CN111495137A - 一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法，包括脱硫脱硝筒、盛水槽和除尘装置，所述脱硫脱硝筒的下端与盛水槽的上端固定连接，脱硫脱硝筒下端的内部设置有除尘装置，除尘装置的下端延伸至盛水槽内，所述脱硫脱硝筒下端的外壁上等距离的连接有散热翅片，脱硫脱硝下端的一侧连接有进烟管。本工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法，通过脱硫脱硝筒的下端与盛水槽的上端固定连接，脱硫脱硝筒下端的内部设置有除尘装置，脱硫脱硝设备为整体结构，除尘装置设置在脱硫脱硝筒的内部，结构简单，占地面积小，通过螺旋导风叶片为烟尘导向，使得烟尘螺旋下移，利用离心力过滤部分灰尘，增强了脱硫脱硝效果。

Description

一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法。
背景技术
催化裂化装置是炼油工业中重质油转化为轻质油的核心装置，但催化裂化装置中催化剂燃烧产生的再生烟气也是炼油企业最主要的大气污染源，污染物主要成分为SO2(包括SO3)、NOx和粉尘。这些污染物随烟气排往大气中，将会严重影响空气质量，还会对装置产生腐蚀，影响装置的正常运行，故催化裂化再生烟气的处理成为目前石化行业环保治理的重中之重。
烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。故应用此项技术对环境空气净化益处颇多。已知的烟气脱硫脱硝技术有PAFP、ACFP、软锰矿法、电子束氨法、脉冲电晕法、石膏湿法、催化氧化法、微生物降解法等技术。
中国专利CN107583438A公开了一种涡扇稳压脱硫脱硝均烟装置及脱硫脱硝方法，包括脱硫脱硝塔，脱硫脱硝塔的上表面设有进气外壳，进气外壳的下端出气口与脱硫脱硝塔的进气口对应，进气外壳的上表面通过螺栓连接有电机，电机的输出轴贯穿并延伸至进气外壳的内部，通过电子束发射器发射电子束，通过电子束辐照使烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵，通过第一过滤层对硫酸铵和硝酸铵进行吸收，以此对烟气进行初步的脱硫脱硝，使得脱硫脱硝更加方便，通过第二过滤层可以对烟气进一步的脱硫脱硝，结构简单，操作简便，占用空间小，不但使得进气更加方便，并且使得气压更加稳定，为人们提供了方便，使得脱硫脱硝的效率更高。
该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题，但是该申请中未对烟尘进行初步除尘，会影响后续的脱硫脱硝效果，另外增加除尘装置，势必增加了设备的尺寸，现有的除尘结构与脱硫脱硝设备分离，使得整个脱硫脱硝装置结构复杂，占地面积大，不方便使用，且部分设备只采用一道脱硫脱硝，脱硫脱硝效果一般。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法，通过脱硫脱硝筒的下端与盛水槽的上端固定连接，脱硫脱硝筒下端的内部设置有除尘装置，脱硫脱硝设备为整体结构，除尘装置设置在脱硫脱硝筒的内部，结构简单，占地面积小，通过螺旋导风叶片为烟尘导向，使得烟尘螺旋下移，利用离心力过滤部分灰尘，且通过两次喷淋过化氢氧化剂，并在进气筒内设置折返板延长了烟气在进气筒的移动时长，增加了氧化剂与烟气的接触时长，增强了脱硫脱硝效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，包括脱硫脱硝筒、盛水槽和除尘装置，所述脱硫脱硝筒的下端与盛水槽的上端固定连接，脱硫脱硝筒下端的内部设置有除尘装置，除尘装置的下端延伸至盛水槽内。
优选的，所述脱硫脱硝筒下端的外壁上等距离的连接有散热翅片，脱硫脱硝下端的一侧连接有进烟管，脱硫脱硝筒的上端的侧壁上开设有卡槽，卡槽上卡合连接有脱硫填料层和脱硝填料层，脱硫脱硝筒的上端连接有出烟口。
优选的，所述脱硫填料层和脱硝填料层的一侧均连接卡块，卡块与卡槽卡合连接。
