CN107913589A - 一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，包括脱硫系统、脱硝系统、烟气洗涤系统和烟气排放系统，脱硫系统由脱硫吸收塔、脱硫液制备及循环系统组成，脱硝系统由脱硝吸收塔、臭氧发生器和脱硝液循环系统组成，烟气系统系统包括洗涤塔和洗涤水供给系统，烟气排放系统为烟囱，来自锅炉的烟气依次进行脱硫、低温脱硝和烟气洗涤。本发明具有脱硫、脱硝及除尘效果好，并且能够消除烟气所引起的“白烟”问题，本发明还解决了脱硫脱硝过程二次污染问题，为降低及消除雾霾提供帮助。

Description

一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统及工艺
技术领域
本发明涉及烟气脱硫脱硝技术领域，尤其涉及一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统及工艺。
背景技术
近几年来，随经济及工业发展，愈来愈严重的大气污染已严重困扰着人们的生活。为此，国家对工业排放物的排放监控越来越严格，排放标准也越来越严厉。根据环保有关规定，SO2的排放浓度要低于100mg/m3,粉尘颗粒物排放浓度要低于30mg/m3, 氮氧化合物排放浓度要低于100mg/m3,污染物排入大气必须达标排放。这就要求对煤电、钢铁、化工及其他高燃煤企业对产生的烟气进行高度净化处理。基于环境保护的压力和政府的环保要求，越来越多的技术研究着力于改善和提高现有的烟气脱硫工艺。CN103406010B公开了一种脱硫脱硝除尘装置，该技术即为喷淋散射塔，通过该装置能够显著提高脱硫和除尘效果，但是该技术的不足是增加了烟气阻力，耗能相对较高。 CN205570079U公开了一种脱硫脱硝脱汞除微尘一体化超低排放系统，CN105771573A公开了一种对燃气锅炉烟气低温同步脱硫脱硝除尘的系统和方法，上述两种技术均能够有效脱硫、脱硝和除尘，但在效果方面还有改进之处，另外，上述技术在消“白烟”和防止二次污染方面均有不足。
发明内容
为克服上述技术措施的不足，本发明提供一种脱硫脱硝效果效果好，并能消除“白烟”和防止二次污染的一种炉烟气洁净排放的系统和工艺。
为实现本发明目的，提供本发明内容如下：
一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，包括脱硫系统、脱硝系统和烟气排放系统，脱硫系统由脱硫吸收塔、脱硫液制备及循环系统组成，脱硝系统由脱硝吸收塔、臭氧发生器和脱硝液循环系统组成，烟气排放系统为烟囱，来自锅炉的烟气通过烟道依次进入脱硫系统、脱硝系统和烟气排放系统，其特征在于，脱硫吸收塔、脱硝吸收塔的塔盘为栅板塔盘，栅板隔一定空隙依次排列，烟气和吸收剂液体从空隙通过。
优选的，其中所述栅板的横截面为扁平矩形。
优选的，其中所述栅板的横截面为半圆形、三角形或者梯形中的一种。
优选的，其中所述栅板与吸收塔轴线有一夹角。
优选的，其中所述栅板与吸收塔轴线的夹角大小可以改变。
优选的，其中在脱硫系统之前还设有烟气除尘器。
优选的，其中还设有烟气再次洗涤系统，再次洗涤系统包括洗涤塔和洗涤水循环系统，脱硝塔和洗涤塔相连及，洗涤塔再与烟囱相连接。
一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝工艺，包括烟气先通过烟道进入脱硫吸收塔，在脱硫吸收塔中进行脱硫除尘及降温，再经过烟道进入脱硝塔吸收塔中，在脱硝吸收塔中进行脱硝除尘及降温，最后经过烟道进入烟囱排放，其特征在于，（a）烟气在脱硫吸收塔中脱硫的方法是：脱硫吸收塔内设有栅板吸收塔盘，烟气进入脱硫吸收塔后，从栅板空隙由下向上流动，脱硫液通过进液管输送至栅板上，烟气和脱硫液在栅板上相遇后形成液体泡沫层，烟气在液体泡沫层进行脱硫、除尘和降温，随后烟气通过出口出脱硫吸收塔，脱硫液则通过栅板空隙向下流至浆液池，（b）烟气在脱硝吸收塔中脱硝的方法是：脱硝吸收塔上部设有栅板塔盘，下部为吸收液池，臭氧发生器产生的臭氧输入至吸收液池中的吸收液中，部分臭氧溶于吸收液，溶有臭氧的吸收液经输液管输送至栅板塔盘上，烟气自下向上经过栅板空隙与吸收液在栅板塔盘上相混合，传质后的烟气经烟气出口进入烟气排放装置，吸收液也在重力作用下流入吸收液池。
优选的，其中所述烟气在进入吸收塔之前还要经过除尘器除尘。
优选的，其中所述烟气在离开脱硝吸收塔之后，进入烟囱前还要通过除雾器进行除雾。
