CN110585871A - 一种烟气的净化工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保技术领域,涉及一种烟气的净化工艺及装置,包括以下步骤:除尘:将烟气降温后过滤,除去烟气中的铅、铅化合物以及颗粒物;加热:将“除尘”步骤后的烟气进行加热;氧化催化:将步骤“加热”后的烟气利用氧化催化去除烟气中一氧化碳;脱硝:利用尿素液将步骤“氧化催化”后的烟气还原成氮气和水;脱硫:将“氧化催化”步骤后的烟气降温,利用碱液吸收烟气中的二氧化硫和含铅化合物等。本发明可以在一次净化流程中对各种污染物均起到有效地净化作用,减少对环境的污染,烟气处理后污染物的排放水平远低于国家排放标准;本发明使用喷淋的方式喷出碱液,只产生少量碱液排污。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域,涉及一种烟气的净化工艺及装置。
背景技术
烟气是气体和烟尘的混合物,是污染大气的主要原因。烟气成分很复杂,气体中包括有二氧化硫,氮氧化物,一氧化碳等,烟尘包括粉尘,重金属以及化合物等。特别是化工厂、钢铁厂等排放的烟气,严重污染环境和影响人体健康。由于烟气的成分不同,因此不同的烟气,要采取不同的净化工艺。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种含铅、氮氧化物、一氧化碳、颗粒物等复杂成分,且温度在350℃以上烟气的净化工艺及装置,利用温度的变化配合相应的工艺手段,提高烟气的净化效率。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种烟气的净化工艺,包括以下步骤:除尘:将烟气降温后过滤,除去烟气中的铅、铅化合物以及颗粒物;加热:将“除尘”步骤后的烟气进行加热;氧化催化:将步骤“加热”后的烟气利用氧化催化去除烟气中一氧化碳;脱硝:利用尿素液将步骤“氧化催化”后的烟气还原成氮气和水;脱硫:将“氧化催化”步骤后的烟气降温,利用碱液吸收烟气中的二氧化硫。
可选地,在步骤“除尘”中,将烟气温度控制在160℃及以下。
可选地,在步骤“氧化催化”中,将烟气温度升至320℃及以上。
可选地,在步骤“脱硫”中,将烟气温度降低至80℃及以下。
可选地,在步骤“脱硫”中,采用喷淋的方式处理烟气。
一种烟气处理装置,包括依次连通的空气冷却器、除尘器、加热器、氧化催化器、催化脱硝器、喷淋塔。
可选地,催化脱硝器与喷淋塔之间还设有用于将烟气引入喷淋塔的风机。
可选地,所述除尘器为塑烧板除尘器。
可选地,氧化催化器上设有密封检修门,氧化催化器内设有压缩空气反吹管路,用于定期吹扫催化剂,氧化催化器外表面设置有岩棉保温层。
可选地,催化脱硝器上设有密封检修门,催化脱硝器上设有密封检修门内设有压缩空气反吹管路,用于定期吹扫催化剂,催化脱硝器外表面设置有岩棉保温层。
本发明的有益效果在于:
本发明可以在一次净化流程中对各种污染物均起到有效地净化作用,减少对环境的污染,烟气处理后污染物的排放水平远低于国家排放标准;本发明使用喷淋的方式喷出碱液,只产生少量碱液排污。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本发明的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1,本发明涉及一种烟气的净化工艺,包括以下步骤:除尘:将烟气降温后过滤,除去烟气中的铅、铅化合物以及颗粒物;加热:将“除尘”步骤后的烟气进行加热;氧化催化:将步骤“加热”后的烟气利用氧化催化去除烟气中一氧化碳;脱硝:利用尿素液将步骤“氧化催化”后的烟气还原成氮气和水;脱硫:将“氧化催化”步骤后的烟气降温,利用碱液吸收烟气中的二氧化硫。
