CN109276988A - 一种脱硫脱硝除尘一体化方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱硫脱硝除尘一体化方法与装置,装置包括依次连接的碱性吸收液储罐、碱液泵、气体处理罐、排气筒;气体处理罐内设置有一级或多级涡流吸收器。含硫、含硝、含尘的烟气切向进入到气体处理罐后产生旋转气流;碱性吸收液储罐中含有氧化剂的碱性吸收液在压力作用下在涡流吸收器内形成雾滴;雾滴捕捉和吸附、氧化烟气中的硫、硝、尘,在离心作用下形成液相和气相;气相排空,液相经过滤后循环利用。本发明采用涡旋分离—氧化吸收的净化方法对工业尾气中硫化物、氮氧化物、固体颗粒物进行处理,有效提高分离吸收效率;该装置脱硫、脱硝、除尘流程一体化,压降小,能耗低,有效减少装置的总占地面积和总投资。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硫脱硝除尘装置,具体涉及一种脱硫脱硝除尘一体化方法与装置,适用于烟气脱硫脱硝除尘过程,属于能源与环保领域。
背景技术
随着经济的迅速增长,工业生产带来的大气污染越来越严重,燃煤烟气中产生的SO2和 NOx是主要的大气污染物,是造成酸雨的主要原因,也对人类日常生活也产生越来越多的影响,国家出台了关于SO2和NOx排放的新标准,同时也在不断研究SO2和NOx的处理技术。现有的设备系统都是将脱硫脱硝除尘分开来处理,造成了整个尾气处理工艺链结构复杂、设备投资费用高;而随着人们的环保意识逐步增强,烟气排放标准也在日趋严格,目前,按《石油炼制工业污染物排放标准》中催化裂化装置SO2最高允许排放浓度限值为 400mg/Nm3,重点地区浓度限值为200mg/Nm3、允许烟尘排放浓度限值为50mg/Nm3、NOX最高允许排放浓度限值为200mg/Nm3。
目前关于烟气脱硫的方法有很多种,主要分为干法脱硫、半干法脱硫以及湿法脱硫。干法和半干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单等优点,但同时也存在脱硫效率低、副产物不能商品化等问题。湿法脱硫是采用液体吸收剂吸收烟气中的SO2。常用方法有石灰/石灰石吸收法、钠碱法、催化氧化还原法等,湿法烟气脱硫技术凭借其脱硫效率高、适应范围广等优点成为主要的烟气脱硫方法。但湿法烟气脱硫技术具有投资大、占地面积广、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点,因此发展受到限制。而运用比较成熟的烟气脱硝技术主要有两种:选择性催化还原(SCR)工艺和选择性非催化还原脱硝(SNCR)工艺。SCR和SNCR脱硝工艺的化学反应原理都是一样的,都是将脱硝剂(尿素或者氨)与烟气接触,使脱硝剂与烟气中的NOx进行选择性还原反应生成氮气(N2)和水蒸气 (H2O)。SNCR和SCR各自有优缺点,SNCR的优点是不需要价格昂贵的催化剂床,缺点是脱硝效果较差,脱硝率一般不超过40%。SCR的缺点则是需要使用价格昂贵的催化剂床,而且需要有足够的空间设置催化剂床,优点则是脱硝效果较SNCR好,脱硝率一般为60%以下。由此可见,烟气脱硝工艺中的脱硝率有待进一步提高。
目前工业应用领域还没有专门用于脱硝脱硫除尘的一整套设备,随着人们环保意识逐渐加强,新出台的排放标准会越来越严格,现有的烟气净化技术也有待进一步提高,在此基础上,还应当通过改进烟气净化技术适当控制污染物治理成本,以减轻企业负担,本发明针对以上问题提出了一种新的成本低,系统设备少,易操作的脱硫脱硝除尘一体化方法和装置,解决烟气净化问题。
发明内容
