CN110201536A - 一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟气处理领域，具体涉及一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置及方法。该装置包括烟气入口、脱硝塔、脱硫塔、烟囱、换热器、湿电除尘器、风冷管道、除雾脱水装置和冷凝水排水管。本发明具体使用方法为：依次对窑炉烟气进行降温处理、脱硝固硫、湿电除尘、除雾除水、加温脱白，从而使窑炉烟气达到排放标准向大气进行排放，本发明实现了窑炉烟气的处理净化一体化，工艺简单、余热利用、节约成本、减少占地面积，具有较高的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明属于烟气处理领域，具体涉及一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置及方法。
背景技术
窑炉运作过程中会产生大量的烟气，这部分烟气中含有NOx、SOx、粉尘等污染物，这些有害物质排入空气中，与空气中的湿气混合极易形成酸雨等物质，这些物质对空气，土壤，金属建筑物的屋顶等均有不同程度的损害。为了净化玻璃窑炉排出的烟气需要对烟气进行除尘、脱硝以及脱硫处理。但现有技术中大多采用的脱硝脱硫除尘处理后就直接将烟气排向大气，并未进行烟气的脱白处理，低温饱和湿烟气与温度较低的环境大气混合，烟气中大量的水蒸气遇冷凝结为小液滴，经光线的折射或散射作用，湿烟气呈白色或者灰色，即所谓的“白烟”，造成视觉污染、资源浪费。
中国专利201721637046.X公开了一种干法尿素脱硝、固硫与选择性催化还原组合装置，该装置包括烟气发生装置、干法尿素脱硝装置、除尘装置、选择催化还原脱硝装置以及脱硫装置，优点是装置结构简单，脱硝效率高，但缺点是使用尿素后尾气中残留NH3，在有氧条件下，SO3与过量NH3反应生成具有腐蚀性和黏性的NH4HSO4，可导致尾部烟道设备损坏。
中国专利201810252841.X公开了一种窑炉烟气净化设备，包括烟气管道、低温脱硝设备、脱硫设备和湿式静电除雾除尘设备，烟气在脱硝脱硫的过程中能较好得去除粉尘，不存在二次飞扬的问题，但该发明中烟气经过湿式静电除雾除尘设备后直接经烟囱排放，低温饱和湿烟气与温度较低的环境大气混合，烟气中大量的水蒸气遇冷凝结为小液滴，经光线的折射或散射作用，湿烟气呈白色或者灰色，即所谓的“白烟”，造成视觉污染、资源浪费。
发明内容
为解决现有技术中窑炉烟气在脱硝固硫过程中工艺复杂、缺少脱白步骤、脱白效果差的缺点，本发明提供一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置及方法。
一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，包括烟气入口、脱硝塔、脱硫塔和烟囱、换热器、湿电除尘器、风冷管道、除雾脱水装置和冷凝水排水管，所述烟气入口连接换热器的上端，所述换热器的出口连接脱硝塔，所述脱硝塔连接脱硫塔，所述脱硫塔连接湿电除尘器，所述湿电除尘器的出口连接风冷管道，所述风冷管道的出口连接除雾脱水装置，所述除雾脱水装置的出口连接换热器的下端。
进一步地，所述冷凝水排水管设置在除雾脱水装置的下端。
进一步地，所述风冷管道的长度为15～20m。
进一步地，所述脱硝塔内部设置多级雾化喷淋装置和吸附层，所述雾化喷淋装置内装有脱硝催化还原剂的水溶液。
进一步地，所述脱硝催化还原剂为亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、高氯酸锂、尿素、硝酸氨钙、氨基磺酸中的一种或多种。
进一步地，所述脱硫塔内部设置多级雾化喷淋装置和吸附层，所述雾化喷淋装置内装有固硫吸收液。
进一步地，所述固硫吸收液为亚硫酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、N-甲基二乙醇胺中的一种或多种。
进一步地，所述吸附层内装有吸附物质，所述吸附物质为火山岩、二氧化钛、三氧化二铝、稀土物质中的一种或多种。
本发明还提供一种利用上述净化装置的净化方法，包括以下步骤：
A.对窑炉烟气进行降温处理；
B.对降温后的窑炉烟气进行脱硝固硫处理；
C.对脱硝固硫后的窑炉烟气进行湿电除尘处理；
D.对湿电除尘后的窑炉烟气进行除雾脱水、加温脱白处理；
E.最后再将经过加温脱白后的窑炉烟气通过烟囱进行高空排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明通过对窑炉烟气进行降温处理、脱硝固硫、湿电除尘的步骤，可以将窑炉烟气中的氮氧化物脱除到50mg/m3以下，二氧化硫脱除到30mg/m3以下,飞灰颗粒物脱除到10mg以下，均能达到当地环保部门规定的限值。
2.本发明利用风冷管道、除雾脱水装置对烟气降温，除雾脱水，析出烟气中的部分水分，经冷凝水排水管排出装置，在换热器处利用窑炉烟对脱水低温烟气加温，余热利用，消除烟羽，达到脱白要求。
3.本发明实现了窑炉烟气脱硝固硫和除尘脱白一体化，使窑炉烟气能超低净化排放，设备布局紧凑、占地面积小、工艺简单、降低成本。
附图说明
图1为窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置的工艺流程图。
附图中标记：1为除雾脱水装置，2为冷凝水排水管，3为加温除湿立管，4为换热器，5为脱硝塔，6为脱硫塔，7为湿电除尘器，8为风冷管道，9为烟囱。
具体实施方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，如图1所示，包括烟气入口、脱硝塔5、脱硫塔6和烟囱9，还包括换热器4、湿电除尘器7、风冷管道8、除雾脱水装置1和冷凝水排水管2，所述冷凝水排水管2设置在除雾脱水装置1的下端，所述换热器4包括壳体和多组加温除湿立管3，所述烟囱9的入口连接所述换热器4的出口，所述烟气入口连接换热器4的上部，所述换热器4的出口连接脱硝塔5，所述脱硝塔5的出口连接脱硫塔6，所述脱硫塔6的出口连接湿电除尘器7，所述湿电除尘器7的出口连接风冷管道8，所述风冷管道8的出口连接除雾脱水装置1，所述除雾脱水装置1的出口连接换热器4的底部，所述风冷管道8的长度为15～20m。
