CN109084318A - 一种低温脱硫脱硝一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温脱硫脱硝一体化设备，包括烟气除尘装置，及冷凝脱硫脱硝塔，及烟囱；所述冷凝脱硫脱硝塔包括微型文氏管式聚冷却器，及可溶性溶剂雾化层，及填料层；由于冷凝和吸收的双重作用，增加了气态污染物的吸收率，烟灰和重固体金属在除尘器中回收，以及酸性污染物和气态重金属在冷凝塔内回收，减小了工作难度，增加了工作效率，由于烟气中的水分被大量冷凝，减少了净化后的烟气含水量，从而不会产生白烟雾，且由于烟气的净化程度高，烟气的出口温度低，可以减少烟囱的高度，以及对烟气进行热量回收，能够增加能量利用率，减少成本。

Description

一种低温脱硫脱硝一体化设备

技术领域

本发明涉及一种低温脱硫脱硝一体化设备。

背景技术

“酸雨”是困扰全球的环境问题之一。“酸雨”对土壤、农作物、森林、湖泊、鱼类、建筑物等危害很大,严重破坏了生态环境，“酸雨”已经危害了世界的许多地区。随着世界范围内对环境保护要求不断提高，中国对烟气的排放标准也越来越严格，对于干法而言，由于捕集能力有限、效率低、副产物量大，且存在堵塞的危险，因而被淘汰；湿法由于湿度增高，烟囱排放烟雾严重，很多地方不能使用；而相对用的较多的半湿法对于重金属取出有限，必须增加活性炭的用量和其它设备，增加了成本和固态副产物的量，且工艺流程较难管理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理、用于烟气低温脱硫脱硝的一体化设备，来提高脱硫脱硝效率以及减少成本。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种低温脱硫脱硝一体化设备，包括烟气除尘装置，及设置在烟气除尘装置一侧的、用于对烟气进一步处理的冷凝脱硫脱硝塔，及设置在冷凝脱硫脱硝塔一侧的烟囱；所述冷凝脱硫脱硝塔包括冷凝脱硫脱硝塔本体，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体内部的微型文氏管式聚冷却器，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体内部的、且位于微型文氏管式聚冷却器上方的可溶性溶剂雾化层，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体内部的、且位于可溶性溶剂雾化层上方的填料层。

进一步的，所述冷凝脱硫脱硝塔外部设置有板式热交换器，所述板式热交换器与微型文氏管式聚冷却器连接。

进一步的，所述冷凝脱硫脱硝塔外部设置有碱液槽，所述碱液槽与填料层连接，所述碱液槽与填料层之间设置有循环泵。

进一步的，所述冷凝脱硫脱硝塔底端一侧连接有鼓风机，所述冷凝脱硫脱硝塔底端另一侧连接有水泵，所述水泵连接有废液槽，所述废液槽连接有石灰粉料仓。

进一步的，所述冷凝脱硫脱硝塔顶端设置有高效除雾器，所述高效除雾器连接有塔顶引风机，所述塔顶引风机与烟囱连接。

进一步的，所述烟气除尘装置与冷凝脱硫脱硝塔之间设置有热回收器，所述热回收器包括第一热回收器，及与第一热回收器一侧连接的第二热回收器，所述第一热回收器另一侧连接有引风机，所述引风机与烟气除尘装置连接，所述第二热回收器与冷凝脱硫脱硝塔连接。

进一步的，所述烟气除尘装置连接有锅炉，所述烟气除尘装置与锅炉连接有烟灰贮罐。

本发明的有益效果是：由于冷凝和吸收的双重作用，增加了气态污染物的吸收率，烟灰和重固体金属在除尘器中回收，以及酸性污染物和气态重金属在冷凝塔内回收，减小了工作难度，增加了工作效率，由于烟气中的水分被大量冷凝，减少了净化后的烟气含水量，从而不会产生白烟雾，且由于烟气的净化程度高，烟气的出口温度低，可以减少烟囱的高度，以及对烟气进行热量回收，能够增加能量利用率，减少成本。

