CN106731601B - 一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置 - Google Patents

一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于环境保护设备技术领域，涉及一种烟气脱硫脱硝一体化装置，特别是一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置，适用于工业窑炉烟气脱硫脱硝场合，采用次氯酸钠和亚氯酸钠或次氯酸钾和亚氯酸钾作为复合吸收溶液进行烟气处理，所述复合吸收溶液具有氧化一氧化氮同时吸收二氧化硫的协同反应能力，所述工艺方法包含喷淋工艺，使得未被氧化的部分酸性气体重新被氧化吸收，提高了烟气脱硫脱硝效率，其原理科学，结构简单，建设使用方便，维护成本低，使用寿命长，可以实现废物的合理利用，有效减少污染排放，具有广泛深远的社会效益和工业应用价值。

Description

一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，特别是一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，适用于工业窑炉烟气脱硫脱硝场合。
背景技术：
随着我国燃烧烟气超低排放指标的发布并且2017年1月开始执行，脱硫脱硝甚至除尘一体化工艺已经成为控制烟气污染的研发热点，较单一脱硫、脱硝、除尘各层子系统的流动阻力、占地面积和投资等方面均具有明显优势。目前，大多数脱硫脱硝一体化工艺仍处于在研阶段，有少量示范工程开始应用。已经中试或小规模投入应用的脱硫脱硝一体化方法主要有干法，也叫炭基法，基于活性炭或活性焦为主要脱除原料、臭氧加洗脱法、电子束或脉冲电晕法、氯酸氧化加洗脱工艺和尿素-钙法等，还有光催化氧化技术以及其他溶液法脱硫脱硝技术。其中，活性炭法和电子束法或臭氧加洗脱法投资较大，在满足超低排放指标方面也不占优势；而氯酸氧化加洗脱工艺和尿素-钙法，均为湿法氧化并吸收，可以在一塔或串联的两塔中完成，工艺简单可靠；采用强氧化剂脱硫脱硝具有催化活性高的优点，但是容易对设备造成强腐蚀；另外，氧化剂的回收、吸收废气后溶液的处理等较为困难。现有技术中，中国专利CN1923341A公开了一种燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法，但其喷入臭氧的量较大，与一氧化氮的摩尔比约为0.5-1.5，影响了该方法的经济性，并且氧化后易溶于水的高价态氮氧化物NO2、NO3或N2O5与碱液反应的过程中会生成硝酸盐和亚硝酸盐的混合物，吸收后的废水处理费用高，不利于资源的回收利用。在现有技术中无论使用氧化工艺还是还原工艺，通常都使用氨水或液氨等还原剂，或者臭氧或双氧水等强氧化剂，从而会导致的诸多问题，例如购置成本和运输成本高；而且这些物质极易挥发，具有强烈的刺激性，储运不当会有爆炸危险。溶液法脱硫脱硝技术工艺是最近几年兴起的新技术，有较大的发展潜力，更适用于大中小工业窑炉的烟气脱硫脱硝治理并达到超低排放。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，采用次氯酸钠和亚氯酸钠作为复合吸收溶液进行烟气处理，所述复合吸收溶液具有氧化一氧化氮同时吸收二氧化硫的协同反应能力，所述工艺方法包含喷淋工艺，使得未被氧化的部分酸性气体重新被氧化吸收，提高了烟气脱硫脱硝效率，其脱硫率达到98％,脱硝率达到95％。
为了实现上述目的，本发明涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法在烟气脱硫脱硝一体化装置中实现，其具体工艺步骤为：
(1)稀释原料：首先打开第一进水阀门和第一进料管阀门，使得第一进水管内的工艺水和第一进料管内的复合吸收液原料分别通过第一进水口和第一进料口进入到第一液罐中，然后开启第一液罐内的第一搅拌器，使得第一液罐内的复合吸收液原料得到稀释并混合均匀；
(2)循环喷淋吸收液：接着打开第二进水阀门和补液管阀门，并开启补液泵，使得第一进水管内的工艺水和补液管内的复合吸收液分别通过第二进水口和第二进料口进入到第二液罐中，然后开启第二液罐内的第二搅拌器，使得第二液罐内的工艺水和复合吸收液得到再次稀释且混合均匀并制成吸收溶液，再开启第三喷淋泵，第三喷淋泵通过第三喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第三喷淋液进口向吸收塔底部的吸收液槽进行补液，当吸收液槽内液体的液位到达预定高度，然后开启循环泵，吸收液槽内液体通过第一管道过滤器和循环管从第三进料口回到第二液罐内，接着开启第一喷淋泵，第一喷淋泵通过第一喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第一喷淋液进口喷淋回到吸收液槽，实现第二液罐内与吸收液槽内吸收溶液的循环喷淋；