本发明为了解决传统烟气中硫化物、氮氧化物、固体颗粒物去除方法效率不高,装置复杂、组成元件多、流程繁琐的问题,而提供一种脱硫脱硝除尘一体化方法与装置。采用涡旋分离—氧化吸收的净化方法对工业尾气中硫化物、氮氧化物、固体颗粒物进行处理,有效提高分离吸收效率;该装置脱硫、脱硝、除尘流程一体化,压降小,能耗低,有效减少装置的总占地面积和总投资。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种脱硫脱硝除尘一体化装置,包括依次连接的碱性吸收液储罐、碱液泵、气体处理罐、排气筒,其特征在于:
所述的碱性吸收液储罐,用于储存配置的碱性吸收液,侧壁中部设有碱液补充口、下部设有碱液输出口,其中:碱液补充口与能够提供或输入碱液的装置相连接;碱液输出口与碱液泵相连接;
所述的碱液泵,用于输送碱性吸收液,设有泵进口和泵出口,其中:泵进口与所述的碱性吸收液储罐的碱液输出口相连接;泵出口与气体处理罐相连接,从而将碱性吸收液泵送至气体处理罐中;
所述的气体处理罐,其主体为一个壳体,壳体的顶部设有洁净气体排气口、底部设有排液口,壳体侧壁上方分别设有废气进气口和进液口,废气进气口的位置高于进液口;其中:所述的废气进气口,与提供含硫含硝含尘气体的装置相连接;所述的进液口,与碱液泵的泵出口相连接;所述的洁净气体排气口与排气筒相连接;所述的排液口连接有过滤器;所述的气体处理罐,壳体内部固定设有一个或多个涡流吸收器,用于集成一级或多级涡流吸收器,涡流吸收器用于进行气体除尘和脱硫脱硝处理;
所述的排气筒,用于尾气高点排空,设有洁净气体进气口和排放口;其中:洁净气体进气口与所述的气体处理罐的洁净气体排气口相连接;排放口直接与大气相连接,净化后气体经排气筒排入到大气中;
所述的过滤器,用于过滤带有固体颗粒的未反应完全的碱性吸收液并收集回收进行循环使用,设有过滤器进口、过滤器出口和固体残渣出口;其中:所述的过滤器进口与气体处理罐的排液口相连接;过滤器出口与碱性吸收液储罐的碱液补充口相连接,从而将经过滤器过滤所得的碱性吸收液循环利用。
上述技术方案中,所述的涡流吸收器,整体为立式的圆柱形筒体结构,自上而下包括圆柱段和圆锥段;其中:
圆柱段的侧壁上部切向设置有一个气体入口管,气体入口管的管口为气体进口,气体进口与气体处理罐的废气进气口相连通,含硫、含硝、含尘烟气由气体进口切向进入到涡流吸收器内部并围绕圆柱边壁流动形成气体旋流场;圆柱段的内中部竖向设置有一个溢流管,溢流管的顶端从圆柱段的顶端露出,溢流管顶端的出口为气体出口,处理完成后产生的洁净气体由此排出;圆柱段的外侧壁表面环形的、均匀的开设有小孔,小孔位于圆柱段的中上部,小孔为液体进口,碱性吸收液填充气体处理罐中段后在压力作用由液体进口喷射进入涡流吸收器内部;
圆锥段的底端竖直设置有一根排液管,排液管的末端出口为液体出口,圆锥段起到分离作用,反应后的吸收液由液体出口排出涡流吸收器。
上述技术方案中,所述的气体处理罐内设有多个涡流吸收器时,多个涡流吸收器采用并联的方式进行连接。
上述技术方案中,所述的一个或多个涡流吸收器,采用立式的撬装式结构(撬装式结构指的是将功能组件集成于一个整体底座上,可以整体安装移动的一种集成方式)固定于气体处理罐内部;溢流管从圆柱段的顶端露出的部分由上固定板固定在气体处理罐的内部,排液管由下固定板固定在气体处理罐的内部,上、下固定板还可起到隔断的作用。
上述技术方案中,所述的涡流吸收器的圆柱段筒体可采用不同直径,处理不同风量的含硫含硝含尘气体。
上述技术方案中,所述装置采用防腐材料制造,使用寿命20年及以上。
本发明还提供一种脱硫脱硝除尘一体化方法,包括以下步骤:
(1)除尘处理:含硫、含硝、含尘的烟气形成旋转气流,具有氧化剂的碱性吸收液形成 100-300μm的碱性雾滴;碱性雾滴与烟气形成的旋转气流接触,通过碰撞融合捕集到烟气中 100μm以下的粉尘;