附图说明

图1为本发明一种低温脱硫脱硝一体化设备整体结构示意图。

具体实施方式

下面将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。

实施例1

参阅图1所示，一种低温脱硫脱硝一体化设备，包括烟气除尘装置1，及设置在烟气除尘装置1一侧的、用于对烟气进一步处理的冷凝脱硫脱硝塔2，及设置在冷凝脱硫脱硝塔2一侧的烟囱3；所述烟气除尘装置1连接有锅炉11，所述烟气除尘装置1与锅炉11连接有烟灰贮罐12，用于收集锅炉11与烟气除尘装置1中沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒；所述冷凝脱硫脱硝塔2包括冷凝脱硫脱硝塔本体21，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、用于烟气聚冷的微型文氏管式聚冷却器22，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、且位于微型文氏管式聚冷却器22上方的、用于吸收烟气中的酸性污染物、有机物和重金属的可溶性溶剂雾化层23，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、且位于可溶性溶剂雾化层23上方的、用于烟气深度脱硫的填料层24，所述冷凝脱硫脱硝塔2底端一侧连接有用于排出冷凝脱硫脱硝塔2内部烟气的鼓风机25，所述冷凝脱硫脱硝塔2顶端设置有高效除雾器26，所述高效除雾器26连接有塔顶引风机27，所述塔顶引风机27与烟囱3连接，烟气会经过高效除雾器26进行除雾后进入烟囱3后排出，所述冷凝脱硫脱硝塔2底端另一侧连接有水泵28，所述水泵28连接有废液槽4，所述废液槽4连接有石灰粉料仓41，经过净化后沉积在冷凝脱硫脱硝塔2底部的废液经由水泵28抽入废液槽4内，再将石灰粉料仓41内的石灰粉倒入废液槽4内进行中和，所述冷凝脱硫脱硝塔2外部设置有板式热交换器5，所述板式热交换器5与微型文氏管式聚冷却器22连接，将凝聚液进行冷却，所述冷凝脱硫脱硝塔2外部设置有碱液槽6，所述碱液槽6与填料层24连接，所述碱液槽6与填料层24之间设置有循环泵61，能够对填料层24进行补充脱硫剂，所述烟气除尘装置1与冷凝脱硫脱硝塔2之间设置有热回收器7，对烟气进行热量回收，所述热回收器7包括第一热回收器71，及与第一热回收器71一侧连接的第二热回收器72，所述第一热回收器71另一侧连接有引风机73，所述引风机73与烟气除尘装置1连接，所述第二热回收器72与冷凝脱硫脱硝塔2连接。

结合图1，本发明一种低温脱硫脱硝一体化设备的脱硫脱硝过程，包括以下步骤：

1)锅炉11产生的烟气先在锅炉11内进行了初步的除尘，留下了烟气中的较大烟灰颗粒和固态重金属颗粒，然后经过除尘装置1内部，进行静电除尘，除尘装置1通过静电吸附作用吸附烟气中的微小烟灰颗粒和固态金属颗粒，锅炉11和除尘装置1沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒装入连接的烟灰贮罐12内进行存储；

2)经过步骤1)处理的烟气通过引风机73进入第一热回收器71中进行初步热量回收，第一热回收器71的介质为冷水，得到热水，经过第一热回收器71处理的烟气进入与第一热回收器71连接的第二热回收器72进行第二次热量回收，第二热回收器72的介质为空气，得到加热助燃空气；

3)经过步骤2)处理的烟气进入冷凝脱硫脱硝塔2内，并进入微型文氏管式聚冷却器22中被聚冷至38℃，使烟气的温度为露点温度以下，从而产生冷凝水吸收烟气中大量的HCI、部分SOx、NOX和去除重金属蒸气，与微型文氏管式聚冷却器22连接的板式热交换器5可以将凝聚液冷却至35℃，保证冷凝过程一直在执行；

4)经过步骤3)处理的烟气进入可溶性溶剂雾化层23，并与其中的呈微液粒状的可溶性溶剂进行接触，吸收烟气中的酸性污染物、有机物和重金属；

5)经过步骤4)处理的烟气进入填料层24，填料层24通过连接塔外的碱液槽6进行碱液循环以及通过pH控制进行深度脱硫，控制脱硫液的pH值为9.5，经过脱硫处理的烟气通过高效除雾器26脱除微液滴后由塔顶引风机27倒入烟囱3排出；

6)经过步骤3)、步骤4)和步骤5)处理沉积在冷凝脱硫脱硝塔2底部的酸性废液由水泵28排入废液槽4内，再将石灰粉料仓41内的石灰粉倒入废液槽4内与酸性废液进行中和，每吨废液倒入14kg石灰粉；