(3)循环喷淋碱液：再打开第三进水阀门和第二进料管阀门，使第二进水管内的工艺水和第二进料管内的氢氧化钙粉末进入到碱液池中，并开启碱液池内的第三搅拌器，使氢氧化钙粉末与工艺水混合均匀并制成氢氧化钙浆液备用，接着开启第二喷淋泵，使碱液池内的氢氧化钙浆液通过碱液出液口流出碱液池并经第二喷淋管进入吸收塔且通过第二喷嘴喷淋回到碱液槽，碱液槽内液体从碱液回流出口流出，经过碱液回流管和碱液进液口流入碱液池，实现氢氧化钙浆液的循环喷淋；
(4)净化烟气：然后开启烟气出口管阀门，接着开启烟气进口管阀门,烟气进口管中的烟气经烟气进口进入到吸收塔中与吸收溶液和碱液进行氧化吸收反应，进行烟气脱硫脱硝一体化处理，然后经除雾器进行除湿处理后经烟气出口进入到烟气出口管后排放，实现烟气净化处理；
(5)排出废液：在第二液罐和吸收液槽内的吸收溶液密度到达预定数值的时候，打开抽出管阀门，开启抽出泵，对外排出吸收溶液；
(6)清洗吸收塔：最后定时开启冲洗水泵和冲洗水管阀门，第三进水管内的工艺水通过第四喷淋液进口进入吸收塔内并对除雾器内部进行清洗，完成溶液法对烟气一体化脱硫脱硝。
本发明在脱硫脱硝稳定运行过程中，第一液罐中的温度为环境温度，第二液罐中温度为40-60℃，碱液池43中温度为30-50℃，吸收塔内部的温度为50-70℃；烟气进口处的温度为60-120℃，压强为1900-2100Pa，烟气出口处的温度为50-70℃，压强为450-550Pa；第一喷淋泵和第三喷淋泵的流量分别与烟气流量液气比为8.5-9.5L/m3，第二喷淋泵的流量与烟气流量液气比为2.5-3.5L/m3，补液泵、循环泵、抽出泵的流量均根据烟气流量和烟气中的污染物情况进行调节，冲洗水泵流量根据除雾器面积进行调节。
本发明采用次氯酸钠和亚氯酸钠进行烟气脱硫脱硝，或者替换为次氯酸钾和亚氯酸钾进行烟气脱硫脱硝，其中，对一氧化氮的氧化和对二氧化硫的氧化吸收是协同性的,依据烟气中的二氧化硫和一氧化氮的含量比例确定溶液中次氯酸根和亚氯酸根的浓度比例,协同反应降低了溶液中次氯酸根和亚氯酸根的消耗，脱硫脱硝后的复合溶液能够再生并循环利用，则降低了对新溶液的补充，降低了运行成本且脱除效率高，其脱硫率达到98％,脱硝率达到95％。
本发明涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法在烟气脱硫脱硝一体化装置中反应过程如下：
(l)二氧化硫的氧化反应过程为：
SO2+H2O→HSO3 －+H+
2ClO2+4HSO3 －→4SO4 2－+4H++Cl2
ClO2 －+2HSO3 －→2SO4 2－+2H++Cl－
ClO－+HSO3 －→SO4 2－+H++Cl－
Cl2+HSO3 －+H2O→SO4 2－+3H++2Cl－
(2)一氧化氮的氧化反应过程为：
4NO+2ClO2＝Cl2+4NO2
ClO－+NO→NO2+Cl－
ClO2 －+2NO＝2NO2+Cl－
NO2+NO＝N2O3
NO2+NO2＝N2O4
2NO2+H2O＝HNO2+HNO3
N2O3+H2O＝2HNO2
N2O4+H2O＝HNO3+HNO2
2ClO2+4NO2 －→4NO3 －+Cl2
ClO2 －+2NO2 －→2NO3 －+Cl－
ClO－+NO2 －→NO3 －+Cl－
Cl2+NO2 －+H2O→NO3 －+2H++2Cl－
(3)次氯酸根和亚氯酸根在酸性条件下反应过程为：
ClO2 -+H+＝HClO2
8HClO2＝6ClO2+Cl2+4H2O
2ClO-+H+＝HClO
HClO+HCl＝Cl2+H2O
2HClO2+2HClO＝2ClO2+Cl2+2H2O
(4)氯气、二氧化硫和二氧化氮气体在碱性条件下反应过程为：
Cl2+2OH-＝ClO-+Cl-+H2O
SO2+2OH-＝SO3 2－+H2O
3NO2+2OH-＝2NO3 -+NO+H2O
2OH-+NO+NO2＝2NO2 -+H2O