(2)脱硫、脱硝处理:在步骤(1)除尘处理的同时,在100-300μm的碱性雾滴与烟气充分接触的过程中,通过传质氧化吸收作用,具有氧化剂的碱性吸收液将气体中含硫含硝酸性物质进行快速吸收,从而完成脱硫、脱硝的处理;碱性雾滴同时完成除尘和脱硫、脱硝处理后形成含尘、含硫、含硝的碱性雾滴;
(3)离心处理:含尘、含硫、含硝的碱性雾滴和完成除尘、脱硫、脱硝的气体在离心作用下形成液相和气相,液相为含尘、含硫、含硝的碱性雾滴,气相为除尘、脱硫、脱硝的洁净气体;(在离心的过程中,只要含尘、含硫、含硝的碱性雾滴与烟气还处于接触过程,就会继续进行脱硫、脱硝处理,直至烟气中的硫、硝脱除干净,从而得到彻底除尘、脱硫、脱硝的洁净气体);
(4)后处理:步骤(3)离心处理后得到的液相经过滤处理后得到碱性吸收液,返回步骤(1)循环利用;得到气相为除尘、脱硫、脱硝的洁净气体,直接排放至空气中。
上述技术方案中,方法流程图如图1所示,具体包括以下步骤:
(1)除尘处理:含硫、含硝、含尘的烟气在风机作用下由废气进气口输送至气体处理罐内部,并且在风机的作用下切向的由气体进口输送至罐内的一级或多级涡旋吸收器的圆柱段内部,烟气围绕圆柱段的边壁流动形成旋转气流;烟气的风量无具体要求,风量以及压力仅决定涡流场的强弱;
同时具有氧化剂的碱性吸收液在碱液泵的作用下轴向的由进液口输送至气体处理罐内部;具有氧化剂的碱性吸收液充满罐体后,在压力作用,由圆柱段侧壁的液体进口压入到圆柱段内部,并且在圆柱段内部的侧壁处形成大小为100-300μm的碱性雾滴;
100-300μm的碱性雾滴与烟气形成的旋转气流接触,通过碰撞融合捕集到烟气中100μ m以下的粉尘,从而完成脱尘的过程;
(2)脱硫、脱硝处理:步骤(1)中除尘处理的同时,具有氧化剂的碱性吸收液所形成的100-300μm碱性雾滴与含硫、含硝、含尘的烟气充分接触,通过传质氧化吸收作用,具有氧化剂的碱性吸收液将气体中含硫、含硝酸性物质进行快速吸收,从而完成脱硫脱硝的过程;步骤(1)和步骤(2)中,碱性雾滴与烟气接触过程中,同时完成了除尘和脱硫、脱硝的处理,形成含尘、含硫、含硝的碱性雾滴;
(3)离心处理:含尘、含硫、含硝的碱性雾滴与完成除尘、脱硫、脱硝的气体在圆锥段的离心作用下进行分离形成液相和气相;液相为含尘、含硫、含硝的碱性雾滴,沿着排液管下行且依次流经排液口、过滤器进口后流入过滤器中;气相为完成除尘、脱硫、脱硝的洁净气体,沿着溢流管上行且依次流经气体出口、洁净气体排气口、洁净气体进气口后流入排气筒中;
在圆锥段中,只要气相和液相还未完全分离,碱性雾滴就会继续与烟气接触,就会继续进行脱硫和脱硝处理,从而彻底脱除烟气中的硫和硝,得到洁净的气体;
(4)后处理:步骤(3)离心处理后得到的液相进入到过滤器中,过滤掉固体颗粒后得到未反应完全的碱性吸收液,未反应完全的碱性吸收液依次流经过滤器出口和碱液补充口后返回至碱性吸收液储罐中循环利用;气相进入到排气筒中,由排放口直接排放至空气中。
上述技术方案中,所述的碱性吸收液为碱溶解于形成的水溶液,碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水等可溶性碱中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
上述技术方案中,所述的氧化剂为过氧化钠、高氯酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、次氯酸钠中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。氧化剂在涡旋吸收器内将低价态氮氧化物(NO、N2O等)氧化为高价态氮氧化物(NO2、N2O4等),高价态氮氧化物更易与后续水、碱反应,有利用提高脱氮效率。
上述技术方案中,含有氧化剂的碱性吸收液是通过将氧化剂溶解于碱性吸收剂液中得到的,其中:氧化剂的物质的量浓度为0.01~0.5mol/L,碱性吸收液的物质的量浓度为0.1~ 5mol/L。