7)将步骤6)中和的酸性废液排入污水处理厂进一步处理后排出。

实施例2

参阅图1所示，一种低温脱硫脱硝一体化设备，包括烟气除尘装置1，及设置在烟气除尘装置1一侧的、用于对烟气进一步处理的冷凝脱硫脱硝塔2，及设置在冷凝脱硫脱硝塔2一侧的烟囱3；所述烟气除尘装置1连接有锅炉11，所述烟气除尘装置1与锅炉11连接有烟灰贮罐12，用于收集锅炉11与烟气除尘装置1中沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒；所述冷凝脱硫脱硝塔2包括冷凝脱硫脱硝塔本体21，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、用于烟气聚冷的微型文氏管式聚冷却器22，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、且位于微型文氏管式聚冷却器22上方的、用于吸收烟气中的酸性污染物、有机物和重金属的可溶性溶剂雾化层23，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、且位于可溶性溶剂雾化层23上方的、用于烟气深度脱硫的填料层24，所述冷凝脱硫脱硝塔2底端一侧连接有用于排出冷凝脱硫脱硝塔2内部烟气的鼓风机25，所述冷凝脱硫脱硝塔2顶端设置有高效除雾器26，所述高效除雾器26连接有塔顶引风机27，所述塔顶引风机27与烟囱3连接，烟气会经过高效除雾器26进行除雾后进入烟囱3后排出，所述冷凝脱硫脱硝塔2底端另一侧连接有水泵28，所述水泵28连接有废液槽4，所述废液槽4连接有石灰粉料仓41，经过净化后沉积在冷凝脱硫脱硝塔2底部的废液经由水泵28抽入废液槽4内，再将石灰粉料仓41内的石灰粉倒入废液槽4内进行中和，所述冷凝脱硫脱硝塔2外部设置有板式热交换器5，所述板式热交换器5与微型文氏管式聚冷却器22连接，将凝聚液进行冷却，所述冷凝脱硫脱硝塔2外部设置有碱液槽6，所述碱液槽6与填料层24连接，所述碱液槽6与填料层24之间设置有循环泵61，能够对填料层24进行补充脱硫剂，所述烟气除尘装置1与冷凝脱硫脱硝塔2之间设置有热回收器7，对烟气进行热量回收，所述热回收器7包括第一热回收器71，及与第一热回收器71一侧连接的第二热回收器72，所述第一热回收器71另一侧连接有引风机73，所述引风机73与烟气除尘装置1连接，所述第二热回收器72与冷凝脱硫脱硝塔2连接。

结合图1，本发明一种低温脱硫脱硝一体化设备的脱硫脱硝过程，包括以下步骤：

1)锅炉11产生的烟气先在锅炉11内进行了初步的除尘，留下了烟气中的较大烟灰颗粒和固态重金属颗粒，然后经过除尘装置1内部，进行静电除尘，除尘装置1通过静电吸附作用吸附烟气中的微小烟灰颗粒和固态金属颗粒，锅炉11和除尘装置1沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒装入连接的烟灰贮罐12内进行存储；

2)经过步骤1)处理的烟气通过引风机73进入第一热回收器71中进行初步热量回收，第一热回收器71的介质为冷水，得到热水，经过第一热回收器71处理的烟气进入与第一热回收器71连接的第二热回收器72进行第二次热量回收，第二热回收器72的介质为空气，得到加热助燃空气；

3)经过步骤2)处理的烟气进入冷凝脱硫脱硝塔2内，并进入微型文氏管式聚冷却器22中被聚冷至28℃，使烟气的温度为露点温度以下，从而产生冷凝水吸收烟气中大量的HCI、部分SOx、NOX和去除重金属蒸气，与微型文氏管式聚冷却器22连接的板式热交换器5可以将凝聚液冷却至25℃，保证冷凝过程一直在执行；

4)经过步骤3)处理的烟气进入可溶性溶剂雾化层23，并与其中的呈微液粒状的可溶性溶剂进行接触，吸收烟气中的酸性污染物、有机物和重金属；

5)经过步骤4)处理的烟气进入填料层24，填料层24通过连接塔外的碱液槽6进行碱液循环以及通过pH控制进行深度脱硫，控制脱硫液的pH值为8.5，经过脱硫处理的烟气通过高效除雾器26脱除微液滴后由塔顶引风机27倒入烟囱3排出；