优选的，其中所述烟气在离开脱硝吸收塔之后，还要进入烟气洗涤塔，在洗涤塔中通过喷淋方式进行再次洗涤，然后再进入烟囱排放。
本发明具有如下有益效果：
（1）脱硫脱硝效果好，脱硫率可达95%以上；
（2）脱硝温度适用范围广；
（3）可降低甚至消除白烟的产生，不同于其他脱硫脱硝方法，本发明中烟气经两次降温后低温排放，基本上可消除白烟；
（4）除尘率高，烟气经两次洗涤，基本上可洁净排放；
（5）无二次污染产生，本发明中烟气经过二次洗涤，可极大降低直至消除因脱硫所产生的二次污染物的排放；
（6）综合各优点，本发明技术能够降低甚至消除雾霾的形成源，为当前的环境治理难题提供帮助。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为烟气洁净排放的脱硫及除尘系统的流程示意图；
图2为栅板吸收塔盘的俯视图；
图3为喷淋器的俯视图。
图中各标号含义为：1：脱硫剂浆罐；2：脱硫吸收塔；3：电除尘器；4：栅板吸收塔盘；5：臭氧发生器；6：脱硝吸收塔；7：降温洗涤塔；8：喷淋器；9：液体收集器；10：蓄水池；11：水净化器；12：除雾器；13：烟囱。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
参见图1，图示中的烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统及工艺为本发明的优选实施方式，包括脱硫系统、脱硝系统、烟气洗涤系统和烟气排放系统，脱硫系统由脱硫吸收塔、脱硫剂制备及循环系统组成；脱硝系统由脱硝吸收塔、臭氧发生器等组成，烟气洗涤系统由降温洗涤塔和洗涤水供给系统组成，降温洗涤塔为水喷淋塔；烟气排放系统包括烟囱，洁净后的烟气最后经烟囱排放。
本实例采用镁法烟气脱硫，臭氧氧化法脱硝，具体工艺为：
外购的MgO粉经熟化、消化处理后，送入脱硫剂浆液罐1，产生的Mg(OH)2乳浊液（吸收液）送入吸收塔3下部的吸收液池。
来自锅炉的烟气先经过电除尘器3进行除尘，再由引风机通过吸收塔2中的烟气进口送入吸收塔2，烟气在吸收塔2内上升，穿过栅板吸收塔盘4的空隙，与此同时，吸收液在压力泵的作用下，从吸收液池中通过进液管输送至栅板吸收塔盘4的栅板上方。在上升烟气的作用下吸收液在吸收塔盘4上形成一液层，液层为烟气和吸收液在栅板上混合形成的泡沫层，此时气液两相进行传质，烟气中的SO2和Mg(OH)2进行反应，从而从烟气中去除，与此同时，烟气中夹带的N2O5、NO2等可溶气体也部分溶于吸收液，部分粉尘也被吸收液捕捉。然后烟气继续上升，通过烟气出口流出吸收塔2，而吸收液在重力作用下沿栅板空隙向下流，进入吸收液池。吸收液可循环使用，当其浓度达到设定数值时即进行外排，如此同时，要从浆液罐1中补充吸收液。
臭氧发生器5产生的臭氧先输入至脱硝吸收塔6的吸收液池中，脱硝吸收液为NaOH水溶液，臭氧一部分溶于水中，一部分上升至脱硝吸收塔6的腔中，与输入至腔内的烟气混合并氧化部分N0。
脱硫后的烟气再由引风机送入脱硝吸收塔6，烟气在吸收塔6内上升，穿过栅板吸收塔盘4的空隙，与此同时，吸收液在压力泵的作用下，从吸收液池中通过进液管输送至栅板吸收塔盘4的栅板上方。在上升烟气的作用下吸收液在吸收塔盘4上形成一液层，液层为烟气和吸收液在栅板上混合形成的泡沫层，此时气液两相进行传质，烟气中的NO被溶于吸收液中的臭氧氧化并溶于吸收液中，烟气中夹带的部分N2O5、NO2等可溶气体也溶于吸收液，与此同时，烟气中的部分粉尘也被吸收液捕捉。然后烟气继续上升，通过烟气出口流出吸收塔6，而脱硝吸收液在重力作用下沿栅板空隙向下流，进入吸收液池。吸收液可循环使用，当其浓度达到设定数值时即进行外排并处理，如此同时，也要补充吸收液。
来自吸收塔6的烟气随后进入低温洗涤塔7，在洗涤塔7内下行。在此前开动进水泵，洗涤水从进水管进入喷淋器8中，喷淋器8可转动。喷淋器8上设有4根喷淋管，喷淋管以轴心为准，径向对称布置，喷淋管一侧面开喷淋孔，并且各喷淋管的喷淋孔沿同一转向。水从喷淋管的喷淋孔中喷出。与此同时，水喷出时就会推动喷淋器8旋转，由于喷淋器8的旋转和重力的作用，致使喷出的水流水雾在不规则的布满塔腔的同时，又沿曲线向下落。与此同时，下行的烟气与塔内的水流水雾相遇，水流和水雾便会对烟气进行洗涤，以再次除尘和再次降温。然后水和烟气一同下行，通过液体收集器9后，水落至集水池，烟气则从烟气出口排出降温洗涤塔7。
洗涤水可循环使用，集水池的水排出后进入蓄水池10，经沉淀，再有水净化器11进行净化，然后再有压力泵加入喷淋器8.