优选的，所述盛水槽的内部设置有筛板，筛板一侧的盛水槽上开设有出渣口，出渣口的外壁上连接有导管，出渣口上铰连接有隔板，隔板的一侧铰连接有弹簧，弹簧的一端与导管铰连接，盛水槽的下端连接有排液口。
优选的，所述除尘装置包括进气筒、螺旋导风叶片和折返板，进气筒的外壁上连接有螺旋导风叶片，进气筒内壁的两侧交错连接有折返板。
优选的，所述进气筒上端的两侧对称连接有固定板，固定板与脱硫脱硝筒的内壁固定连接进气筒的上端固定连接有锥形筒，锥形筒的上端连接有整流板。
优选的，所述整流板的上开设有导流孔，整流板的下表面为锥形结构。
优选的，所述螺旋导风叶片的外壁与脱硫脱硝筒的内壁连接，螺旋导风叶片的内部开设有进液管道，进液管道的上端连接有第一液管，螺旋导风叶片的下端连接有环形管道，环形管道的下表面等距离的连接有第一喷淋头。
优选的，所述折返板的内部贯穿有直管，直管的上表面等距离的连接有第二喷淋头，直管的一端共同连接有第二液管，第二液管与脱硫脱硝筒的外壁贴合，折返板为倾斜设置且表面光滑的板体。
本发明要解决的另一技术问题是：提供一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备的脱硫脱硝方法，包括如下步骤：
S1：将第一液管和第二液管共同连接氧化剂管道，烟气通过进烟管导入至脱硫脱硝筒内，在螺旋导风叶片的导向下，烟气呈螺旋状下移，烟气沿脱硫脱硝筒的内壁移动，热量传导至散热翅片，散热翅片进行散热；
S2：第一喷淋头向脱硫脱硝筒的内壁喷淋过氧化氢氧化剂，液体过氧化氢氧化剂能够加快烟尘下落，且过氧化氢氧化剂与对烟气中的SO2、NO和NO2反复进行氧化吸收，烟气本身有一定下移速度，离心力的作用下，将烟气中的大颗粒撞击到盛水槽的内壁上，并汇集至筛板上，筛板对粉尘进行过滤；
S3：经过初步沉降的烟气进入至进气筒内，烟气在上移的过程中，折返板起到阻隔作用，烟气接触到折返板时能够撞击一部分颗粒沉降，且第二喷淋头也向上方喷淋过氧化氢氧化剂，通过过氧化氢氧化剂再一次吸收烟气中的SO2、NO和NO2，过氧化氢氧化剂在折返板的作用下汇集，上方的折返板汇集的氧化剂滴落到下方的折返板上，氧化剂在滴落时，能够再次吸收烟气中的SO2、NO和NO2；
S4：经过两次喷淋过氧化氢氧化剂后的烟气进入至锥形筒，并在整流板上的导流孔的导向下，烟气均匀的上升，分别通过脱硫填料层和脱硝填料层，再一次进行脱硫脱硝；
S5：脱硫脱硝后的气体通过除雾板，由出烟口排出，筛板上聚集的灰尘颗粒较多时，灰尘颗粒在筛板的下端聚集，当聚集的灰尘颗粒较多时，推动隔板翻转，可以将灰尘颗粒排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法，通过脱硫脱硝筒的下端与盛水槽的上端固定连接，脱硫脱硝筒下端的内部设置有除尘装置，脱硫脱硝设备为整体结构，除尘装置设置在脱硫脱硝筒的内部，结构简单，占地面积小，通过螺旋导风叶片为烟尘导向，使得烟尘螺旋下移，利用离心力过滤部分灰尘，且通过两次喷淋过化氢氧化剂，提高烟气中的SO2、NO和NO2吸收率，并在进气筒内设置折返板延长了烟气在进气筒的移动时长，增加了氧化剂与烟气的接触时长，增强了脱硫脱硝效果，另外通过整流板将烟气均匀的导入至脱硫脱硝筒内，能够提高脱硫填料层和脱硝填料层的利用率，且脱硫填料层和脱硝填料层采用可拆卸的结构，方便拆装，容易更换填料，保证过滤效果。
附图说明
图1为本发明的整体剖视图；
图2为本发明的部分结构图；
图3为本发明的脱硫填料层结构图；
图4为本发明的A放大图；
图5为本发明的除尘装置结构图；
图6为本发明的整流板结构图；
图7为本发明的导风叶片部分结构图；
图8为本发明的折返板结构图；
图9为本发明的第二液管结构图。
图中：1、脱硫脱硝筒；11、散热翅片；12、进烟管；13、卡槽；14、脱硫填料层；141、卡块；15、脱硝填料层；16、出烟口；2、盛水槽；21、筛板；22、出渣口；221、隔板；222、弹簧；23、导管；24、排液口；3、除尘装置；31、进气筒；311、固定板；312、锥形筒；313、整流板；3131、导流孔；32、导风叶片；321、进液管道；322、环形管道；323、第一喷淋头；324、第一液管；33、折返板；331、直管；332、第二喷淋头；333、第二液管。