6)经过步骤3)、步骤4)和步骤5)处理沉积在冷凝脱硫脱硝塔2底部的酸性废液由水泵28排入废液槽4内，再将石灰粉料仓41内的石灰粉倒入废液槽4内与酸性废液进行中和，每吨废液倒入10kg石灰粉；

7)将步骤6)中和的酸性废液排入污水处理厂进一步处理后排出。

实施例3

参阅图1所示，一种低温脱硫脱硝一体化设备，包括烟气除尘装置1，及设置在烟气除尘装置1一侧的、用于对烟气进一步处理的冷凝脱硫脱硝塔2，及设置在冷凝脱硫脱硝塔2一侧的烟囱3；所述烟气除尘装置1连接有锅炉11，所述烟气除尘装置1与锅炉11连接有烟灰贮罐12，用于收集锅炉11与烟气除尘装置1中沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒；所述冷凝脱硫脱硝塔2包括冷凝脱硫脱硝塔本体21，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、用于烟气聚冷的微型文氏管式聚冷却器22，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、且位于微型文氏管式聚冷却器22上方的、用于吸收烟气中的酸性污染物、有机物和重金属的可溶性溶剂雾化层23，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体21内部的、且位于可溶性溶剂雾化层23上方的、用于烟气深度脱硫的填料层24，所述冷凝脱硫脱硝塔2底端一侧连接有用于排出冷凝脱硫脱硝塔2内部烟气的鼓风机25，所述冷凝脱硫脱硝塔2顶端设置有高效除雾器26，所述高效除雾器26连接有塔顶引风机27，所述塔顶引风机27与烟囱3连接，烟气会经过高效除雾器26进行除雾后进入烟囱3后排出，所述冷凝脱硫脱硝塔2底端另一侧连接有水泵28，所述水泵28连接有废液槽4，所述废液槽4连接有石灰粉料仓41，经过净化后沉积在冷凝脱硫脱硝塔2底部的废液经由水泵28抽入废液槽4内，再将石灰粉料仓41内的石灰粉倒入废液槽4内进行中和，所述冷凝脱硫脱硝塔2外部设置有板式热交换器5，所述板式热交换器5与微型文氏管式聚冷却器22连接，将凝聚液进行冷却，所述冷凝脱硫脱硝塔2外部设置有碱液槽6，所述碱液槽6与填料层24连接，所述碱液槽6与填料层24之间设置有循环泵61，能够对填料层24进行补充脱硫剂，所述烟气除尘装置1与冷凝脱硫脱硝塔2之间设置有热回收器7，对烟气进行热量回收，所述热回收器7包括第一热回收器71，及与第一热回收器71一侧连接的第二热回收器72，所述第一热回收器71另一侧连接有引风机73，所述引风机73与烟气除尘装置1连接，所述第二热回收器72与冷凝脱硫脱硝塔2连接。

结合图1，本发明一种低温脱硫脱硝一体化设备的脱硫脱硝过程，包括以下步骤：

1)锅炉11产生的烟气先在锅炉11内进行了初步的除尘，留下了烟气中的较大烟灰颗粒和固态重金属颗粒，然后经过除尘装置1内部，进行静电除尘，除尘装置1通过静电吸附作用吸附烟气中的微小烟灰颗粒和固态金属颗粒，锅炉11和除尘装置1沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒装入连接的烟灰贮罐12内进行存储；

2)经过步骤1)处理的烟气通过引风机73进入第一热回收器71中进行初步热量回收，第一热回收器71的介质为冷水，得到热水，经过第一热回收器71处理的烟气进入与第一热回收器71连接的第二热回收器72进行第二次热量回收，第二热回收器72的介质为空气，得到加热助燃空气；

3)经过步骤2)处理的烟气进入冷凝脱硫脱硝塔2内，并进入微型文氏管式聚冷却器22中被聚冷至33℃，使烟气的温度为露点温度以下，从而产生冷凝水吸收烟气中大量的HCI、部分SOx、NOX和去除重金属蒸气，与微型文氏管式聚冷却器22连接的板式热交换器5可以将凝聚液冷却至30℃，保证冷凝过程一直在执行；