可选地,在步骤“除尘”中,将烟气温度控制在160℃及以下;在步骤“氧化催化”中,将烟气温度升至320℃及以上;在步骤“脱硫”中,将烟气温度降低至80℃及以下;在步骤“脱硫”中,采用喷淋的方式处理烟气。
本发明还涉及一种烟气处理装置,包括依次连通的空气冷却器、除尘器、加热器、氧化催化器、催化脱硝器、喷淋塔。
可选地,催化脱硝器与喷淋塔之间还设有用于将烟气引入喷淋塔的风机;所述除尘器为塑烧板除尘器;氧化催化器上设有密封检修门,氧化催化器内设有压缩空气反吹管路,用于定期吹扫催化剂,氧化催化器外表面设置有岩棉保温层;催化脱硝器上设有密封检修门,催化脱硝器上设有密封检修门内设有压缩空气反吹管路,用于定期吹扫催化剂,催化脱硝器外表面设置有岩棉保温层。
具体净化流程为:350℃的烟气在引风机作用下,利用空气冷却器将温度控制到160℃。然后利用耐160℃高温的塑烧板除尘器,过滤烟气中的铅以及化合物、颗粒物。之后,将烟气引入电加热器进行加热,将烟气温度升至320℃。在此温度下,利用氧化催化器(DOC)去除烟气中一氧化碳。再将烟气通入催化脱硝器(选择性催化还原脱硝器(SCR))中,在尿素液的作用下,将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。在引入空气降温至80℃后,经引风机送入碱液喷淋吸收塔。烟气中二氧化硫、铅烟通过碱液喷淋吸收塔的净化后,通过排烟管排入大气。
空气冷却器是利用空气与高温烟气进行间接强制换热,空气由变频风机强制引入,引入风量可根据烟气的温度进行自动调节,以精确控制烟气温度在160℃左右。控制此温度的主要原因:1、所选择的塑烧板除尘器最高使用温度为160℃,温度过高会烧坏滤芯;2、铅的熔点为327℃,通过降温可以将烟气中存在的铅蒸气冷却成固态,便于下一步过滤收集。因为烟气温度高于327℃时,液态的铅可能凝结在除尘器滤芯上,堵塞滤芯。
塑烧板除尘器主要对铅以及化合物、颗粒物进行过滤。其核心塑烧板的基本结构为:波浪式多孔母体+PTFE涂层。高分子化合物粉体经铸型、烧结成多孔的母体,并在表面及空隙处涂上氟化树脂。该滤芯对1μm以上的粉尘捕集效果达到99%以上,特别适合收集铅以及其化合物这种细微粉尘。首先进行除铅除尘的原因:1、铅属于重金属,会使催化剂中毒,严重影响DOC和SCR催化剂的活性;2、DOC和SCR催化剂为多孔蜂窝结构,粉尘含量过高会堵塞催化剂,影响烟气正常流通。除尘器主体采用不锈钢材料制成,外表设置有一定厚度的岩棉保温层,保证外表面温度不烫伤人。
烟气在进入氧化催化(DOC)器前,利用电阻丝与烟气直接接触,将烟气加热至320℃,为后序净化工作做准备。因为DOC和SCR催化反应的最佳温度在320℃左右。
氧化催化(DOC)器由不锈钢材料制成,设置密封检修门,便于更换催化剂。氧化催化器功能是在催化剂作用下,使烟气中氧气和一氧化碳进行氧化反应。氧化催化器内设置压缩空气反吹管路,定期吹扫催化剂,保证反应效果。氧化催化器外表面设置有一定厚度的岩棉保温层,保证反应温度。
氧化催化器核心部件为催化剂。常规催化剂有稀土型和贵金属型两种,本工艺中采用蜂窝结构的稀土催化剂,根据烟气中一氧化碳含量设置适当的催化剂模块。而相对于贵金属催化剂,稀土催化剂价格低,热稳定性更好,并且受重金属影响要小,因此使用寿命长。
选择性催化还原脱硝(SCR)器由不锈钢材料制成,设置密封检修门,便于更换催化剂。脱硝器作用是在300℃左右的温度环境中,利用液氨、氨水、尿素等还原剂将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。氧化催化器内设置压缩空气反吹管路,定期吹扫催化剂,保证反应效果。脱硝器外表面设置有一定厚度的岩棉保温层,保证反应温度。
