罐(13)的连接管道上连接有压缩空气储罐(15)，稀氨水储罐(13)的输出口设有第一泄放阀(14)，压缩空气储罐(15)的输出口设有第二泄放阀(16)；
布袋除尘器第二袋室(24)底部连接催化剂投料器(19)，布袋除尘器第二袋室(24)底部管道上下方向布置有第二卸灰阀(22)、第二仓泵(23)，催化剂投料器(19)顶部连接低温SCR催化剂料槽(18)，布袋除尘器第二袋室(24)底部联通布袋除尘器第一袋室出口(11)与布袋除尘器第二袋室进口(21)的联通管道，布袋除尘器第二袋室(24)底部联通管道的连接位位于氨喷嘴(17)的下位，布袋除尘器第二袋室(24)底部联通管道上设有第二球阀(20)；
布袋除尘器第二袋室出口(25)连接引风机(26)，引风机(26)上设置烟囱(27)。
2.根据权利要求1所述的工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置，其特征在于：所述的布袋除尘器第一袋室出口(11)设置于布袋除尘器第一袋室(8)的上方，所述的布袋除尘器第一袋室进口(7)设置于布袋除尘器第一袋室(8)的下方。
3.根据权利要求1所述的工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置，其特征在于：所述的布袋除尘器第二袋室出口(25)设置于布袋除尘器第二袋室(24)的上方，所述的布袋除尘器第二袋室进口(21)设置于布袋除尘器第二袋室(24)的下方。
4.一种基于权利要求1所述的工业烟气干式低温协同除尘脱硫脱硝除汞一体化装置的工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：
1)破碎机(1)对生石灰进行破碎处理，使其颗粒粒度达到90％均小于30μm，分选机(2)速度控制在270～280r/min之间，将经过分选机(2)分选的石灰石颗粒输送至生石灰投料器(3)中备用；
2)通过布袋除尘器出气口引风机(26)将低于220℃的烟气通过布袋除尘器进气口管道，烟气通过第一多孔板(6)引入布袋除尘器，打开生石灰投料器(3)下部第一球阀(4)放生石灰颗粒到管道中与烟气混合均匀，在含有生石灰的烟气进入布袋除尘器第一袋室(8)，对布袋除尘器第一袋室(8)滤袋进行预喷涂处理；
3)将分选好的石灰石颗粒以Ca/S比为1：3的比例连续均匀加入管道中，与烟气混合均匀并进行充分反应，去除烟气中的SO2；
4)经过脱硫的烟气顺着进气管道进入布袋除尘器第一袋室(8)，当布袋除尘器第一袋室(8)的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将粘附在滤袋表面的粉尘及脱硫废渣清除并沉积在布袋除尘器第一袋室(8)灰斗之中，再通过第一卸灰阀(9)及第一仓泵(10)将排灰输送至生石灰投料器(3)循环利用；
5)将经过脱硫除尘的烟气通过连接布袋除尘器第一袋室(8)与布袋除尘器第二袋室(24)的管道引流至布袋除尘器第二袋室(24)烟气进口，将低温SCR催化剂MnOX/AC加入催化剂投料器(19)，打开催化剂投料器(19)卸料口第二球阀(20)，低温SCR催化剂流入管道内与烟气混合均匀，含有低温SCR催化剂的烟气经过滤袋将低温SCR催化剂截留在滤袋表面，对布袋除尘器第二袋室(24)滤袋进行了预喷涂处理；
6)打开压缩空气储罐(15)第二泄放阀(16)，压缩空气经过氨喷嘴(17)射入布袋除尘器第二袋室(24)进口管道内部，再打开稀氨水储罐(13)第一泄放阀(14)，氨质量分数为18.3％以上的稀释氨水在压缩空气诱导下与压缩空气混合，并通过氨喷嘴(17)射入管道内，再与经过第二多孔板(12)均布处理的来流烟气均匀混合；
7)含有稀氨水的烟气经过催化剂投料器(19)与低温SCR催化剂MnOX/AC均匀混合，低温SCR催化剂MnOX/AC使得NH3将NOX还原成氮气、水，烟气中的单质Hg被催化氧化成二价汞被AC吸附，脱除烟气中单质Hg，同时，沉积在滤袋表面未反应完全的低温SCR催化剂MnOX/AC继续参与反应，将烟气中为被还原的NOX还原成氮气、水，将单质Hg被催化氧化成二价汞被活性炭吸附；
8)经过处理的干净烟气从布袋除尘器出口排出，通过引风机(26)排入大气之中，当布袋除尘器第二袋室(24)的除尘阻力达到1000Pa时，布袋除尘器的脉冲阀开启，气包中压缩气体通过喷吹管喷入布袋除尘器，将滤袋过滤的粉尘、未反应的催化剂及被氧化的汞清除，并沉积在布袋除尘器第二袋室(24)灰斗之中，通过第二卸灰阀(22)及第二仓泵(23)将排灰输送至低温SCR催化剂投料器(19)循环利用。
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Denomination of invention: Integrated device and process for dry low-temperature collaborative dust removal, desulfurization, denitrification, and mercury removal in industrial flue gas Granted publication date: 20180928 Pledgee: Hanshan County sub branch of Postal Savings Bank of China Ltd. Pledgor: ANHUI WEIDA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015018 |
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