4)经过步骤3)处理的烟气进入可溶性溶剂雾化层23，并与其中的呈微液粒状的可溶性溶剂进行接触，吸收烟气中的酸性污染物、有机物和重金属；

5)经过步骤4)处理的烟气进入填料层24，填料层24通过连接塔外的碱液槽6进行碱液循环以及通过pH控制进行深度脱硫，控制脱硫液的pH值为9，经过脱硫处理的烟气通过高效除雾器26脱除微液滴后由塔顶引风机27倒入烟囱3排出；

6)经过步骤3)、步骤4)和步骤5)处理沉积在冷凝脱硫脱硝塔2底部的酸性废液由水泵28排入废液槽4内，再将石灰粉料仓41内的石灰粉倒入废液槽4内与酸性废液进行中和，每吨废液倒入12kg石灰粉；

7)将步骤6)中和的酸性废液排入污水处理厂进一步处理后排出。

实验例：

实验对象：干法脱硫脱硝设备、半湿润法脱硫脱硝设备、湿法脱硫脱硝设备和本申请的低温脱硫脱硝一体化设备。

实验方法：对照组一使用干法脱硫脱硝设备，对照组二使用半湿润法脱硫脱硝设备，对照组三使用湿法脱硫脱硝设备和实验组使用本申请的一种低温脱硫脱硝一体化设备进行烟气处理。

表1为四种设备烟气处理信息

表1

结合表1，对比干法脱硫脱硝设备、半湿润法脱硫脱硝设备、湿法脱硫脱硝设备和本申请的一种低温脱硫脱硝一体化设备，可以看出本申请的一种低温脱硫脱硝一体化设备不仅反应剂用量少，固态副产物量少，无白烟雾以及操作运行简单，还能够减少使用成本。

本发明的有益效果是：由于冷凝和吸收的双重作用，增加了气态污染物的吸收率，烟灰和重固体金属在除尘器中回收，以及酸性污染物和气态重金属在冷凝塔内回收，减小了工作难度，增加了工作效率，由于烟气中的水分被大量冷凝，减少了净化后的烟气含水量，从而不会产生白烟雾，且由于烟气的净化程度高，烟气的出口温度低，可以减少烟囱的高度，以及对烟气进行热量回收，能够增加能量利用率，减少成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：包括烟气除尘装置，及设置在烟气除尘装置一侧的、用于对烟气进一步处理的冷凝脱硫脱硝塔，及设置在冷凝脱硫脱硝塔一侧的烟囱；所述冷凝脱硫脱硝塔包括冷凝脱硫脱硝塔本体，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体内部的微型文氏管式聚冷却器，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体内部的、且位于微型文氏管式聚冷却器上方的可溶性溶剂雾化层，及设置在冷凝脱硫脱硝塔本体内部的、且位于可溶性溶剂雾化层上方的填料层。

2.如权利要求1所述的一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：所述冷凝脱硫脱硝塔外部设置有板式热交换器，所述板式热交换器与微型文氏管式聚冷却器连接。

3.如权利要求1所述的一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：所述冷凝脱硫脱硝塔外部设置有碱液槽，所述碱液槽与填料层连接，所述碱液槽与填料层之间设置有循环泵。

4.如权利要求1所述的一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：所述冷凝脱硫脱硝塔底端一侧连接有鼓风机，所述冷凝脱硫脱硝塔底端另一侧连接有水泵，所述水泵连接有废液槽，所述废液槽连接有石灰粉料仓。

5.如权利要求1所述的一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：所述冷凝脱硫脱硝塔顶端设置有高效除雾器，所述高效除雾器连接有塔顶引风机，所述塔顶引风机与烟囱连接。

6.如权利要求1所述的一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：所述烟气除尘装置与冷凝脱硫脱硝塔之间设置有热回收器，所述热回收器包括第一热回收器，及与第一热回收器一侧连接的第二热回收器，所述第一热回收器另一侧连接有引风机，所述引风机与烟气除尘装置连接，所述第二热回收器与冷凝脱硫脱硝塔连接。

7.如权利要求1所述的一种低温脱硫脱硝一体化设备，其特征在于：所述烟气除尘装置连接有锅炉，所述烟气除尘装置与锅炉连接有烟灰贮罐。