上述技术方案中,单位时间内进入到气体处理罐内的含有氧化剂的碱性吸收液中溶质碱和氧化剂的总摩尔量,为单位时间内进入到气体处理罐内的含硫、含硝、含尘的烟气中待吸收和/或氧化的气体溶质的总摩尔量10倍以上。(如单位时间内,进入气体处理罐气体中,完全吸收SO2需要1mol碱性吸收液,完全氧化NOx需要1mol氧化剂,完全吸收氧化后产物需要1mol碱性吸收剂,则根据流量需要配置单位时间内进入气体处理罐的碱性吸收液中的碱至少为20mol、氧化剂至少为10mol。)
上述技术方案中,步骤(1)中的涡旋吸收器优选为2~3级涡旋吸收器。
上述技术方案中,步骤(1)中,单级涡旋吸收器的分离集成精度为5μm,对5μm以上颗粒的分离效率超过95%,单级涡旋吸收器的分离压力降为1至3KPa,多级涡旋吸收器为并联结构,压力叠加。压力降源于气体在涡旋吸收器中冲击的损耗,具体数值取决于涡旋吸收器的具体参数以及现场工况参数。
上述技术方案中,所述的工艺,若为高温烟气,可使用气体换热器对其进行冷却至60℃以下,控制烟气温度,利于脱硫脱硝反应的进行。
上述技术方案中,含硫、含硝、含尘烟气切向进入涡旋吸收器,在涡流场中不断与碱性雾滴发生碰撞与切割,增加气液两相相界面接触面积,提高捕集和吸收效率,除尘效率90%以上,脱硫脱硝率均在95%以上。
本发明技术方案的优点在于:采用涡旋分离—氧化吸收的净化方法对工业尾气中硫化物、氮氧化物、固体颗粒物进行处理,有效提高分离吸收效率;该装置脱硫、脱硝、除尘流程一体化,压降小,能耗低,有效减少装置的总占地面积和总投资。
附图说明
图1是本发明方法的流程图;
图2为本发明装置的结构示意图;
图3为本发明的涡流吸收器的剖视图;
图4为本发明的涡流吸收器的结构示意图;
其中:1碱性吸收液储罐;2碱液泵;3气体处理罐;4涡流吸收器(41气体入口管、 42气体进口、43溢流管、44气体出口、45液体进口、46排液管、47液体出口);5排气筒;6过滤器。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述,但本发明并不限于以下描述内容:
本发明首先提供一种脱硫脱硝除尘一体化装置,包括依次连接的碱性吸收液储罐1、碱液泵2、气体处理罐3、排气筒5,如图2所示:
所述的碱性吸收液储罐1,侧壁中部设有碱液补充口、下部设有碱液输出口,其中:碱液补充口与能够提供或输入碱液的装置相连接;碱液输出口与碱液泵相连接;
所述的碱液泵2,设有泵进口和泵出口,其中:泵进口与所述的碱性吸收液储罐的碱液输出口相连接;泵出口与气体处理罐3相连接,从而将碱性吸收液泵送至气体处理罐中;
所述的气体处理罐3,其主体为一个壳体,壳体的顶部设有洁净气体排气口、底部设有排液口,壳体侧壁上方分别设有废气进气口和进液口,废气进气口的位置高于进液口;其中:所述的废气进气口,与提供含硫含硝含尘气体的装置相连接;所述的进液口,与碱液泵2的泵出口相连接;所述的洁净气体排气口与排气筒5相连接;所述的排液口连接有过滤器6;所述的气体处理罐,壳体内部固定设有一个或多个涡流吸收器4;
所述的排气筒5,设有洁净气体进气口和排放口;其中:洁净气体进气口与所述的气体处理罐的洁净气体排气口相连接;排放口直接与大气相连接,净化后气体经排气筒排入到大气中;
所述的过滤器6,设有过滤器进口、过滤器出口和固体残渣出口;其中:所述的过滤器进口与气体处理罐的排液口相连接;过滤器出口与碱性吸收液储罐1的碱液补充口相连接,从而将经过滤器过滤所得的碱性吸收液循环利用。
本发明中,所述的涡流吸收器4,整体为立式的圆柱形筒体结构,自上而下包括圆柱段和圆锥段,如图3和4所示:
圆柱段的侧壁上部切向设置有一个气体入口管41,气体入口管的管口为气体进口42,气体进口与气体处理罐3的废气进气口相连通,含硫、含硝、含尘烟气由气体进口切向进入到涡流吸收器内部并围绕圆柱边壁流动形成气体旋流场;圆柱段的内中部竖向设置有一个溢流管43,溢流管的顶端从圆柱段的顶端露出,溢流管顶端的出口为气体出口44,处理完成后产生的洁净气体由此排出;圆柱段的外侧壁表面环形的、均匀的开设有小孔,小孔位于圆柱段的中上部,小孔为液体进口45,碱性吸收液填充气体处理罐中段后在压力作用由液体进口喷射进入涡流吸收器内部;
圆锥段的底端竖直设置有一根排液管46,排液管的末端出口为液体出口47,圆锥段起到分离作用,反应后的吸收液由液体出口排出涡流吸收器;
所述的气体处理罐3内设有多个涡流吸收器4时,多个涡流吸收器采用并联的方式进行连接;
所述的一个或多个涡流吸收器4,采用立式的撬装式结构固定于气体处理罐内部;溢流管从圆柱段的顶端露出的部分由上固定板固定在气体处理罐的内部,排液管由下固定板固定在气体处理罐的内部。
本发明还提供一种使用上述装置进行脱硫脱硝除尘一体化方法,流程图以图1为例,工业排放的含硫含硝含尘烟气直接输送至脱硫脱硝除尘一体化装置3中的涡流吸收器4内,与此同时,储存在碱性吸收液储罐1中配置的碱性吸收液通过碱液泵2也输送至气体处理罐3 中,烟气在涡旋吸收器4圆锥段通过涡旋离心作用将含尘雾滴进行分离集成完成烟气除尘,在气体处理罐3内的碱性吸收液通过涡流吸收器4边壁上的小孔进入涡流吸收器4,与烟气接触,碱液直接吸收烟气中的硫化物,碱液中的氧化剂在涡旋吸收器4内将低价态氮氧化物(NO、N2O等)氧化为高价态氮氧化物(NO2、N2O4等),高价态氮氧化物与后续碱液反应吸收,反应后碱液通过过滤器6作用,回收未反应完全的碱性吸收液至碱性吸收液储罐1中,净化后气体经排气筒5排入大气。
下面结合具体的实施例对本发明方法及装置进行阐述:
实施例1:
湖北某石化厂480Nm3/h风量废气,二氧化硫浓度约为3000ppm,氮氧化物浓度约为1800ppm,固体颗粒物含量约为260mg/m3,按照本发明工艺和装置进行,使用三级涡流吸收器,碱性吸收剂流量为3000kg/h,氢氧化钠含量10%,次氯酸钠含量10%,持续24h。经上述装置处理后的二氧化硫排放量在50ppm以下,氮氧化物排放量约为50ppm以下,固体颗粒物排放量约为20mg/m3以下,符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),二氧化硫吸收率在98.3%以上,氮氧化物吸收率在97.2%以上,固体颗粒物分离效率在92.3%以上。
实施例2:
某来自电厂锅炉的烟气,温度为1100℃,700Nm3/h风量,先进行降温处理,二氧化硫浓度约为1500ppm,氮氧化物浓度约为1300ppm,固体颗粒物含量约为350mg/m3,按照发明工艺和装置进行,持续24h。经本发明工艺和装置,使用三级涡流吸收器,碱性吸收剂流量为5000kg/h,氢氧化钠含量12%,次氯酸钠含量12%,处理后的二氧化硫排放量在50ppm以下,氮氧化物排放量约为30ppm以下,固体颗粒物排放量约为30mg/m3以下,符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),二氧化硫吸收率在96.6%以上,氮氧化物吸收率在97.6%以上,固体颗粒物分离效率在91.4%以上。
实施例3:
向上述装置中,通入浓度为1000ppm的二氧化硫,浓度为1000ppm的氮氧化物,固体颗粒物含量为500mg/m3的烟气,持续24h;经本发明工艺和装置,使用单级涡流吸收器,气体流量为10m3/h,碱性吸收剂流量为150L/h,氢氧化钠含量0.6%,次氯酸钠含量0.6%,处理后的二氧化硫排放量在20ppm以下,氮氧化物排放量约为20ppm以下,固体颗粒物排放量约为20mg/m3以下,符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),二氧化硫吸收率在98%以上,氮氧化物吸收率在98%以上,固体颗粒物分离效率在96%以上。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种脱硫脱硝除尘一体化方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)除尘处理:含硫、含硝、含尘的烟气形成旋转气流,具有氧化剂的碱性吸收液形成100-300μm的碱性雾滴;碱性雾滴与烟气形成的旋转气流接触,通过碰撞融合捕集到烟气中100μm以下的粉尘;
(2)脱硫、脱硝处理:在步骤(1)除尘处理的同时,在100-300μm的碱性雾滴与烟气充分接触的过程中,通过传质氧化吸收作用,具有氧化剂的碱性吸收液将气体中含硫含硝酸性物质进行快速吸收,从而完成脱硫、脱硝的处理;碱性雾滴同时完成除尘和脱硫、脱硝处理后形成含尘、含硫、含硝的碱性雾滴;
(3)离心处理:含尘、含硫、含硝的碱性雾滴和完成除尘、脱硫、脱硝的气体在离心作用下形成液相和气相,液相为含尘、含硫、含硝的碱性雾滴,气相为除尘、脱硫、脱硝的洁净气体;
(4)后处理:步骤(3)离心处理后得到的液相经过滤处理后得到碱性吸收液,返回步骤(1)循环利用;得到气相为除尘、脱硫、脱硝的洁净气体,直接排放至空气中。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)除尘处理:含硫、含硝、含尘的烟气在风机作用下由废气进气口输送至气体处理罐(3)内部,并且在风机的作用下切向的由气体进口(42)输送至罐内的一级或多级涡旋吸收器的圆柱段内部,烟气围绕圆柱段的边壁流动形成旋转气流;
同时具有氧化剂的碱性吸收液在碱液泵的作用下轴向的由进液口输送至气体处理罐(3)内部;具有氧化剂的碱性吸收液充满罐体后,在压力作用,由圆柱段侧壁的液体进口(45)压入到圆柱段内部,并且在圆柱段内部的侧壁处形成大小为100-300μm的碱性雾滴;
100-300μm的碱性雾滴与烟气形成的旋转气流接触,通过碰撞融合捕集到烟气中100μm以下的粉尘,从而完成脱尘的过程;
(2)脱硫、脱硝处理:步骤(1)中除尘处理的同时,具有氧化剂的碱性吸收液所形成的100-300μm碱性雾滴与含硫、含硝、含尘的烟气充分接触,通过传质氧化吸收作用,具有氧化剂的碱性吸收液将气体中含硫、含硝酸性物质进行快速吸收,从而完成脱硫脱硝的过程;步骤(1)和步骤(2)中,碱性雾滴与烟气接触过程中,同时完成了除尘和脱硫、脱硝的处理,形成含尘、含硫、含硝的碱性雾滴;
(3)离心处理:含尘、含硫、含硝的碱性雾滴与完成除尘、脱硫、脱硝的气体在圆锥段的离心作用下进行分离形成液相和气相;液相为含尘、含硫、含硝的碱性雾滴,沿着排液管(46)下行且依次流经排液口(47)、过滤器进口后流入过滤器(6)中;气相为完成除尘、脱硫、脱硝的洁净气体,沿着溢流管(43)上行且依次流经气体出口(44)、洁净气体排气口、洁净气体进气口后流入排气筒(5)中;
(4)后处理:步骤(3)离心处理后得到的液相进入到过滤器(6)中,过滤掉固体颗粒后得到未反应完全的碱性吸收液,未反应完全的碱性吸收液依次流经过滤器出口和碱液补充口后返回至碱性吸收液储罐(1)中循环利用;气相进入到排气筒(5)中,由排放口直接排放至空气中。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的碱性吸收液为碱溶解于形成的水溶液,碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的氧化剂为过氧化钠、高氯酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、次氯酸钠中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,含有氧化剂的碱性吸收液是通过将氧化剂溶解于碱性吸收剂液中得到的,其中:氧化剂的物质的量浓度为0.01~0.5mol/L,碱性吸收液的物质的量浓度为0.1~5mol/L。