在连接降温洗涤塔7和烟囱14的烟道中设有除雾器13，除雾后的烟气从烟囱向外排放。
本实施例还可做以下改动或改进：
脱硫剂可以是石灰石、氨水、NaOH、KOH中的一种。
脱硝吸收液为Ca(OH)2、KOH溶液中的一种。
栅板塔盘4的上面或下面设有可移动的板块，移动该板块，可以使烟气通道的面积扩大或者缩小，从而导致塔盘的液层高度发生变化。液层高度可有在塔外部设置的液面计来观察。
栅板塔盘4上的栅板可以是绕轴心呈放射状依次排列；栅板的横截面可以是扁平矩形的，扁平矩形的栅板窄面向上并且可以与轴线倾斜一角度，并且所倾斜的角度可以调整。调整倾斜角度可以改变烟气通道的面积，从而调整栅板塔盘4上的液层高度。
栅板的横截面也可以是半圆形、梯形以及三角形中的一种，此时大面应背离烟气方向。
降温洗涤塔7中喷淋器8可以不是自旋转的，但此时应设有动力装置。
以下通过一具体案例对实施例再进行说明。
实例一
烟气条件： 100000 Nm3/h；SO2浓度 800 mg/L； NO浓度为300mg/L；粉尘浓度 50 mg/L；锅炉烟气温度： 120℃ 。
经上述实施例的步骤后测得:
吸收塔后温度：为55℃、43℃； 低温洗涤塔后温度：28℃；
烟气洁净后SO2浓度0.8mg/L；NO浓度2.1mg/L；粉尘浓度 0.3mg/L。
脱硫效率为： 99.8%；脱硝效率99.3%；除尘效率为：99.8%
以上实施例仅用于本发明的说明，而非限制本发明的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解：不脱离本发明的精神和范围的任何修改和局部替换，均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (11)

1.一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，包括脱硫系统、脱硝系统和烟气排放系统，脱硫系统由脱硫吸收塔、脱硫液制备及循环系统组成，脱硝系统由脱硝吸收塔、臭氧发生器和脱硝液循环系统组成，烟气排放系统为烟囱，来自锅炉的烟气通过烟道依次进入脱硫系统、脱硝系统和烟气排放系统，其特征在于，脱硫吸收塔、脱硝吸收塔的塔盘为栅板塔盘，栅板隔一定空隙依次排列，烟气和吸收剂液体从空隙通过。
2.根据权利要求1所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，其中所述栅板的横截面为扁平矩形。
3.根据权利要求1所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，其中所述栅板的横截面为半圆形、三角形或者梯形中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，其中所述栅板与吸收塔轴线有一夹角。
5.根据权利要求4所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，其中所述栅板与吸收塔轴线的夹角大小可以改变。
6.根据权利要求1所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，其中在脱硫系统之前还设有烟气除尘器。
7.根据权利要求1所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝系统，其中还设有烟气再次洗涤系统，再次洗涤系统包括洗涤塔和洗涤水循环系统，脱硝塔和洗涤塔相连及，洗涤塔再与烟囱相连接。
8.一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝工艺，包括烟气先通过烟道进入脱硫吸收塔，在脱硫吸收塔中进行脱硫除尘及降温，再经过烟道进入脱硝塔吸收塔中，在脱硝吸收塔中进行脱硝除尘及降温，最后经过烟道进入烟囱排放，其特征在于，（a）烟气在脱硫吸收塔中脱硫的方法是：脱硫吸收塔内设有栅板吸收塔盘，烟气进入脱硫吸收塔后，从栅板空隙由下向上流动，脱硫液通过进液管输送至栅板上，烟气和脱硫液在栅板上相遇后形成液体泡沫层，烟气在液体泡沫层进行脱硫、除尘和降温，随后烟气通过出口出脱硫吸收塔，脱硫液则通过栅板空隙向下流至浆液池，（b）烟气在脱硝吸收塔中脱硝的方法是：脱硝吸收塔上部设有栅板塔盘，下部为吸收液池，臭氧发生器产生的臭氧输入至吸收液池中的吸收液中，部分臭氧溶于吸收液，溶有臭氧的吸收液经输液管输送至栅板塔盘上，烟气自下向上经过栅板空隙与吸收液在栅板塔盘上相混合，传质后的烟气经烟气出口进入烟气排放装置，吸收液也在重力作用下流入吸收液池。
9.根据权利要求8所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝工艺，其中所述烟气在进入吸收塔之前还要经过除尘器除尘。
10.根据权利要求8所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝工艺，其中所述烟气在离开脱硝吸收塔之后，进入烟囱前还要通过除雾器进行除雾。
11.根据权利要求8所述的一种烟气洁净排放的脱硫及低温脱硝工艺，其中所述烟气在离开脱硝吸收塔之后，还要进入烟气洗涤塔，在洗涤塔中通过喷淋方式进行再次洗涤，然后再进入烟囱排放。
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