所述脱硝塔5内部设置多级雾化喷淋装置和吸附层，所述雾化喷淋装置内装有脱硝催化还原剂的水溶液，所述脱硝催化还原剂为亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、高氯酸锂、尿素、硝酸氨钙、氨基磺酸中的一种或多种，本实施例中采用的脱硝催化还原剂由8重量份亚氯酸钠、5重量份尿素、82重量份水配制而成。所述脱硫塔6内部设置多级雾化喷淋装置和吸附层，所述雾化喷淋装置内装有固硫吸收液，本实施例中的固硫吸收液由5重量份氢氧化钠、5重量份柠檬酸钠、90重量份水配制而成；所述吸附层内装有吸附物质，本实施例采用的吸附物质组合中火山岩：二氧化钛：稀土混合物的体积比为90:6:4。
窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的具体过程如下：窑炉烟气通过烟气入口进入到换热器4的上端，在加温除湿立管3与壳体的间隙中由上而下通过换热器4，同时也对加热除湿立管3进行加热，由换热器4下端的出烟口进入到脱硝塔5的下端。脱硝塔5内设置有雾化喷淋装置，先对窑炉烟气进行喷淋降温，再进行雾化脱硝，烟气中的氮氧化物与脱硝剂水溶液充分接触反应，分解生成无毒的氮气和水，烟气自下而上进行脱硝处理并通过吸附层，脱除烟气中的灰尘颗粒物，从脱硝塔5顶部排出，经烟管从脱硫塔6底部进入脱硫塔6，脱硫塔6内的雾化喷淋装置喷淋固硫吸收液，窑炉烟气与吸收液多次接触、碰撞，烟气中的二氧化硫、有毒有害物质被吸收、脱除后，烟气由顶部经烟管排出，进入湿电除尘器7进行湿电除尘处理。经湿电除尘后的窑炉烟气水汽饱和、湿度大，从湿电除尘器7顶部引出，经15～20米的风冷管道8进行降温，从除雾脱水装置1顶部进入除雾脱水装置1，冷凝水随着冷凝水排水管2排出，除雾脱水后的净化烟气从加温除湿立管3的底部进烟口进入换热器4，从加温除湿立管3的内部由下而上被加热脱白，从烟囱9排出。
分别取烟气入口处未经处理的窑炉烟气和烟囱9处已处理的窑炉烟气进行污染物含量的测定，结果如表1。
表1.未处理烟气与已处理烟气中污染物含量
由上表可以看出，经过本发明脱硝固硫、除尘脱白后的窑炉烟气中氮氧化物脱除到50mg/m3以下，二氧化硫脱除到30mg/m3以下,飞灰颗粒物脱除到10mg以下，均能达到当地环保部门规定的限值。
本发明通过对窑炉烟气进行降温处理、脱硝固硫、湿电除尘、除雾除水、加温脱白从而使窑炉烟气达到排放标准向大气进行排放，实现了窑炉烟气的处理净化一体化，工艺简单、余热利用、节约成本、减少占地面积，具有较高的经济效益和环保效益。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，包括烟气入口、脱硝塔（5）、脱硫塔（6）和烟囱（9），其特征在于，所述净化装置还包括换热器（4）、湿电除尘器（7）、风冷管道（8）、除雾脱水装置（1）和冷凝水排水管（2），所述烟气入口连接换热器（4）的上端，所述换热器（4）的出口连接脱硝塔（5），所述脱硝塔（5）连接脱硫塔（6），所述脱硫塔（6）连接湿电除尘器（7），所述湿电除尘器（7）的出口连接风冷管道（8），所述风冷管道（8）的出口连接除雾脱水装置（1），所述除雾脱水装置（1）的出口连接换热器（4）的下端。
2.根据权利要求1所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述冷凝水排水管（2）设置在除雾脱水装置（1）的下端。
3.根据权利要求1所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述风冷管道（8）的长度为15～20m。
4.根据权利要求1所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述脱硝塔（5）内部设置多级雾化喷淋装置和吸附层，所述雾化喷淋装置内装有脱硝催化还原剂的水溶液。
5.根据权利要求4所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述脱硝催化还原剂为亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、 高氯酸锂、尿素、硝酸氨钙、氨基磺酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述脱硫塔（6）内部设置多级雾化喷淋装置和吸附层，所述雾化喷淋装置内装有固硫吸收液。
7.根据权利要求6所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述固硫吸收液为亚硫酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、N-甲基二乙醇胺中的一种或多种。
8.根据权利要求4或6所述的一种窑炉烟气脱硝固硫除尘脱白的净化装置，其特征在于，所述吸附层内装有吸附物质，所述吸附物质为火山岩、二氧化钛、三氧化二铝、稀土物质中的一种或多种。
9.一种利用权利要求1～8任一所述净化装置的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
A．对窑炉烟气进行降温处理；
B．对降温后的窑炉烟气进行脱硝固硫处理；
C．对脱硝固硫后的窑炉烟气进行湿电除尘处理；
D．对湿电除尘后的窑炉烟气进行除雾脱水、加温脱白处理；
E．最后再将经过加温脱白后的窑炉烟气进行高空排放。
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