CN105833719A

CN105833719A - 一种工业烟气多污染物深度净化装置及工艺

Info

Publication number: CN105833719A
Application number: CN201610276863.0A
Authority: CN
Inventors: 李玉亮; 王曦; 毯大鹏; 刘涛; 李阳
Original assignee: Hebei Wei Wo Environmental Project Science And Technology Ltd
Current assignee: Hebei Wei Wo Environmental Project Science And Technology Ltd
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2016-08-10

Abstract

本发明公开了一种工业烟气多污染物深度净化装置及工艺，工业烟气多污染物深度净化装置包括由下而上设于塔体内的浆液反应部分、喷射曝气部分、进气部分和除雾出气部分；该工艺包括对工业烟气氧化催化处理后依次经过进气部分、喷射曝气部分、浆液反应部分和除雾出气部分的处理后排放。本发明协同去除多种污染物，一塔多效；利用曝喷原理，解决了氮氧化物和二氧化硫快慢吸收的矛盾；装置设计合理，适合波动量大的工况烟气；分布吸收，使多污染物吸收效率提高15%～25%；塔体布置紧凑合理，减少占地面积，能耗降低30%，投资降低20%。

Description

一种工业烟气多污染物深度净化装置及工艺

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体涉及一种工业烟气多污染物深度净化装置及工艺。

背景技术

目前，工业烟气脱硫、脱硝、除尘大多为分体式处理工艺，按照产物的状态和反应条件，各处理工艺分别为：粉尘颗粒采用袋式和静电除尘器处理工艺，净化效率为98%；脱硫采用喷淋式石灰石膏法去除，去除率约为90%；氮氧化物采用的是SCR净化工艺，去除率约为80%左右。

目前市场所应用的主要吸收净化方法均存在着投资高、运营费用高、维护率高、净化效率较低、气液传质系数低的“三高两低”现象。此外，随着环保要求日益严格，环保标准逐渐提高，传统的分体式吸收净化方法气液传质系数低，净化效率差，与当前的环保要求相差甚远。而且现行的脱硝技术运行中存在催化剂失活、氨泄漏等问题，会带来新的环境问题。

因此，研制和开发新型高效一体化处理工艺和装备，提高气液传质系数，增加吸收率；实现多污染物协同去除一体化；降低工程建设造价，减小投资成本；降低设备维护率，减少运营成本，降低能耗；避免设备运营中可能会造成的二次污染问题，是当前环境保护技术领域必须解决的重大问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多污染物深度吸收和净化技术，其主要应用在工业烟气脱硫、脱硝、除尘一体化处理工艺中，设备安装在烟道出口，可同时脱除多种污染物，并且能达到超低排放标准的一种工业烟气多污染物深度净化装置及工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：包括由下而上设于塔体内的浆液反应部分、喷射曝气部分、进气部分和除雾出气部分，所述喷射曝

气部分和进气部之间设有底部隔板，所述喷射曝气部分设有若干曝气管固定于底部隔板上，所述曝气管下部设有若干曝气孔没入浆液反应部分的浆液面以下，所述曝气管内上部设有喷头，所述喷头通过设有高压水泵的管道连通浆液反应部分的浆液槽；所述进气部分和除雾出气部分之间设有顶部隔板，所述底部隔板与顶部隔板之间设有多个相通的出气管；所述进气部分外接有烟气入口。

进一步的技术方案在于：所述浆液槽外通过循环管道连接有加药装置。

进一步的技术方案在于：所述曝气管入口直径为200mm，整体长1600mm，曝气管下部直径为400mm，布满直径16mm的曝气孔，没入浆液面200mm～300mm以下。

