CN109675420A - 一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，包括一侧连有进烟管且塔底内设有循环槽的脱硫塔、连有脱硝循环泵且管道连于脱硫塔塔顶的脱硝塔、连有连于循环槽的液氨计量泵的氨液储罐和连有脱硝剂泵的脱硝剂储罐的脱硝剂储罐，循环槽两侧分别管道连有还原循环泵和连有位于脱硫塔内的脱硫喷淋器的脱硫循环泵，脱硝塔内从塔顶到塔底的方向依次连接有烟囱、除雾器、连于脱硝循环泵的脱硝喷淋器和连于还原循环泵的还原喷淋器；本发明将氨法脱硫工艺和低温脱硝技术相结合，结构简单，利用脱硫产物作为脱硝还原剂，减少循环槽内氨液的量，避免氨逃逸及气溶胶排放超标，降低成本，同时提高了同步脱硫率和脱硝率。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域，更具体地说，它涉及一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置。
背景技术
统计数据显示，随着技术经济的发展，循环经济理念的深入，氨法突显其优势，脱硫效率高，同时不产生CO2；但现有的脱硫装置存在氨逃逸和能耗较高亟需解决。
目前烟气脱硝工艺方法绝大部分的是采用SNCR和SCR法脱硝； SNCR法脱硝是在不用催化剂的条件下，将氨等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应，但必须在高温区加入还原剂，该技术受锅炉结构尺寸影响很大，脱硝率低；SCR法脱硝是指在催化剂及反应温度320～ 450℃条件下，还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮气和水，从而去除烟气中的NOx，SCR法脱硝效率可达70-90％；然而炼钢烧结机，有色冶炼烟化炉、底吹炉、测吹炉及焦炉的烟气温度都在 200℃以下，如经过湿法脱硫后的温度更是低于60℃后，若采用SNCR 和SCR法脱硝，还需要对烟气进行加热升温，大大增加了运行成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，具有运行成本低且高脱硫脱硝率的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，包括脱硫塔、脱硝塔、氨液储罐和脱硝剂储罐，所述脱硫塔的塔顶与所述脱硝塔底塔通过管道连接，所述脱硫塔塔底的一侧连接有进烟管，所述脱硫塔的塔底内开设有循环槽，所述循环槽一侧管道连接有液氨计量泵，所述液氨计量泵与所述氨液储罐连接，所述循环槽另一侧管道连接有脱硫循环泵，所述脱硫循环泵远离所述循环槽的一侧连接有若干层位于所述脱硫塔内的脱硫喷淋器，所述循环槽另一侧管道连接有还原循环泵，所述脱硝塔内从塔底到塔顶的方向依次连接有脱硝喷淋器、还原喷淋器、除雾器和烟囱，所述还原循环泵与所述还原喷淋器连接，所述脱硝塔塔底一侧连接有脱硝循环泵，所述脱硝循环泵与所述脱硝喷淋器连接，所述脱硝剂储罐连接有脱硝剂泵，所述脱硝塔的塔底一侧与所述脱硝剂泵连接。
如此设置，含SO2及NOX的工业烟气通过连接于脱硫塔塔底一侧的进烟管进入脱硫塔；由液氨计量泵从氨液储罐输送来的液氨加注至开设于脱硫塔的塔底内的循环槽内，再经脱硫循环泵输送到脱硫喷淋器与含SO2及NOX的工业烟气接触进行脱硫反应；脱硫喷淋器设置有若干层，便于使脱硫喷流器喷出的脱硫液和烟气中SO2得到更充分反应生成 (NH4)2SO3，实现提高脱硫率的作用；脱硫完成后的烟气从脱硫塔塔顶通过管道进入脱硝塔的塔底后，由脱硝剂泵从脱硝剂储罐输送来的脱硝剂到脱硝塔塔底，再经脱硝循环泵输送至脱硝喷淋器与烟气接触进行脱硝反应；完成脱硝反应的烟气依次进入脱硝塔上端的还原喷淋器和除雾器接触进行反应，先由还原循环泵输送至还原喷淋器的(NH4)2SO3与烟气还原生成N2和(NH4)2SO4后，经过除雾器进一步净化后通过直排烟囱达标排放，实现提高脱硝率的作用；将氨法脱硫工艺和低温脱硝技术相结合，可以在低于90℃的情况的下完成氮氧化合物的脱除，不受烟气温度限制，提高了系统的稳定性；且整体结构简单，合理利用脱硫产物作为脱硝还原剂，减少循环槽内氨液的量，避免氨逃逸及气溶胶排放超标，降低成本，同时提高了同步脱硫率和脱硝率；另外，整个生产过程中气液封闭内循环，不会产生新的三废，无二次污染。