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。
请参阅图1-3，一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，包括脱硫脱硝筒1、盛水槽2和除尘装置3，脱硫脱硝筒1的下端与盛水槽2的上端固定连接，脱硫脱硝筒1下端的内部设置有除尘装置3，除尘装置3的下端延伸至盛水槽2内，脱硫脱硝设备为整体结构，除尘装置3设置在脱硫脱硝筒1的内部，结构简单，占地面积小。
脱硫脱硝筒1下端的外壁上等距离的连接有散热翅片11，刚进入至脱硫脱硝筒1内的烟气温度较高，在螺旋导风叶片32的作用下，烟气沿脱硫脱硝筒1的外壁移动，散热翅片11起到快速散热效果，脱硫脱硝筒1下端的一侧连接有进烟管12，脱硫脱硝筒1的上端的侧壁上开设有卡槽13，卡槽13上卡合连接有脱硫填料层14和脱硝填料层15，脱硫脱硝筒1的上端连接有出烟口16，脱硫填料层14和脱硝填料层15的一侧均连接卡块141，卡块141与卡槽13卡合连接，卡块141的四周连接有密封条，起到密封作用。
请参阅图4，盛水槽2的内部设置有筛板21，筛板21一侧的盛水槽2上开设有出渣口22，出渣口22的外壁上连接有导管23，出渣口22上铰连接有隔板221，隔板221的一侧铰连接有弹簧222，弹簧222的一端与导管23铰连接，盛水槽2的下端连接有排液口24，筛板21倾斜设置，在筛板21上沉积的灰尘颗粒，积累到一定程度上时，能够推动隔板221旋转，弹簧222收缩，灰尘颗粒能够自动排出，排完后，弹簧222复位，隔板221关闭出渣口22，防止泄露。
请参阅图5-9，除尘装置3包括进气筒31、螺旋导风叶片32和折返板33，进气筒31的外壁上连接有螺旋导风叶片32，螺旋导风叶片32起到导向作用，螺旋导风叶片32有氧化剂流过，能够带走螺旋导风叶片32上的热量，提高散热效果，进气筒31内壁的两侧交错连接有折返板33，折返板33起到延长烟气在进气筒31的移动路径的作用，从而可以多次对烟气进行喷淋，提高脱硫硝的效果，进气筒31上端的两侧对称连接有固定板311，固定板311与脱硫脱硝筒1的内壁固定连接，固定板311起到固定脱硫脱硝筒1的作用，进气筒31的上端固定连接有锥形筒312，锥形筒312用于将气烟气导出，锥形筒312的上端连接有整流板313，整流板313的上开设有导流孔3131，通过导流孔3131能够保证烟气均匀的上升，通过脱硫填料层14和脱硝填料层15时，能够均匀吸附，整流板313的下表面为锥形结构，螺旋导风叶片32的外壁与脱硫脱硝筒1的内壁连接，结构牢固，螺旋导风叶片32的内部开设有进液管道321，进液管道321的上端连接有第一液管324，螺旋导风叶片32的下端连接有环形管道322，环形管道322的下表面等距离的连接有第一喷淋头323，折返板33的内部贯穿有直管331，直管331的上表面等距离的连接有第二喷淋头332，直管331的一端共同连接有第二液管333，第二液管333和第一液管324的一端共同连接氧化剂管道，通过第二液管333和第一液管324输送氧化氢氧化剂，氧化氢氧化剂与烟气中的SO2、NO和NO2反应，反应式为：SO2+H2O2→H2SO4；NO+H2O2→HNO3；NO2+H2O2→2HNO3+H2O，第二液管333与脱硫脱硝筒1的外壁贴合，折返板33为倾斜设置且表面光滑的板体，折返板33的表面不会积水和灰尘，且通过折返板33汇集的氧化剂能够滴落到下方的折返板33上，能够增加与烟气的接触机会，提高氧化剂的利用率。
为了更好的展现工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备的脱硫脱硝流程，本实施例现提出一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备的脱硫脱硝方法，包括如下步骤：