本发明涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法所采用的烟气脱硫脱硝一体化装置的主体结构包括第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一进水阀门、第二进水阀门、第三进水阀门、第一进料管、第二进料管、第一进料管阀门、第二进料管阀门、第一液罐、第二液罐、碱液池、第一搅拌器、第二搅拌器、第三搅拌器、循环泵、循环管、第一喷淋泵、第二喷淋泵、第三喷淋泵、第一喷淋管、第二喷淋管、第三喷淋管、补液泵、补液管、补液管阀门、抽出泵、第一抽出管、第二抽出管、抽出管阀门、冲洗水泵、冲洗水管阀门、第一管道过滤器、第二管道过滤器、烟气进口管、烟气出口管、烟气进口管阀门、烟气出口管阀门、吸收塔、碱液回流管、第一进水口、第二进水口、第三进水口、第一进料口、第二进料口、第三进料口、第一出料口、第二出料口、碱液进液口、碱液出液口和氢氧化钙进料口；其中，吸收塔包含封盖、除雾器、第一喷嘴支架、第二喷嘴支架、第三喷嘴支架、第四喷嘴支架、第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、上挡板、下挡板、隔板、吸收液槽、碱液槽、第一喷淋液进口、第二喷淋液进口、第三喷淋液进口、第四喷淋液进口、烟气进口、烟气出口、第一出液口、第二出液口和碱液回流出口；第一液罐的顶部设有第一进水口和第一进料口，第一液罐通过第一进水口与第一进水管管道式相通，第一进水管上设有第一进水阀门用于控制通过第一进水口进入第一液罐的进水量，第一液罐通过第一进料口与第一进料管管道式相通，第一进料管上设有第一进料管阀门用于控制通过第一进料口进入第一液罐的进料量，第一液罐内部设有第一搅拌器，第一液罐的下部设有第一出料口，第一出料口通过补液管与第二液罐的顶部设有的第二进料口管道式相通，补液管上设有补液泵和补液管阀门，补液泵用于将第一液罐内的液体加速输送到第二液罐内，补液管阀门用于控制通过第二进料口进入第二液罐的进料量，第二液罐的顶部设有第二进水口，第二液罐通过第二进水口与第一进水管管道式相通，第一进水管上设有第二进水阀门用于控制通过第二进水口进入第二液罐的进水量，第二液罐的下部设有第二出料口，第二出料口通过第一喷淋管与吸收塔的中部侧壁上设有的第一喷淋液进口管道式相通，第一喷淋管上设有第一喷淋泵，第一喷淋管一端进入柱状结构的吸收塔内部且固定于吸收塔内部水平设置的第一喷嘴支架上，吸收塔内的第一喷淋管上设有一个以上的第一喷嘴，第二出料口通过第三喷淋管与吸收塔的中部侧壁上设有的第三喷淋液进口管道式相通，第三喷淋管上设有第三喷淋泵，第三喷淋管一端进入吸收塔内部且固定于吸收塔内部水平设置的第三喷嘴支架上，吸收塔内的第三喷淋管上设有一个以上的第三喷嘴，第三喷淋液进口设置于第一喷淋液进口的上方，第一喷淋液进口下方的吸收塔的侧壁上设有烟气进口，烟气进口与烟气进口管管道式相通，烟气进口管上设有烟气进口管阀门用于控制通过烟气进口进入吸收塔的烟气量，吸收塔的顶部设有封盖，封盖上设有烟气出口，烟气出口与烟气出口管管道式相通，烟气出口管上设有烟气出口管阀门用于控制通过烟气出口排出吸收塔的烟气量；吸收塔的底部设有吸收液槽，吸收液槽底部设有第二出液口，第二出液口与第二抽出管管道式连通，第二抽出管上设有第二管道过滤器和抽出管阀门，抽出管阀门用来控制吸收液槽内吸收液的排出量；吸收液槽下部设有第一出液口，第一出液口与第一抽出管的输入端管道式相通，第一抽出管的一个输出端通过循环管与第二液罐的顶部设有的第三进料口管道式相通，循环管上设有循环泵和第一管道过滤器，第一抽出管的另一个输出端与第一喷淋管管道式相通，用于实现流量平衡；吸收塔的底部设有竖直的隔板，隔板与吸收塔内壁之间固定设有第三喷嘴支架和第一喷嘴支架，第三喷嘴支架平行于第一喷嘴支架，第三喷嘴支架的高度等于或低于隔板的高度，吸收塔的底部设置有碱液槽，隔板设置于吸收液槽与碱液槽之间，碱液槽下部设有碱液回流出口，碱液回流出口通过碱液回流管与碱液池的下部设有的碱液回流出口管道式相通，碱液池的内部设有第三搅拌器，碱液池的上部设有第三进水口和氢氧化钙进料口，碱液池通过第三进水口与第二进水管管道式相通，第二进水管上设有第三进水阀门用来控制通过第三进水口进入碱液池的用水量，碱液池通过氢氧化钙进料口与第二进料管管道式相通，第二进料管上设有第二进料管阀门用来控制通过氢氧化钙进料口进入碱液池的进料量，碱液池的下部设有碱液出液口，碱液出液口通过第二喷淋管与吸收塔的上部侧壁上设有的第二喷淋液进口管道式相连，第二喷淋管一端进入吸收塔内部且固定于吸收塔内部水平设置的第二喷嘴支架上，吸收塔内的第二喷淋管上设有一个以上的第二喷嘴，吸收塔外的第二喷淋管上设有第二喷淋泵，第二喷嘴支架与封盖之间设有除雾器，除雾器的顶部和底部均水平设有第四喷嘴支架，第四喷嘴支架上均固定有设有第三进水管，吸收塔内的第三进水管上设有一个以上的第四喷嘴，吸收塔外的第三进水管上设有冲洗水泵和冲洗水管阀门，冲洗水管阀门用于控制通过第四喷淋液进口进入除雾器内的进水量，第三进水管通过吸收塔上部侧壁设有的第四喷淋液进口与吸收塔管道式相通；第二喷嘴支架设置于第三喷嘴支架的上方，第二喷嘴支架与第三喷嘴支架之间设有水平设置的上挡板和下挡板，上挡板和下挡板分别设置于吸收塔内壁的两侧，上挡板位于下挡板的上方，上挡板和下挡板的长度均超过吸收塔宽度的一半。