进一步设置：还包括结晶干燥系统和氧化风机，所述氧化风机连接有氧化风管，所述氧化风管远离所述氧化风机的一端与所述循环槽的槽底连接，所述结晶干燥系统与所述脱硫循环泵管道连接。
如此设置，循环槽内的脱硫产物(NH4)2SO3溶液通过与连于氧化风机的氧化风管送出的氧气反应生成(NH4)2SO4溶液，(NH4)2SO4溶液通过脱硫循环泵进入结晶干燥系统进行结晶干燥成固态(NH4)2SO4，实现减少脱硫塔内氨液的存储量，避免氨逃逸，且合理利用脱硫产物，降低运行成本的作用。
进一步设置：所述氧化风机为罗茨风机。
如此设置，氧化风机采用罗茨风机，起到节能减耗的作用。
进一步设置：所述结晶干燥系统包括旋流器、离心机和干燥机，所述旋流器一端与所述脱硫循环泵管道连接，所述旋流器另一端与所述离心机一端连接，所述离心机另一端与所述干燥机一端连接。
如此设置，循环槽内与氧化风机曝气氧化生成的(NH4)2SO4通过脱硫循环泵管道进入旋流器内进行初步旋流分离，然后，再通过旋流器进入离心机进行二次分离脱水，最后进入连接于离心机另一端的干燥机进行第三次分离脱水后分理处固态(NH4)2SO4，进而实现提高脱硫和脱硝产物的利用率，降低成本，避免氨逃逸。
进一步设置：所述干燥机另一端连接有包装机。
如此设置，通过连接于干燥机另一端的包装机，将干燥后的硫酸铵打包作为化肥使用或出售，实现提高脱硫产物利用率及降低运行成本。
进一步设置：所述循环槽与所述脱硝塔的塔底均连接有收集管，所述收集管连接有收集池，所述收集池与所述旋流器连接。
如此设置，脱硝还原反应产生的脱硝产物从脱硝塔塔底通过收集管进入收集池内，脱硫反应产生后的反应物通过收集管进入收集池内，减少脱硫塔与脱硝塔内氨液的量，实现将脱硫产物和脱硝还原产物统一收集至旋流器内分离的作用，合理利用脱硝产物与脱硫产物制成化肥，避免氨逃逸。
进一步设置：所述进烟管靠近所述脱硫塔的一端连接有涡旋气体分布器。
如此设置，通过进烟管靠近脱硫塔的一端连接的涡旋气体分布器，利用涡旋气体分布器改变烟气的行走方式，改善烟气与脱硫液的接触方式，实现进一步提高脱硫剂的利用率和脱硝率。
进一步设置：在所述脱硝喷淋器与所述还原喷淋器之间设置有升气帽，所述升气帽连接于所述脱硝塔内。
如此设置，通过在脱硝喷淋器与还原喷淋器之间设置的升气帽，实现对与脱硝喷淋器的喷淋液反应后的烟气进行气液分离。
进一步设置：所述脱硫塔内设置有两层初级除雾器。
如此设置，通过设置于脱硫塔内的两层初级除雾器，实现对脱硫塔内的烟气进行初步净化的作用。
综上所述，本发明将氨法脱硫工艺和低温脱硝技术相结合，可以在低于90℃的情况的下完成氮氧化合物的脱除，不受烟气温度限制，提高了系统的稳定性；且整体结构简单，合理利用脱硫产物作为脱硝还原剂，减少循环槽内氨液的量，避免氨逃逸及气溶胶排放超标，降低成本，同时提高了同步脱硫率和脱硝率；另外，整个生产过程中气液封闭内循环，不会产生新的三废，无二次污染。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图中：1、脱硫塔；2、脱硝塔；3、氨液储罐；4、脱硝剂储罐；5、进烟管；6、循环槽；7、液氨计量泵；8、脱硫循环泵；9、脱硫喷淋器；10、还原循环泵；11、脱硝喷淋器；12、还原喷淋器；13、除雾器；14、烟囱；15、脱硝循环泵；16、脱硝剂泵；17、结晶干燥系统； 18、氧化风机；19、氧化风管；20、旋流器；21、离心机；22、干燥机；23、包装机；24、收集管；25、收集池；26、涡旋气体分布器； 27、升气帽；28、初级除雾器。
具体实施方式
参照图1对结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置做进一步说明。