步骤一：将第一液管324和第二液管333共同连接氧化剂管道，烟气通过进烟管12导入至脱硫脱硝筒1内，烟气吹到进气筒31的外壁山，在螺旋导风叶片32的导向下，烟气呈螺旋状下移，烟气沿脱硫脱硝筒1的内壁移动，热量传导至散热翅片11，散热翅片11进行散热，为烟气降温；
步骤二：第一喷淋头323向脱硫脱硝筒1的内壁喷淋过氧化氢氧化剂，液体氧化氢氧化剂能够加快烟尘下落，且氧化氢氧化剂与对烟气中的SO2、NO和NO2反复进行氧化吸收，烟气本身有一定下移速度，离心力的作用下，将烟气中的大颗粒撞击到盛水槽2的内壁上，并汇集至筛板21上，筛板21对粉尘进行过滤，氧化剂汇集到脱硫脱硝筒1的下端，通过排液口24回收；
步骤三：经过初步沉降的烟气进入至进气筒31内，烟气在上移的过程中，折返板33起到阻隔作用，烟气接触到折返板33时能够撞击一部分颗粒沉降，且第二喷淋头332也向上方喷淋过氧化剂，通过过氧化氢氧化剂再一次吸收烟气中的SO2、NO和NO2，折返板33延长了烟气在进气筒31的移动时长，增加了氧化剂与烟气的接触时长，过氧化氢氧化剂在折返板33的作用下汇集，上方的折返板33汇集的氧化剂滴落到下方的折返板33上，氧化剂在滴落时，能够再次吸收烟气中的SO2、NO和NO2；
步骤四：经过两次喷淋过氧化氢氧化剂后的烟气进入至锥形筒312，锥形筒312将烟气导入至脱硫脱硝筒1内，并在整流板313上的导流孔3131的导向下，烟气均匀的上升，分别通过脱硫填料层14和脱硝填料层15，再一次进行脱硫脱硝，脱硫填料层14和脱硝填料层15需要更换时，从卡槽13将其抽出更换即可。
步骤五：脱硫脱硝后的气体通过除雾板，由出烟口16排出，筛板21上聚集的灰尘颗粒较多时，灰尘颗粒在筛板21的下端聚集，当聚集的灰尘颗粒较多时，推动隔板221翻转，可以将灰尘颗粒排出。
综上所述：本工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备及方法，通过脱硫脱硝筒1的下端与盛水槽2的上端固定连接，脱硫脱硝筒1下端的内部设置有除尘装置3，脱硫脱硝设备为整体结构，除尘装置3设置在脱硫脱硝筒1的内部，结构简单，占地面积小，通过螺旋导风叶片32为烟尘导向，使得烟尘螺旋下移，利用离心力过滤部分灰尘，且通过两次喷淋过化氢氧化剂，提高烟气中的SO2、NO和NO2吸收率，并在进气筒31内设置折返板33延长了烟气在进气筒31的移动时长，增加了氧化剂与烟气的接触时长，增强了脱硫脱硝效果，另外通过整流板313将烟气均匀的导入至脱硫脱硝筒1内，能够提高脱硫填料层14和脱硝填料层15的利用率，且脱硫填料层14和脱硝填料层15采用可拆卸的结构，方便拆装，容易更换填料，保证过滤效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，包括脱硫脱硝筒(1)、盛水槽(2)和除尘装置(3)，其特征在于：所述脱硫脱硝筒(1)的下端与盛水槽(2)的上端固定连接，脱硫脱硝筒(1)下端的内部设置有除尘装置(3)，除尘装置(3)的下端延伸至盛水槽(2)内。
2.如权利要求1所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述脱硫脱硝筒(1)下端的外壁上等距离的连接有散热翅片(11)，脱硫脱硝筒(1)下端的一侧连接有进烟管(12)，脱硫脱硝筒(1)的上端的侧壁上开设有卡槽(13)，卡槽(13)上卡合连接有脱硫填料层(14)和脱硝填料层(15)，脱硫脱硝筒(1)的上端连接有出烟口(16)。
3.如权利要求2所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述脱硫填料层(14)和脱硝填料层(15)的一侧均连接卡块(141)，卡块(141)与卡槽(13)卡合连接。
4.如权利要求1所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述盛水槽(2)的内部设置有筛板(21)，筛板(21)一侧的盛水槽(2)上开设有出渣口(22)，出渣口(22)的外壁上连接有导管(23)，出渣口(22)上铰连接有隔板(221)，隔板(221)的一侧铰连接有弹簧(222)，弹簧(222)的一端与导管(23)铰连接，盛水槽(2)的下端连接有排液口(24)。
