CN111514747A - 一种高效联合脱硫脱硝装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种高效联合脱硫脱硝装置，包括脱洗塔，在所述脱洗塔的侧壁设置有灌注口，且在所述脱洗塔的内部与灌注口对应位置处安装有分流脱洗机构，在所述分流脱洗机构的上方连接有回流机构，本发明可通过挡流块和引风罩，实现对废气进行均匀扩散的操作，使得进入塔内的废气呈阶梯式逐渐被充入塔内，由此避免废气从一个区域流动的情况发生，同时出气管可将每级废气排出并进行单独净化，由此使吸附剂的利用率被提高，且还可使吸附剂能充分与废气接触而不会出现部分吸附剂没有利用上的情况发生。

Description

一种高效联合脱硫脱硝装置及方法
技术领域
本发明实施例涉及废气处理领域，具体涉及一种高效联合脱硫脱硝装置及方法。
背景技术
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。
目前常见的脱硫脱硝装置多采用竖向的吸收塔，其通过将反应液与废气上下对冲产生混合效果，从而实现对废气的脱硫脱硝，但废气在灌注的过程中，由于通气的方向和通气口的位置是固定的，当连续不断的废气进入塔后，其无法均匀的扩散至整个吸收塔，即大部分废气会汇聚在一个区域，仅有少部分会扩散，而汇聚的废气在后续气流的推动下会从一份固定区域逐渐流出，而当大量废气经过部分反应液或吸收剂时，便极易出现反应液或吸收剂无法充分与废气接触，导致废气净化不彻底的情况发生。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种高效联合脱硫脱硝装置及方法，以解决现有技术中大部分废气会汇聚在一个区域，仅有少部分会扩散，而汇聚的废气在后续气流的推动下会从一份固定区域逐渐流出，且当大量废气经过反应液或吸收剂时，便极易出现反应液或吸收剂无法充分与废气接触的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种高效联合脱硫脱硝装置，包括脱洗塔，在所述脱洗塔的侧壁设置有灌注口，且在所述脱洗塔的内部与灌注口对应位置处安装有分流脱洗机构，在所述分流脱洗机构的上方连接有回流机构；
所述分流脱洗机构包括与脱洗塔内壁连接且表面设置若干个插管的密封套，在所述密封套的内部与灌注口对应位置处设有与脱洗塔内壁连接的引流筒，在所述引流筒内安装有若干个挡流块，在所述挡流块上开设有导风孔，所述引流筒的内壁在挡流块靠近灌注口的一侧安装有与密封套连接的出风管，所述密封套的内壁安装有将出风管隔开的分隔块，在所述分隔块的侧面连接有将引流筒罩住的密封环块，在所述密封环块的外侧设置有吸附剂。
作为本发明的一种优选方案，若干个所述挡流块上的导风孔孔径数值从靠近灌注口的一侧向远离灌注口的一侧呈线性递减的趋势设置，所述引流筒的内壁在挡流块靠近灌注口的一侧安装有横截面呈等腰梯形结构的引风罩。
作为本发明的一种优选方案，在所述引流筒的外壁与引风罩对应位置处安装有与引流筒连通的注风环，所述引流筒远离灌注口的一端密封连接有与注风环连通的导风管。
作为本发明的一种优选方案，所述密封环块靠近密封套的一端设置有贯通孔，且所述密封环块的外侧壁与密封套的内壁之间连接有导流块组，所述导流块组由若干个交叉设置在密封环块的外侧壁与密封套内壁之间且横截面呈三角形结构的流导块组成。
作为本发明的一种优选方案，所述回流机构包括位于密封套上方且与脱洗塔内壁连接的回流罩，所述回流罩的底部安装有与出风管连接的插位块，所述插位块远离密封套的一侧设有与回流罩内壁连接且与插管端部连通的注风罩，所述注风罩远离插位块的一侧设有与回流罩连接且顶部设置通孔的副流罩，在所述副流罩的内部安装有雾化管，在所述回流罩的外侧壁与副流罩的底部对应位置处开设有出气孔，所述回流罩的外侧壁安装有内部设置有导流腔的防逃环，在所述防逃环的侧壁安装有雾化器。
作为本发明的一种优选方案，所述插位块的横截面呈等腰梯形结构，所述回流罩的外侧壁与插位块对应位置处开设有储液口。