脱硝催化剂采用蜂窝体结构,根据烟气中氮氧化物的含量设置适当的催化剂模块。工作时,根据出、入口烟气氮氧化物在线检测含量,自动控制还原剂的喷射量,保证出口烟气氮氧化物浓度低于规定值。
该脱硝工艺中,反应所需还原剂采用32.5%尿素溶液。此浓度的尿素溶液结晶温度最低,不会有尿素析出而堵塞喷射管路,并且此浓度的尿素液市场常见,采购便宜。区别与一般脱硝工艺中用的还原剂——氨水和液氨,该工艺更稳定,无毒无爆炸危险,安全系数更高,并且无刺激性气味。
引风机采用不锈钢材质,变频控制。可根据管路的温度随时调整风量,保证各环节的反应所需的温度条件。
碱液喷淋吸收塔采用不锈钢材质,内涂防腐树脂。包括有喷嘴系统、除雾器和排污系统等。碱液经由循环泵由塔底部抽至喷嘴高度,对烟气进行喷淋,去除烟气中酸性气体成分。喷淋塔上部设置除雾器,用以分离净化后烟气夹带的水滴,使出口烟气含水量不大于75mg/m3。烟气经此吸收工序后,从塔顶排入大气。定期对塔内碱液进行定量排污,污水汇入统一的废水池处理。
碱液采用低浓度氢氧化钠溶液,可对烟气是残存酸性气体有起到明显的吸收作用。另外,碱液还对铅以其化合物、颗粒物等具有吸收作用,进一步保证排放达标。
本发明具有以下有益效果:
1、各种污染物均得到有效净化,减少对环境的污染。污染物排放远低于国家排放标准,具体污染物排放如下:
2、净化工艺中仅有少量碱液排污。
3、废气净化工艺技术成熟,是不同废气治理成熟技术合理组合,可靠性高。
4、工艺中所需的生产原料来源丰富,采购方便,烟气净化成本低。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种烟气的净化工艺,其特征在于,包括以下步骤:
除尘:将烟气降温后过滤,除去烟气中的铅、铅化合物以及颗粒物;
加热:将“除尘”步骤后的烟气进行加热;
氧化催化:将步骤“加热”后的烟气利用氧化催化去除烟气中一氧化碳;
脱硝:利用尿素液将步骤“氧化催化”后的烟气还原成氮气和水;
脱硫:将“氧化催化”步骤后的烟气降温,利用碱液吸收烟气中的二氧化硫。
2.如权利要求1中所述的烟气的净化工艺,其特征在于,在步骤“除尘”中,将烟气温度控制在160℃及以下。
3.如权利要求1中所述的烟气的净化工艺,其特征在于,在步骤“氧化催化”中,将烟气温度升至320℃及以上。
4.如权利要求1中所述的烟气的净化工艺,其特征在于,在步骤“脱硫”中,将烟气温度降低至80℃及以下。
5.如权利要求1中所述的烟气的净化工艺,其特征在于,在步骤“脱硫”中,采用喷淋的方式处理烟气。
6.一种烟气处理装置,其特征在于:包括依次连通的空气冷却器、除尘器、加热器、氧化催化器、催化脱硝器、喷淋塔。
7.如权利要求6中所述的烟气处理装置,其特征在于:催化脱硝器与喷淋塔之间还设有用于将烟气引入喷淋塔的风机。
8.如权利要求6中所述的烟气处理装置,其特征在于:所述除尘器为塑烧板除尘器。
9.如权利要求6中所述的烟气处理装置,其特征在于:氧化催化器上设有密封检修门,氧化催化器内设有压缩空气反吹管路,用于定期吹扫催化剂,氧化催化器外表面设置有岩棉保温层。
10.如权利要求6中所述的烟气处理装置,其特征在于:催化脱硝器上设有密封检修门,催化脱硝器上设有密封检修门内设有压缩空气反吹管路,用于定期吹扫催化剂,催化脱硝器外表面设置有岩棉保温层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191220 |
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