进一步的技术方案在于：所述喷头为20°窄角实心圆锥形喷头，孔径为4.2mm。

进一步的技术方案在于：所述浆液面与底部隔板之间留有空间。

进一步的技术方案在于：所述浆液反应部分的浆液为质量浓度2%～8%的石灰石溶液。

进一步的技术方案在于：所述浆液反应部分的浆液含有亚硫酸钠。

基于所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置的工业烟气多污染物深度净化工艺，其特征在于包括以下步骤：工业烟气经由增压装置进入氧化催化装置，烟气中的氮氧化物经过氧化催化处理形成更易于吸收的高价态化合物；烟气进入进气部分后由曝气管进入曝气部分；同时喷头向下高速喷射浆液，在曝气管内部形成强烈的气液接触混合区；喷头的喷射的冲击力破坏浆液面，形成紊乱接触面，浆液射流撞击浆液面，发生气体夹带现象，产生气泡，形成气液湍流；浆液喷射形成的压力造成曝气管内液面和管外浆液面的液位差，烟气通过曝气管下部设有的曝气孔在浆液槽中形成均匀的连续鼓泡；烟气从浆液反应部分中鼓出后通过出气管进入除雾出气部分，通过除雾器处理后从净烟气出口排放。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、协同去除多种污染物，一塔多效；

2、利用曝喷原理，解决了氮氧化物和二氧化硫快慢吸收的矛盾；

3、装置设计合理，适合波动量大的工况烟气；

4、分布吸收，使多污染物吸收效率提高15%～25%；

5、塔体布置紧凑合理，减少占地面积，能耗降低30%，投资降低20%。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的工业烟气多污染物深度净化装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的底部隔板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的顶部隔板的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的喷射曝气部分的部分结构示意图。

其中：1-烟气入口，2-加药装置，3-高压水泵，4-喷头，5-曝气管，6-浆液槽，61-浆液面，7-底部隔板，8-出气管，9-顶部隔板，10-除雾器，11-净烟气出口，12-曝气管安装孔，13-出气管连接孔，14-曝气孔。

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部分实施例，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，一种工业烟气多污染物深度净化装置，包括由下而上设于塔体内的浆液反应部分、喷射曝气部分、进气部分和除雾出气部分，所述喷射曝气部分和进气部之间设有底部隔板7，所述喷射曝气部分设有若干曝气管5固定于底部隔板7上，所述曝气管5下部设有若干曝气孔14没入浆液反应部分的浆液面61以下，所述曝气管5内上部设有喷头4，所述喷头4通过设有高压水泵3的管道连通浆液反应部分的浆液槽6；所述进气部分和除雾出气部分之间设有顶部隔板9，所述底部隔板7与顶部隔板9之间设有多个相通的出气管8；所述进气部分外接有烟气入口1。

进一步优选的：所述浆液槽6外通过循环管道连接有加药装置2，用来调配浆液浓度，浆液为质量浓度2%～8%的石灰石溶液，还含有亚硫酸钠等辅助剂。所述浆液面61与底部隔板7之间留有空间。

如图2～3所示，底部隔板7和顶部隔板9上都均布有出气管连接孔13，且位置相对，使出气管8在两隔板之间垂直安装。底部隔板7上还均布有曝气管安装孔12用来安装曝气管5。

如图4所示，曝气管5入口直径为200mm，整体长1600mm，曝气管5下部直径为400mm，布满直径16mm的曝气孔14，没入浆液面61以下200mm～300mm。所述喷头（4）为20°窄角实心圆锥形喷头，孔径为4.2mm。

基于所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置的工业烟气多污染物深度净化工艺，包括以下步骤：工业烟气经由增压装置进入氧化催化装置，烟气中的氮氧化物经过氧化催化处理形成更易于吸收的高价态化合物；而后烟气进入进气部分，进气部分底部隔板7均匀分布着带有喷头4的曝气管5，烟气经由曝气管5进入曝气部分，同时喷头4向下高速喷射浆液，在曝气管5内部形成强烈的气液接触混合区，形成巨大的气液接触面积，可对烟气中污染物进行快速传质，并且由于喷头4的喷射作用形成冲击力破坏浆液面61，形成紊乱接触面，有利于气液接触，当浆液射流撞击浆液面61时，发生气体夹带现象，并产生气泡，气泡夹带对传质过程起到有利影响作用，形成气液湍流，从而进一步的增大了气液接触面积，与传统喷淋工艺中的气液接触面积相比可提高数倍，达到去除大部分粉尘、二氧化硫和一部分氮氧化物的效果，并且由于浆液喷射形成的压力可造成曝气管5内液面和管外浆液面61的液位差，即可以加大15%的烟气入液深度，增加了烟气在浆液中的接触时间，进而提高了传质效果，烟气通过曝气管5下部设有曝气孔14，可在浆液槽6中形成均匀的连续鼓泡，气泡由小到大，由于浮力作用而曲折向上并急剧分散，使烟气与吸收液充分接触传质，达到烟气与浆液较长的接触时间，有利于高价态的氮氧化物的吸收。烟气从吸收液中鼓出后通过出气管8进入除雾出气部分，通过除雾器10处理进而排放。