作为本发明的一种优选方案，所述注风罩包括两个与回流罩内壁连接的夹持封块，在两个所述夹持封块之间设有与回流罩内壁连接的挡气流块，在所述挡气流块上开设有若干个横截面呈V字型结构的出液孔。
作为本发明的一种优选方案，所述挡气流块的长度数值大于回流罩长度数值的1/2，且所述挡气流块的厚度数值从靠近回流罩的一端向远离回流罩的一端呈线性递减的趋势设置。
一种高效联合脱硫脱硝方法，包括如下步骤：
S100、将除尘后的烟气注入脱洗塔，并通过分流脱洗装置进行多级分流，以得到若干股单独废气，再通过吸附剂将若干股单独废气进行独立吸附净化；
S200、废气内的SO2会被吸附剂充分吸取，如此便实现了脱硫的目的；
S300、将经过脱硫的废气引导至回流装置，之后进入回流装置内的废气会经过脱硝催化剂，同时往回流装置内喷入氨水，此时烟气与氨水会在脱硝催化剂的催化下发生还原反应，将NO2还原为N2和水，如此便实现了脱硝的操作，之后被脱硫脱硝后的废气会通过脱洗塔顶部排出。
作为本发明的一种优选方案，步骤S100中通过分流脱洗装置进行多级分流，以得到若干股单独废气，再通过吸附剂将若干股单独废气进行独立吸附净化的具体操作流程为：
S101、注入分流脱洗装置的烟气会被若干个挡流块限制，从而逐渐分为若干份；
S102、若干份单独废气会通过出风管进入对应的吸附剂腔室，之后进入吸附剂腔室内的单独废气在交叉设置的流导块作用下，循环流动，使废气能与吸附剂充分接触，并将废气内的含硫物质集聚在吸附剂内。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明可通过挡流块和引风罩，实现对废气进行均匀扩散的操作，使得进入塔内的废气呈阶梯式逐渐被充入塔内，由此避免废气从一个区域流动的情况发生，同时出气管可将每级废气排出并进行单独净化，由此使吸附剂的利用率被提高，且还可使吸附剂能充分与废气接触而不会出现部分吸附剂没有利用上的情况发生；
本发明还可通过回流罩，实现对废弃的多次回流以使其净化效率更高，同时回流罩的设置也可避免催化剂水溶液在使用过程中出现气化逃逸的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的密封环块侧视纵截面结构示意图；
图3为本发明实施例的回流机构结构示意图；
图4为本发明实施例的引流筒主视局部剖视图。
图中：
1-脱洗塔；2-灌注口；3-分流脱洗机构；4-回流机构；5-注风罩；
301-密封套；302-出风管；303-引流筒；304-挡流块；305-导风孔；306-插管；307-分隔块；308-密封环块；309-吸附剂；310-引风罩；311-注风环；312-导风管；313-贯通孔；314-导流块组；315-流导块；
401-回流罩；402-插位块；403-副流罩；404-雾化管；405-出气孔；406-防逃环；407-雾化器；408-储液口；
501-夹持封块；502-挡气流块；503-出液孔。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士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及功效，显然，所描述的实施例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。
如图1所示，本发明提供了一种高效联合脱硫脱硝装置，其可通过挡流块304和引风罩310，实现对废气进行均匀扩散以及单独净化的操作，同时还可通过回流罩401，实现对废弃的多次回流以使其净化效率更高。
该装置包括脱洗塔1，在所述脱洗塔1的侧壁设置有灌注口2，且在所述脱洗塔1的内部与灌注口2对应位置处安装有分流脱洗机构3，在所述分流脱洗机构3的上方连接有回流机构4。
该装置在使用时，直接将含硫和硝的废气注入灌注口2，此时进入灌注口2内的废气会直接进入分流脱洗机构3，以分流成单独的一股股废气，同时再对每股废气进行净化以达成脱硫的目的(可以是二氧化硫和三氧化硫等)，之后净化后的废气会直接进入到回流机构4，进行多次回流脱硝操作。