本发明的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，如图1所示，包括脱硫塔1、脱硝塔2、氨液储罐3和脱硝剂储罐4，脱硫塔1的塔顶与脱硝塔2底塔通过管道连接，脱硝剂储罐3连接有脱硝剂泵16，脱硝塔2的塔底一侧与脱硝剂泵16连接。
如图1所示，脱硫塔1塔底的一侧连接有进烟管5；进烟管5靠近脱硫塔1的一端连接有涡旋气体分布器26；脱硫塔1内设置有两层初级除雾器28；脱硫塔1的塔底内开设有循环槽6；循环槽6一侧管道连接有液氨计量泵7，氨液储罐3与液氨计量泵7连接；循环槽6另一侧管道连接有脱硫循环泵8，脱硫循环泵8远离循环槽6的一侧连接有三层位于脱硫塔1内的脱硫喷淋器9；循环槽6另一侧管道连接有还原循环泵10；循环槽6连接有收集管24，收集管24连接有收集池25。
如图1所示，脱硝塔2内从塔底到塔顶的方向依次连接有脱硝喷淋器11、还原喷淋器12、除雾器13和烟囱14，还原循环泵10与还原喷淋器12连接，脱硝塔2的塔底一侧连接有脱硝循环泵15，脱硝循环泵15与脱硝喷淋器11连接；在脱硝喷淋器11与还原喷淋器12之间设置有升气帽27，升气帽27连接于脱硝塔2内；脱硝剂储罐4连接有脱硝剂泵16，脱硝塔2的塔底一侧与脱硝剂泵16连接；脱硝塔2的塔底与收集管24连接。
如图1所示，还包括结晶干燥系统17和氧化风机18；氧化风机 18连接有氧化风管19，氧化风机18为罗茨风机；氧化风管19远离氧化风机18的一端与循环槽6的槽底连接；结晶干燥系统17与脱硫循环泵8管道连接；结晶干燥系统17包括旋流器20、离心机21和干燥机22，旋流器20一端与脱硫循环泵8管道连接；旋流器20一端也与收集池25输出端管道连接；旋流器20另一端与离心机21一端连接；离心机21另一端与干燥机22一端连接；干燥机22另一端连接有包装机23。
工作原理：含SO2及NOX的工业烟气通过连接于脱硫塔1塔底一侧的进烟管5进入脱硫塔1；由液氨计量泵7从氨液储罐3输送来的液氨加注至开设于脱硫塔1的塔底内的循环槽6内，再经脱硫循环泵8输送到脱硫喷淋器9与含SO2及NOX的工业烟气接触进行脱硫反应；脱硫喷淋器9设置有三层，便于使脱硫喷流器喷出的脱硫液和烟气中SO2得到更充分反应生成(NH4)2SO3，实现提高脱硫率的作用；脱硫完成后的烟气通过设置于脱硫塔1内的两层初级除雾器28，实现对脱硫塔1 内的烟气进行初步净化；初步净化后的烟气从脱硫塔1塔顶通过管道进入脱硝塔2的塔底后，由脱硝剂泵16从脱硝剂储罐4输送来的脱硝剂到脱硝塔2塔底，再经脱硝循环泵15输送至脱硝喷淋器11与烟气接触进行脱硝反应；完成脱硝反应的烟气通过在脱硝喷淋器11与还原喷淋器12之间设置的升气帽27，实现对与脱硝喷淋器11的喷淋液反应后的烟气进行气液分离；之后，进入脱硝塔2上端，先由还原循环泵10输送至还原喷淋器12的(NH4)2SO3与烟气还原生成N2和(NH4)2SO4后，经过除雾器13进一步净化后通过直排烟囱14达标排放，实现提高脱硝率的作用；将氨法脱硫工艺和低温脱硝技术相结合，可以在低于90℃的情况的下完成氮氧化合物的脱除，不受烟气温度限制，提高了系统的稳定性；且整体结构简单，合理利用脱硫产物作为脱硝还原剂，减少循环槽6内氨液的量，避免氨逃逸及气溶胶排放超标，降低成本，同时提高了同步脱硫率和脱硝率；另外，整个生产过程中气液封闭内循环，不会产生新的三废，无二次污染。
另外，通过循环槽6内的脱硫产物(NH4)2SO3溶液通过与连于氧化风机18的氧化风管19送出的氧气反应生成(NH4)2SO4溶液，(NH4)2SO4溶液通过脱硫循环泵8进入结晶干燥系统17，此时，(NH4)2SO4溶液通过脱硫循环泵8管道进入旋流器20内进行初步旋流分离，然后，再通过旋流器20进入离心机21进行二次分离脱水，最后进入连接于离心机另一端的干燥机22进行第三次分离脱水后分理处固态(NH4)2SO4进而实现提高脱硫和脱硝产物的利用率，降低成本，避免氨逃逸。实现减少脱硫塔1内氨液的存储量，避免氨逃逸，且合理利用脱硫产物，降低运行成本的作用；氧化风机18采用罗茨风机，起到节能减耗的作用；通过连接于干燥机22另一端的包装机23，将干燥后的硫酸铵打包作为化肥使用或出售，进一步实现提高脱硫产物利用率及降低运行成本。