本发明所述循环泵、第一喷淋泵、第二喷淋泵、第三喷淋泵、补液泵、抽出泵、冲洗水泵均为卧式离心泵；第一进水阀门、第二进水阀门、第三进水阀门、第一进料管阀门、第二进料管阀门、补液管阀门、抽出管阀门、冲洗水管阀门、烟气进口管阀门、烟气出口管阀门均为蝶阀；第一搅拌器、第二搅拌器、第三搅拌器均为板式螺旋桨式搅拌器；第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴均为空心锥切线型喷嘴；吸收塔为逆流喷雾空心洗涤塔；除雾器为折流板式除雾器。
本发明与现有技术相比，具有如下优势：1.依据烟气中的二氧化硫和一氧化氮的含量比例确定溶液中次氯酸根和亚氯酸根的浓度比例，保证了氧化剂能实现高效利用，且次氯酸钠和亚氯酸钠配制而成的复合吸收液对一氧化氮的氧化和对二氧化硫的氧化吸收是协同性的，协同反应降低了溶液中次氯酸根和亚氯酸根的消耗，降低运行成本；2.吸收塔为逆流喷雾空心洗涤塔，抗阻塞性能好，采用喷雾的方式可以获得较大的气液接触面积，进而获得较高的脱硫脱硝效率；3.复合吸收液可以实现低温高效脱硫脱硝，提高耐材寿命；4.喷淋碱液池内的溶液的方式能有效吸收从复合吸收液喷淋层逸出的少量SO2、NO2、Cl2实现烟气的超洁净排放；5.吸收液槽抽出的溶液经蒸发浓缩可以得到Na2SO4、NaNO3、NaCl固体，减少污染物排放的同时提高了经济效益；用于植物燃烧的烟气、有机材料燃烧烟气、煤炭燃烧烟气和废物垃圾燃烧的烟气的脱硫脱硝时，其脱除率均大于80以上，脱硫率达到98％,脱硝率达到95％，比现有技术脱除率高，其工艺简便，原理科学，反应系统装置结构简单，建设使用方便，维护成本低，使用寿命长，可以实现废物的合理利用，有效减少污染排放，应用环境友好，具有广泛深远的社会效益和工业应用价值。
附图说明：
图1是本发明涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法的流程框图。
图2是本发明涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置的主体结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1：
本实施例涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法在烟气脱硫脱硝一体化装置中实现，其具体步骤为：
(1)稀释原料：首先打开第一进水阀门4和第一进料管阀门9，使得第一进水管1内的工艺水和第一进料管7内的复合吸收液原料分别通过第一进水口A和第一进料口D进入到第一液罐11中，然后开启第一液罐11内的第一搅拌器14，使得第一液罐11内的复合吸收液原料得到稀释并混合均匀；
(2)循环喷淋吸收液：接着打开第二进水阀门5和补液管阀门27，并开启补液泵25，使得第一进水管1内的工艺水和补液管26内的复合吸收液分别通过第二进水口B和第二进料口E进入到第二液罐12中，然后开启第二液罐12内的第二搅拌器15，使得第二液罐12内的工艺水和复合吸收液得到再次稀释且混合均匀并制成吸收溶液，再开启第三喷淋泵21，第三喷淋泵21通过第三喷淋管24抽取第二液罐12内的吸收溶液并通过第三喷淋液进口K向吸收塔底部的吸收液槽53进行补液，当吸收液槽53内液体的液位到达预定高度，然后开启循环泵17，吸收液槽53内液体通过第一管道过滤器34和循环管18从第三进料口G回到第二液罐12内，接着开启第一喷淋泵19，第一喷淋泵19通过第一喷淋管22抽取第二液罐12内的吸收溶液并通过第一喷淋液进口F回到吸收液槽53，实现第二液罐12内与吸收液槽53内吸收溶液的循环；
(3)循环喷淋碱液：再打开第三进水阀门6和第二进料管阀门10，使第二进水管2内的工艺水和第二进料管8内的氢氧化钙粉末进入到碱液池13中，并开启碱液池13内的第三搅拌器16，使氢氧化钙粉末与工艺水混合均匀并制成氢氧化钙浆液备用，并开启第二喷淋泵20，使碱液池13内的氢氧化钙浆液通过碱液出液口R流出碱液池13并经第二喷淋管23进入吸收塔55且通过第二喷嘴47喷淋回到碱液槽54，碱液槽54内液体从碱液回流出口S流出，经过碱液回流管56和碱液进液口Q流入碱液池13，实现氢氧化钙浆液的循环喷淋；
(4)净化烟气：然后开启烟气出口管阀门39，接着开启烟气进口管阀门38,烟气进口管36中的烟气经烟气进口M进入到吸收塔55中与复合吸收液和碱液进行氧化吸收反应，进行烟气脱硫脱硝一体化处理，然后经除雾器41进行除湿处理后经烟气出口N进入到烟气出口管37后排放，完成烟气脱硫脱硝一体化处理，实现烟气净化；
(5)排出废液：在第二液罐12和吸收液槽53内的吸收液密度到达预定数值的时候，打开抽出管阀门31并开启抽出泵28，对外排出吸收溶液；