5.如权利要求1所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述除尘装置(3)包括进气筒(31)、螺旋导风叶片(32)和折返板(33)，进气筒(31)的外壁上连接有螺旋导风叶片(32)，进气筒(31)内壁的两侧交错连接有折返板(33)。
6.如权利要求5所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述进气筒(31)上端的两侧对称连接有固定板(311)，固定板(311)与脱硫脱硝筒(1)的内壁固定连接进气筒(31)的上端固定连接有锥形筒(312)，锥形筒(312)的上端连接有整流板(313)。
7.如权利要求6所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述整流板(313)的上开设有导流孔(3131)，整流板(313)的下表面为锥形结构。
8.如权利要求5所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述螺旋导风叶片(32)的外壁与脱硫脱硝筒(1)的内壁连接，螺旋导风叶片(32)的内部开设有进液管道(321)，进液管道(321)的上端连接有第一液管(324)，螺旋导风叶片(32)的下端连接有环形管道(322)，环形管道(322)的下表面等距离的连接有第一喷淋头(323)。
9.如权利要求5所述的一种工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备，其特征在于：所述折返板(33)的内部贯穿有直管(331)，直管(331)的上表面等距离的连接有第二喷淋头(332)，直管(331)的一端共同连接有第二液管(333)，第二液管(333)与脱硫脱硝筒(1)的外壁贴合，折返板(33)为倾斜设置且表面光滑的板体。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的工业烟气催化裂解用脱硫脱硝设备的脱硫脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将第一液管(324)和第二液管(333)共同连接氧化剂管道，烟气通过进烟管(12)导入至脱硫脱硝筒(1)内，在螺旋导风叶片(32)的导向下，烟气呈螺旋状下移，烟气沿脱硫脱硝筒(1)的内壁移动，热量传导至散热翅片(11)，散热翅片(11)进行散热；
S2：第一喷淋头(323)向脱硫脱硝筒(1)的内壁喷淋过氧化氢氧化剂，液体过氧化氢氧化剂能够加快烟尘下落，且氧化氢氧化剂与对烟气中的SO2、NO和NO2反复进行氧化吸收，烟气本身有一定下移速度，离心力的作用下，将烟气中的大颗粒撞击到盛水槽(2)的内壁上，并汇集至筛板(21)上，筛板(21)对粉尘进行过滤；
S3：经过初步沉降的烟气进入至进气筒(31)内，烟气在上移的过程中，折返板(33)起到阻隔作用，烟气接触到折返板(33)时能够撞击一部分颗粒沉降，且第二喷淋头(332)也向上方喷淋过氧化氢氧化剂，通过氧化氢氧化剂再一次吸收烟气中的SO2、NO和NO2，过氧化氢氧化剂在折返板(33)的作用下汇集，上方的折返板(33)汇集的过氧化剂滴落到下方的折返板(33)上，氧化剂在滴落时，能够再次吸收烟气中的SO2、NO和NO2；
S4：经过两次喷淋氧化氢氧化剂后的烟气进入至锥形筒(312)，并在整流板(313)上的导流孔(3131)的导向下，烟气均匀的上升，分别通过脱硫填料层(14)和脱硝填料层(15)，再一次进行脱硫脱硝；
S5：脱硫脱硝后的气体通过除雾板，由出烟口(16)排出，筛板(21)上聚集的灰尘颗粒较多时，灰尘颗粒在筛板(21)的下端聚集，当聚集的灰尘颗粒较多时，推动隔板(221)翻转，可以将灰尘颗粒排出。
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