如图1和图2所示，所述分流脱洗机构3包括与脱洗塔1内壁连接且表面设置若干个插管306的密封套301，在所述密封套301的内部与灌注口2对应位置处设有与脱洗塔1内壁连接的引流筒303，在所述引流筒303内安装有若干个挡流块304，在所述挡流块304上开设有导风孔305，所述引流筒303的内壁在挡流块304靠近灌注口2的一侧安装有与密封套301连接的出风管302，所述密封套301的内壁安装有将出风管302隔开的分隔块307，在所述分隔块307的侧面连接有将引流筒303罩住的密封环块308，该密封环块308可起到隔开吸附剂309的作用，在所述密封环块308的外侧设置有吸附剂309。
当烟气进入到引流筒303后会直接灌注至引流筒303的端部，因引流筒303内设置了挡流块304，故大股烟气在流动过程中，会在挡流块304的阻挡限制下被分为若干小股，之后若干小股烟气会直接进入出风管302，同时出风管302内的气体会通过密封环块308并与吸附剂309接触(该吸附剂309可选择活性炭)，此时吸附剂309可将烟气内的含硫物质吸附，以达成脱硫的目的。
如图4所示，若干个所述挡流块304上的导风孔305孔径数值从靠近灌注口2的一侧向远离灌注口2的一侧呈线性递减的趋势设置，所述引流筒303的内壁在挡流块304靠近灌注口2的一侧安装有横截面呈等腰梯形结构的引风罩310。
该引风罩310横截面呈等腰梯形结构，吹入的烟气经过引风罩310时可被汇聚从而朝着挡流块304中心汇聚而去，此时冲向挡流块304中心的烟气，部分会通过导风孔305流至下一个挡流块304区域，但还有部分烟气会通过挡流块304的表面流入出风管302内，且因若干个导风孔305的孔径不同，故吹入引流筒303内的烟气会被逐渐截取留下，以实现分流的作用，若所有的导风孔305的孔径相同，则无法实现分流的目的。
如图1和图2所示，在所述引流筒303的外壁与引风罩310对应位置处安装有与引流筒303连通的注风环311，所述引流筒303远离灌注口2的一端密封连接有与注风环311连通的导风管312。
为了避免出现烟气回流的情况，故当烟气进入引流筒303的端部时，烟气会直接冲入导风管312内，而不会沿着引流筒303出现回流的情况，之后进入导风管312内的烟气会流入注风环311，然后进入注风环311内的烟气会直接流入引流筒303内，此时顺着注风环311注入引流筒303内的烟气会沿着引风罩310的外侧斜面，进入出风管302内。
如图2所示，所述密封环块308靠近密封套301的一端设置有贯通孔313，且所述密封环块308的外侧壁与密封套301的内壁之间连接有导流块组314，所述导流块组314由若干个交叉设置在密封环块308的外侧壁与密封套301内壁之间且横截面呈三角形结构的流导块315组成，该流导块315的尖端开设有流通孔，其具体可如图2所示。
当烟气顺着密封环块308接触到吸附剂309后，会被流导块315阻挡，同时再沿流导块315的倾斜面活动，当烟气顺着流导块315倾斜面滑动后会通过流通孔流至下一个流导块315，如此循环可使吸附剂309的利用率更高，且还可使烟气的净化效率更高。
如图1和图3所示，所述回流机构4包括位于密封套301上方且与脱洗塔1内壁连接的回流罩401，所述回流罩401的底部安装有与出风管302连接的插位块402，所述插位块402远离密封套301的一侧设有与回流罩401内壁连接且与插管306端部连通的注风罩5，该插位块402主要用于阻隔氨水，使其不会直接流至密封套301上。
所述注风罩5远离插位块402的一侧设有与回流罩401连接且顶部设置通孔的副流罩403，在所述副流罩403的内部安装有雾化管404，在所述回流罩401的外侧壁与副流罩403的底部对应位置处开设有出气孔405，所述回流罩401的外侧壁安装有内部设置有导流腔的防逃环406，在所述防逃环406的侧壁安装有雾化器407。