(6)清洗吸收塔：最后定时开启冲洗水泵32和冲洗水管阀门33，第三进水管3内的工艺水通过第四喷淋液进口L进入吸收塔55对除雾器41内部进行清洗。
本实施例在脱硫脱硝稳定运行过程中，第一液罐11中的温度为环境温度，第二液罐12中温度为40-60℃，碱液池43中温度为30-50℃，吸收塔55内部的温度为50-70℃；烟气进口M处的温度为60-120℃，压强为1900-2100Pa，烟气出口N处的温度为50-70℃，压强为450-550Pa；第一喷淋泵19和第三喷淋泵21的流量分别与烟气流量液气比为8.5-9.5L/m3，第二喷淋泵20的流量与烟气流量液气比为2.5-3.5L/m3，补液泵25、循环泵17、循环管18、抽出泵28的流量均根据烟气流量和烟气中的污染物情况进行调节，冲洗水泵32流量根据除雾器面积进行调节。
本实施例采用次氯酸钠和亚氯酸钠进行烟气脱硫脱硝，或者替换为次氯酸钾和亚氯酸钾进行烟气脱硫脱硝，其中，对一氧化氮的氧化和对二氧化硫的氧化吸收是协同性的,依据烟气中的二氧化硫和一氧化氮的含量比例确定溶液中次氯酸根和亚氯酸根的浓度比例,协同反应降低了溶液中次氯酸根和亚氯酸根的消耗，脱硫脱硝后的复合溶液能够进行再生并循环利用，则降低了对新溶液的补充，降低了运行成本且脱除效率高。
本实施例涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法在烟气脱硫脱硝一体化装置中反应过程如下：
(l)二氧化硫的氧化反应过程为：
SO2+H2O→HSO3 －+H+
2ClO2+4HSO3 －→4SO4 2－+4H++Cl2
ClO2 －+2HSO3 －→2SO4 2－+2H++Cl－
ClO－+HSO3 －→SO4 2－+H++Cl－
Cl2+HSO3 －+H2O→SO4 2－+3H++2Cl－
(2)一氧化氮的氧化反应过程为：
4NO+2ClO2＝Cl2+4NO2
ClO－+NO→NO2+Cl－
ClO2 －+2NO＝2NO2+Cl－
NO2+NO＝N2O3
NO2+NO2＝N2O4
2NO2+H2O＝HNO2+HNO3
N2O3+H2O＝2HNO2
N2O4+H2O＝HNO3+HNO2
2ClO2+4NO2 －→4NO3 －+Cl2
ClO2 －+2NO2 －→2NO3 －+Cl－
ClO－+NO2 －→NO3 －+Cl－
Cl2+NO2 －+H2O→NO3 －+2H++2Cl－
(3)次氯酸根和亚氯酸根在酸性条件下反应过程为：
ClO2 -+H+＝HClO2
8HClO2＝6ClO2+Cl2+4H2O
2ClO-+H+＝HClO
HClO+HCl＝Cl2+H2O
2HClO2+2HClO＝2ClO2+Cl2+2H2O
(4)Cl2、SO2和NO2气体在碱性条件下反应过程为：
Cl2+2OH-＝ClO-+Cl-+H2O
SO2+2OH-＝SO3 2－+H2O
3NO2+2OH-＝2NO3 -+NO+H2O
2OH-+NO+NO2＝2NO2 -+H2O
本实施例涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法所采用的烟气脱硫脱硝一体化装置的主体结构包括第一进水管1、第二进水管2、第三进水管3、第一进水阀门4、第二进水阀门5、第三进水阀门6、第一进料管7、第二进料管8、第一进料管阀门9、第二进料管阀门10、第一液罐11、第二液罐12、碱液池13、第一搅拌器14、第二搅拌器15、第三搅拌器16、循环泵17、循环管18、第一喷淋泵19、第二喷淋泵20、第三喷淋泵21、第一喷淋管22、第二喷淋管23、第三喷淋管24、补液泵25、补液管26、补液管阀门27、抽出泵28、第一抽出管29、第二抽出管30、抽出管阀门31、冲洗水泵32、冲洗水管阀门33、第一管道过滤器34、第二管道过滤器35、烟气进口管36、烟气出口管37、烟气进口管阀门38、烟气出口管阀门39、吸收塔55、碱液回流管56、第一进水口A、第二进水口B、第三进水口C、第一进料口D、第二进料口E、第三进料口G、第一出料口H、第二出料口I、碱液进液口Q、碱液出液口R和氢氧化钙进料口T；其中，吸收塔55包含封盖40、除雾器41、第一喷嘴支架42、第二喷嘴支架43、第三喷嘴支架44、第四喷嘴支架45、第一喷嘴46、第二喷嘴47、第三喷嘴48、第四喷嘴49、上挡板50、下挡板51、隔板52、吸收液槽53、碱液槽54、第一喷淋液进口F、第二喷淋液进口J、第三喷淋液进口K、第四喷淋液进口L、烟气进口M、烟气出口N、第一出液口O、第二出液口P和碱液回流出口S；第一液罐11的顶部设有第一进水口A和第一进料口D，第一液罐11通过第一进水口A与第一进水管1管道式相通，第一进水管