通过脱硝还原反应产生的脱硝产物从脱硝塔2塔底通过收集管24 进入收集池25内，脱硫反应产生后的反应物通过收集管24进入收集池25内，减少脱硫塔1与脱硝塔2内氨液的量，实现将脱硫产物和脱硝还原产物统一收集至旋流器20内分离的作用，合理利用脱硝产物与脱硫产物制成化肥，避免氨逃逸；通过进烟管5靠近脱硫塔1的一端连接的涡旋气体分布器26，利用涡旋气体分布器26改变烟气的行走方式，改善烟气与脱硫液的接触方式，实现进一步提高脱硫剂的利用率和脱硝率。本发明不仅脱硫脱硝实现环保效果，并且生成农用复合肥，变废为宝，节约能源，变分解为化合，能解决传统方法中永久性投入无回收物的错误观念。而且所生产出来的化肥含氮量高，有效提升化肥的肥效；且还采用DSC控制系统精准控制，确保尾气NOx排放达标的情况下降低运行成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：包括脱硫塔、脱硝塔、氨液储罐和脱硝剂储罐，所述脱硫塔的塔顶与所述脱硝塔底塔通过管道连接，所述脱硫塔塔底的一侧连接有进烟管，所述脱硫塔的塔底内开设有循环槽，所述循环槽一侧管道连接有液氨计量泵，所述液氨计量泵与所述氨液储罐连接，所述循环槽另一侧管道连接有脱硫循环泵，所述脱硫循环泵远离所述循环槽的一侧连接有若干层位于所述脱硫塔内的脱硫喷淋器，所述循环槽另一侧管道连接有还原循环泵，所述脱硝塔内从塔底到塔顶的方向依次连接有脱硝喷淋器、还原喷淋器、除雾器和烟囱，所述还原循环泵与所述还原喷淋器连接，所述脱硝塔塔底一侧连接有脱硝循环泵，所述脱硝循环泵与所述脱硝喷淋器连接，所述脱硝剂储罐连接有脱硝剂泵，所述脱硝塔的塔底一侧与所述脱硝剂泵连接。
2.根据权利要求1所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：还包括结晶干燥系统和氧化风机，所述氧化风机连接有氧化风管，所述氧化风管远离所述氧化风机的一端与所述循环槽的槽底连接，所述结晶干燥系统与所述脱硫循环泵管道连接。
3.根据权利要求2所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：所述氧化风机为罗茨风机。
4.根据权利要求2所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：所述结晶干燥系统包括旋流器、离心机和干燥机，所述旋流器一端与所述脱硫循环泵管道连接，所述旋流器另一端与所述离心机一端连接，所述离心机另一端与所述干燥机一端连接。
5.根据权利要求4所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：所述干燥机另一端连接有包装机。
6.根据权利要求4所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：所述循环槽与所述脱硝塔的塔底均连接有收集管，所述收集管连接有收集池，所述收集池与所述旋流器连接。
7.根据权利要求1所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：所述进烟管靠近所述脱硫塔的一端连接有涡旋气体分布器。
8.根据权利要求1所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：在所述脱硝喷淋器与所述还原喷淋器之间设置有升气帽，所述升气帽连接于所述脱硝塔内。
9.根据权利要求1所述的一种结合氨法脱硫工艺的超低温脱硝装置，其特征在于：所述脱硫塔内设置有两层初级除雾器。
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