工况下，每个进气管的烟气流量为30000～50000 m3/h，吸收液在高压循环泵的输送下，达到预设范围0.5~1MPa，形成高压喷射流与烟气充分接触传质，并与浆液段的吸收液产生激烈撞击效果，传质系数比传统工艺提高两个数量级，粉尘颗粒可得到极大的去除，去除率可达到99%，二氧化硫的吸收效率可达到99.99%，形成的不溶性物质经沉淀去除，从而达到了粉尘颗粒和二氧化硫的深度净化效果。曝气管内的烟气流速和气液传质系数是曝气管外部烟气流速和气液传质系数的几十倍，烟气经过与吸收液先快后慢的反复接触，获得了较长的气液接触时间，从而增大了氮氧化物的吸收效果，可达到二氧化氮吸收的最佳状态，去除率可达到90%左右。当烟气流速为15m/s左右，入液深度为200mm时，压力损失在1200～1600 Pa。本技术工艺使烟气实现了同时去除多种污染物的效果，并达到超低排放的水平。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：包括由下而上设于塔体内的浆液反应部分、喷射曝气部分、进气部分和除雾出气部分，所述喷射曝气部分和进气部之间设有底部隔板（7），所述喷射曝气部分设有若干曝气管（5）固定于底部隔板（7）上，所述曝气管（5）下部设有若干曝气孔（14）没入浆液反应部分的浆液面（61）以下，所述曝气管（5）内上部设有喷头（4），所述喷头（4）通过设有高压水泵（3）的管道连通浆液反应部分的浆液槽（6）；所述进气部分和除雾出气部分之间设有顶部隔板（9），所述底部隔板（7）与顶部隔板（9）之间设有多个相通的出气管（8）；所述进气部分外接有烟气入口（1）。

2.根据权利要求1所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：所述浆液槽（6）外通过循环管道连接有加药装置（2）。

3.根据权利要求1所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：所述曝气管（5）入口直径为200mm，整体长1600mm，曝气管（5）下部直径为400mm，布满直径16mm的曝气孔（14），没入浆液面（61）200mm～300mm以下。

4.根据权利要求1所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：所述喷头（4）为20°窄角实心圆锥形喷头，孔径为4.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：所述浆液面（61）与底部隔板（7）之间留有空间。

6.根据权利要求1所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：所述浆液反应部分的浆液为质量浓度2%～8%的石灰石溶液。

7.根据权利要求6所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置，其特征在于：所述浆液反应部分的浆液含有亚硫酸钠。

8.基于权利要求1所述的一种工业烟气多污染物深度净化装置的工业烟气多污染物深度净化工艺，其特征在于包括以下步骤：工业烟气经由增压装置进入氧化催化装置，烟气中的氮氧化物经过氧化催化处理形成更易于吸收的高价态化合物；烟气进入进气部分后由曝气管（5）进入曝气部分；同时喷头（4）向下高速喷射浆液，在曝气管（5）内部形成强烈的气液接触混合区；喷头（4）的喷射的冲击力破坏浆液面（61），形成紊乱接触面，浆液射流撞击浆液面（61），发生气体夹带现象，产生气泡，形成气液湍流；浆液喷射形成的压力造成曝气管（5）内液面和管外浆液面（61）的液位差，烟气通过曝气管（5）下部设有的曝气孔（14）在浆液槽（6）中形成均匀的连续鼓泡；烟气从浆液反应部分中鼓出后通过出气管（8）进入除雾出气部分，通过除雾器（10）处理后从净烟气出口（11）排放。