1上设有第一进水阀门4用于控制通过第一进水口A进入第一液罐11的进水量，第一液罐11通过第一进料口D与第一进料管7管道式相通，第一进料管7上设有第一进料管阀门9用于控制通过第一进料口D进入第一液罐11的进料量，第一液罐11内部设有第一搅拌器14，第一液罐11的下部设有第一出料口H，第一出料口H通过补液管26与第二液罐12的顶部设有的第二进料口E管道式相通，补液管26上设有补液泵25和补液管阀门27，补液泵25用于将第一液罐11内的液体加速输送到第二液罐12内，补液管阀门27用于控制通过第二进料口E进入第二液罐12的进料量，第二液罐12的顶部设有第二进水口B，第二液罐12通过第二进水口B与第一进水管1管道式相通，第一进水管1上设有第二进水阀门5用于控制通过第二进水口B进入第二液罐12的进水量，第二液罐12的下部设有第二出料口I，第二出料口I通过第一喷淋管22与吸收塔55的中部侧壁上设有的第一喷淋液进口F管道式相通，第一喷淋管22上设有第一喷淋泵19，第一喷淋管22一端进入柱状结构的吸收塔55内部且固定于吸收塔55内部水平设置的第一喷嘴支架42上，吸收塔55内的第一喷淋管22上设有一个以上的第一喷嘴46，第二出料口I通过第三喷淋管24与吸收塔55的中部侧壁上设有的第三喷淋液进口K管道式相通，第三喷淋管24上设有第三喷淋泵21，第三喷淋管24一端进入吸收塔55内部且固定于吸收塔55内部水平设置的第三喷嘴支架44上，吸收塔55内的第三喷淋管24上设有一个以上的第三喷嘴48，第三喷淋液进口K设置于第一喷淋液进口F的上方，第一喷淋液进口F下方的吸收塔55的侧壁上设有烟气进口M，烟气进口M与烟气进口管36管道式相通，烟气进口管36上设有烟气进口管阀门38用于控制通过烟气进口M进入吸收塔55的烟气量，吸收塔55的顶部设有封盖40，封盖40上设有烟气出口N，烟气出口N与烟气出口管37管道式相通，烟气出口管37上设有烟气出口管阀门39用于控制通过烟气出口N排出吸收塔55的烟气量；吸收塔55的底部设有吸收液槽53，吸收液槽53底部设有第二出液口P，第二出液口P与第二抽出管30管道式连通，第二抽出管30上设有第二管道过滤器35和抽出管阀门31，抽出管阀门31用来控制吸收液槽53内吸收液的排出量；吸收液槽53下部设有第一出液口O，第一出液口O与第一抽出管29的输入端管道式相通，第一抽出管29的一个输出端通过循环管18与第二液罐12的顶部设有的第三进料口G管道式相通，循环管18上设有循环泵17和第一管道过滤器34，第一抽出管29的另一个输出端与第一喷淋管22管道式相通，用于实现流量平衡；吸收塔55的底部设有竖直的隔板52，隔板52与吸收塔55内壁之间固定设有第三喷嘴支架44和第一喷嘴支架42，第三喷嘴支架44平行于第一喷嘴支架42，第三喷嘴支架44的高度等于或低于隔板52的高度，吸收塔55的底部设置有碱液槽54，隔板52设置于吸收液槽53与碱液槽54之间，碱液槽54下部设有碱液回流出口S，碱液回流出口S通过碱液回流管56与碱液池13的下部设有的碱液回流出口S管道式相通，碱液池13的内部设有第三搅拌器16，碱液池13的上部设有第三进水口C和氢氧化钙进料口T，第二进水管2通过第三进水口C与碱液池13管道式相通，第二进水管2上设有第三进水阀门6用来控制通过第三进水口C进入碱液池13的用水量，第二进料管8通过氢氧化钙进料口T与碱液池13管道式相通，第二进料管8上设有第二进料管阀门10用来控制通过氢氧化钙进料口T进入碱液池13的进料量，碱液池13的下部设有碱液出液口R，碱液出液口R通过第二喷淋管23与吸收塔55的上部侧壁上设有的第二喷淋液进口J管道式相连，第二喷淋管23一端进入吸收塔55内部且固定于吸收塔55内部水平设置的第二喷嘴支架43上，吸收塔55内的第二喷淋管23上设有一个以上的第二喷嘴47，吸收塔55外的第二喷淋管23上设有第二喷淋泵20，第二喷嘴支架43与封盖40之间设有除雾器41，除雾器41的顶部和底部均水平设有第四喷嘴支架45，第四喷嘴支架45上均固定有设有第三进水管3，第三进水管3通过吸收塔55侧壁上设有的第四喷淋液进口L与吸收塔55管道式相通，吸收塔55内的第三进水管3上设有一个以上的第四喷嘴49，吸收塔55外的第三进水管3上设有冲洗水泵32和冲洗水管阀门33，冲洗水管阀门33用于控制通过第四喷淋液进口L进入除雾器41内的进水量；第二喷嘴支架43设置于第三喷嘴支架44的上方，第二喷嘴支架43与第三喷嘴支架44之间设有水平设置的上挡板50和下挡板51，上挡板50和下挡板51分别设置于吸收塔55内壁的两侧，上挡板50位于下挡板51的上方，上挡板50和下挡板51的长度均超过吸收塔55宽度的一半。