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,单位时间内进入到气体处理罐内的含有氧化剂的碱性吸收液中溶质碱和氧化剂的总摩尔量,为单位时间内进入到气体处理罐内的含硫、含硝、含尘的烟气中待吸收和/或氧化的气体溶质的总摩尔量10倍以上。
7.一种脱硫脱硝除尘一体化装置,包括依次连接的碱性吸收液储罐(1)、碱液泵(2)、气体处理罐(3)、排气筒(5),其特征在于:
所述的碱性吸收液储罐(1),侧壁中部设有碱液补充口、下部设有碱液输出口,其中:碱液补充口与能够提供或输入碱液的装置相连接;碱液输出口与碱液泵相连接;
所述的碱液泵(2),设有泵进口和泵出口,其中:泵进口与所述的碱性吸收液储罐的碱液输出口相连接;泵出口与气体处理罐(3)相连接,从而将碱性吸收液泵送至气体处理罐中;
所述的气体处理罐(3),其主体为一个壳体,壳体的顶部设有洁净气体排气口、底部设有排液口,壳体侧壁上方分别设有废气进气口和进液口,废气进气口的位置高于进液口;其中:所述的废气进气口,与提供含硫含硝含尘气体的装置相连接;所述的进液口,与碱液泵(2)的泵出口相连接;所述的洁净气体排气口与排气筒(5)相连接;所述的排液口连接有过滤器(6);所述的气体处理罐,壳体内部固定设有一个或多个涡流吸收器(4);
所述的排气筒(5),设有洁净气体进气口和排放口;其中:洁净气体进气口与所述的气体处理罐的洁净气体排气口相连接;排放口直接与大气相连接,净化后气体经排气筒排入到大气中;
所述的过滤器(6),设有过滤器进口、过滤器出口和固体残渣出口;其中:所述的过滤器进口与气体处理罐的排液口相连接;过滤器出口与碱性吸收液储罐(1)的碱液补充口相连接,从而将经过滤器过滤所得的碱性吸收液循环利用。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:所述的涡流吸收器(4),整体为立式的圆柱形筒体结构,自上而下包括圆柱段和圆锥段;其中:
圆柱段的侧壁上部切向设置有一个气体入口管(41),气体入口管的管口为气体进口(42),气体进口与气体处理罐(3)的废气进气口相连通,含硫、含硝、含尘烟气由气体进口切向进入到涡流吸收器内部并围绕圆柱边壁流动形成气体旋流场;圆柱段的内中部竖向设置有一个溢流管(43),溢流管的顶端从圆柱段的顶端露出,溢流管顶端的出口为气体出口(44),处理完成后产生的洁净气体由此排出;圆柱段的外侧壁表面环形的、均匀的开设有小孔,小孔位于圆柱段的中上部,小孔为液体进口(45),碱性吸收液填充气体处理罐中段后在压力作用由液体进口喷射进入涡流吸收器内部;
圆锥段的底端竖直设置有一根排液管(46),排液管的末端出口为液体出口(47),圆锥段起到分离作用,反应后的吸收液由液体出口排出涡流吸收器。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:所述的气体处理罐(3)内设有多个涡流吸收器(4)时,多个涡流吸收器采用并联的方式进行连接。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:所述的一个或多个涡流吸收器(4),采用立式的撬装式结构固定于气体处理罐内部;溢流管从圆柱段的顶端露出的部分由上固定板固定在气体处理罐的内部,排液管由下固定板固定在气体处理罐的内部。
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