本实施例所述循环泵17、第一喷淋泵19、第二喷淋泵20、第三喷淋泵21、补液泵25、抽出泵28、冲洗水泵32均为卧式离心泵；第一进水阀门4、第二进水阀门5、第三进水阀门6、第一进料管阀门9、第二进料管阀门10、补液管阀门27、抽出管阀门31、冲洗水管阀门33、烟气进口管阀门38、烟气出口管阀门39均为蝶阀；第一搅拌器14、第二搅拌器15、第三搅拌器16均为板式螺旋桨式搅拌器；第一喷嘴46、第二喷嘴47、第三喷嘴48、第四喷嘴49均为空心锥切线型喷嘴；吸收塔55为逆流喷雾空心洗涤塔；除雾器41为折流板式除雾器。

Claims (4)

1.一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置，其特征在于主体结构包括第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一进水阀门、第二进水阀门、第三进水阀门、第一进料管、第二进料管、第一进料管阀门、第二进料管阀门、第一液罐、第二液罐、碱液池、第一搅拌器、第二搅拌器、第三搅拌器、循环泵、循环管、第一喷淋泵、第二喷淋泵、第三喷淋泵、第一喷淋管、第二喷淋管、第三喷淋管、补液泵、补液管、补液管阀门、抽出泵、第一抽出管、第二抽出管、抽出管阀门、冲洗水泵、冲洗水管阀门、第一管道过滤器、第二管道过滤器、烟气进口管、烟气出口管、烟气进口管阀门、烟气出口管阀门、吸收塔、碱液回流管、第一进水口、第二进水口、第三进水口、第一进料口、第二进料口、第三进料口、第一出料口、第二出料口、碱液进液口、碱液出液口和氢氧化钙进料口；其中，吸收塔包含封盖、除雾器、第一喷嘴支架、第二喷嘴支架、第三喷嘴支架、第四喷嘴支架、第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、上挡板、下挡板、隔板、吸收液槽、碱液槽、第一喷淋液进口、第二喷淋液进口、第三喷淋液进口、第四喷淋液进口、烟气进口、烟气出口、第一出液口、第二出液口和碱液回流出口；第一液罐的顶部设有第一进水口和第一进料口，第一液罐通过第一进水口与第一进水管管道式相通，第一进水管上设有第一进水阀门用于控制通过第一进水口进入第一液罐的进水量，第一液罐通过第一进料口与第一进料管管道式相通，第一进料管上设有第一进料管阀门用于控制通过第一进料口进入第一液罐的进料量，第一液罐内部设有第一搅拌器，第一液罐的下部设有第一出料口，第一出料口通过补液管与第二液罐的顶部设有的第二进料口管道式相通，补液管上设有补液泵和补液管阀门，补液泵用于将第一液罐内的液体加速输送到第二液罐内，补液管阀门用于控制通过第二进料口进入第二液罐的进料量，第二液罐的顶部设有第二进水口，第二液罐通过第二进水口与第一进水管管道式相通，第一进水管上设有第二进水阀门用于控制通过第二进水口进入第二液罐的进水量，第二液罐的下部设有第二出料口，第二出料口通过第一喷淋管与吸收塔的中部侧壁上设有的第一喷淋液进口管道式相通，第一喷淋管上设有第一喷淋泵，第一喷淋管一端进入柱状结构的吸收塔内部且固定于吸收塔内部水平设置的第一喷嘴支架上，吸收塔内的第一喷淋管上设有一个以上的第一喷嘴，第二出料口通过第三喷淋管与吸收塔的中部侧壁上设有的第三喷淋液进口管道式相通，第三喷淋管上设有第三喷淋泵，第三喷淋管一端进入吸收塔内部且固定于吸收塔内部水平设置的第三喷嘴支架上，吸收塔内的第三喷淋管上设有一个以上的第三喷嘴，第三喷淋液进口设置于第一喷淋液进口的上方，第一喷淋液进口下方的吸收塔的侧壁上设有烟气进口，烟气进口与烟气进口管管道式相通，烟气进口管上设有烟气进口管阀门用于控制通过烟气进口进入吸收塔的烟气量，吸收塔的顶部设有封盖，封盖上设有烟气出口，烟气出口与烟气出口管管道式相通，烟气出口管上设有烟气出口管阀门用于控制通过烟气出口排出吸收塔的烟气量；吸收塔的底部设有吸收液槽，吸收液槽底部设有第二出液口，第二出液口与第二抽出管管道式连通，第二抽出管上设有第二管道过滤器和抽出管阀门，抽出管阀门用来控制吸收液槽内吸收液的排出量；吸收液槽下部设有第一出液口，第一出液口与第一抽出管的输入端管道式相通，第一抽出管的一个输出端通过循环管与第二液罐的顶部设有的第三进料口管道式相通，循环管上设有循环泵和第一管道过滤器，第一抽出管的另一个输出端与第一喷淋管管道式相通，用于实现流量平衡；吸收塔的底部设有竖直的隔板，隔板与吸收塔内壁之间固定设有第三喷嘴支架和第一喷嘴支架，第三喷嘴支架平行于第一喷嘴支架，第三喷嘴支架的高度等于或低于隔板的高度，吸收塔的底部设置有碱液槽，隔板设置于吸收液槽与碱液槽之间，碱液槽下部设有碱液回流出口，碱液回流出口通过碱液回流管与碱液池的下部设有的碱液回流出口管道式相通，碱液池的内部设有第三搅拌器，碱液池的上部设有第三进水口和氢氧化钙进料口，碱液池通过第三进水口与第二进水管管道式相通，第二进水管上设有第三进水阀门用来控制通过第三进水口进入碱液池的用水量，碱液池通过氢氧化钙进料口与第二进料管管道式相通，第二进料管上设有第二进料管阀门用来控制通过氢氧化钙进料口进入碱液池的进料量，碱液池的下部设有碱液出液口，碱液出液口通过第二喷淋管与吸收塔的上部侧壁上设有的第二喷淋液进口管道式相连，第二喷淋管一端进入吸收塔内部且固定于吸收塔内部水平设置的第二喷嘴支架上，吸收塔内的第二喷淋管上设有一个以上的第二喷嘴，吸收塔外的第二喷淋管上设有第二喷淋泵，第二喷嘴支架与封盖之间设有除雾器，除雾器的顶部和底部均水平设有第四喷嘴支架，第四喷嘴支架上均固定有设有第三进水管，吸收塔内的第三进水管上设有一个以上的第四喷嘴，吸收塔外的第三进水管上设有冲洗水泵和冲洗水管阀门，冲洗水管阀门用于控制通过第四喷淋液进口进入除雾器内的进水量，第三进水管通过吸收塔上部侧壁设有的第四喷淋液进口与吸收塔管道式相通；第二喷嘴支架设置于第三喷嘴支架的上方，第二喷嘴支架与第三喷嘴支架之间设有水平设置的上挡板和下挡板，上挡板和下挡板分别设置于吸收塔内壁的两侧，上挡板位于下挡板的上方，上挡板和下挡板的长度均超过吸收塔宽度的一半。
2.如权利要求1所述的溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置，其特征在于具体脱除工艺步骤为：
(1)稀释原料：首先打开第一进水阀门和第一进料管阀门，使得第一进水管内的工艺水和第一进料管内的复合吸收液原料分别通过第一进水口和第一进料口进入到第一液罐中，然后开启第一液罐内的第一搅拌器，使得第一液罐内的复合吸收液原料得到稀释并混合均匀；
(2)循环喷淋吸收液：接着打开第二进水阀门和补液管阀门，并开启补液泵，使得第一进水管内的工艺水和补液管内的复合吸收液分别通过第二进水口和第二进料口进入到第二液罐中，然后开启第二液罐内的第二搅拌器，使得第二液罐内的工艺水和复合吸收液得到再次稀释且混合均匀并制成吸收溶液，再开启第三喷淋泵，第三喷淋泵通过第三喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第三喷淋液进口向吸收塔底部的吸收液槽进行补液，当吸收液槽内液体的液位到达预定高度，然后开启循环泵，吸收液槽内液体通过第一管道过滤器和循环管从第三进料口回到第二液罐内，接着开启第一喷淋泵，第一喷淋泵通过第一喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第一喷淋液进口喷淋回到吸收液槽，实现第二液罐内与吸收液槽内吸收溶液的循环喷淋；
(3)循环喷淋碱液：再打开第三进水阀门和第二进料管阀门，使第二进水管内的工艺水和第二进料管内的氢氧化钙粉末进入到碱液池中，并开启碱液池内的第三搅拌器，使氢氧化钙粉末与工艺水混合均匀并制成氢氧化钙浆液备用，接着开启第二喷淋泵，使碱液池内的氢氧化钙浆液通过碱液出液口流出碱液池并经第二喷淋管进入吸收塔且通过第二喷嘴喷淋回到碱液槽，碱液槽内液体从碱液回流出口流出，经过碱液回流管和碱液进液口流入碱液池，实现氢氧化钙浆液的循环喷淋；
(4)净化烟气：然后开启烟气出口管阀门，接着开启烟气进口管阀门,烟气进口管中的烟气经烟气进口进入到吸收塔中与吸收溶液和碱液进行氧化吸收反应，进行烟气脱硫脱硝一体化处理，然后经除雾器进行除湿处理后经烟气出口进入到烟气出口管后排放，实现烟气净化处理；
(5)排出废液：在第二液罐和吸收液槽内的吸收溶液密度到达预定数值的时候，打开抽出管阀门，开启抽出泵，对外排出吸收溶液；
(6)清洗吸收塔：最后定时开启冲洗水泵和冲洗水管阀门，第三进水管内的工艺水通过第四喷淋液进口进入吸收塔内并对除雾器内部进行清洗，完成溶液法对烟气一体化脱硫脱硝。
3.如权利要求2所述的溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置，其特征在于步骤(1)采用的复合吸收液原料为次氯酸钠和亚氯酸钠，或者步骤(1)采用的复合吸收液原料为次氯酸钾和亚氯酸钾。
4.如权利要求2或3所述的溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置，其特征在于脱硫脱硝稳定运行过程中，第一液罐中的温度为环境温度，第二液罐中温度为40-60℃，碱液池中温度为30-50℃，吸收塔内部的温度为50-70℃；烟气进口处的温度为60-120℃，压强为1900-2100Pa，烟气出口处的温度为50-70℃，压强为450-550Pa，第一喷淋泵和第三喷淋泵的流量分别与烟气流量液气比为8.5-9.5L/m3，第二喷淋泵的流量与烟气流量液气比为2.5-3.5L/m3。
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