经过脱硫操作的烟气会直接经过插管306，流至注风罩5内，然后会在注风罩5内流动，此时再通过雾化管404灌注氨水溶液，当氨水溶液进入注风罩5内与烟气接触后，会将烟气内的NO2还原为N2和水(该注风罩5内可设置脱硝催化剂如氧化铜等，使其作为催化剂使用)，之后，净化后的烟气会沿着副流罩403内壁流动，并从副流罩403上的通孔进入至副流罩403与回流罩401之间，最后处于回流罩401内的烟气会逐渐从出气孔405排出，因所述插位块402的横截面呈等腰梯形结构，所述回流罩401的外侧壁与插位块402对应位置处开设有储液口408，故净化完成的氨水溶液会滴落至插位块402，并从插位块402的倾斜面滑动，最后再从储液口408排走，而从出气孔405排出的烟气会逐渐从回流罩401与脱洗塔1之间流走，若氨水溶液气化，其内的氨气会逐渐上升，因插位块402的阻挡，故会随着烟气一起排走，此时可通过防逃环406和雾化器407对烟气和氨气进行喷淋，使得氨气不会出现泄漏的情况。
如图3所示，所述注风罩5包括两个与回流罩401内壁连接的夹持封块501，该夹持封块501用于阻隔承载催化剂，在两个所述夹持封块501之间设有与回流罩401内壁连接的挡气流块502，在所述挡气流块502上开设有若干个横截面呈V字型结构的出液孔503。
烟气进入注风罩5内时，烟气会上升，当其与第一块挡气流块502接触后会逐渐被挡住从而左右扩散，之后向左扩散的烟气会上升并与第二个挡气流块502接触(以第三幅图所示，若挡气流块502块数较多则其操作也可按上述操作进行)，该挡气流块502可左右交叉设置，块数可设置2至多块，且当溶液滴落后会直接掉落至挡气流块502上，之后溶液会通过出液孔503排下，与烟气充分接触，实现脱硝操作，
所述挡气流块502的长度数值大于回流罩401长度数值的1/2，且挡气流块502的厚度数值从靠近回流罩401的一端向远离回流罩401的一端呈线性递减的趋势设置。
如此设置挡气流块502的尺寸是为了使烟气升起时能被挡气流块502挡住，而不会出现烟气直接上升，导致烟气烟气与催化剂的接触时间较少的情况发生，且挡气流块502的结构如此设置，还可使烟气左右扩散的更快，且能够充分与出液孔503排下的溶液接触。
该设备在进行脱硫脱硝操作时，需要在一定温度下进行，其工作时的温度可根据实际需求进行调整，可优选在280至420度之间。
当所有操作完成后，可每个一段时间对活性炭吸附剂309进行再生(可选择水洗操作)，同时再对沉降在塔底溶液进行回收，其回收操作可选择市场常见操作，无需进行特殊设计处理。
一种高效联合脱硫脱硝方法，包括如下步骤：
S100、将除尘后的烟气注入脱洗塔，并通过分流脱洗装置进行多级分流，以得到若干股单独废气，再通过吸附剂将若干股单独废气进行独立吸附净化；
S200、废气内的SO2会被吸附剂充分吸取，如此便实现了脱硫的目的；
S300、将经过脱硫的废气引导至回流装置，之后进入回流装置内的废气会经过脱硝催化剂，同时往回流装置内喷入氨水，此时烟气与氨水会在脱硝催化剂的催化下发生还原反应，将NO2还原为N2和水，如此便实现了脱硝的操作，之后被脱硫脱硝后的废气会通过脱洗塔顶部排出。
步骤S100中通过分流脱洗装置进行多级分流，以得到若干股单独废气，再通过吸附剂将若干股单独废气进行独立吸附净化的具体操作流程为：
S101、注入分流脱洗装置的烟气会被若干个挡流块限制，从而逐渐分为若干份；
S102、若干份单独废气会通过出风管进入对应的吸附剂腔室，之后进入吸附剂腔室内的单独废气在交叉设置的流导块作用下，循环流动，使废气能与吸附剂充分接触，并将废气内的含硫物质集聚在吸附剂内。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，包括脱洗塔(1)，在所述脱洗塔(1)的侧壁设置有灌注口(2)，且在所述脱洗塔(1)的内部与灌注口(2)对应位置处安装有分流脱洗机构(3)，在所述分流脱洗机构(3)的上方连接有回流机构(4)；
所述分流脱洗机构(3)包括与脱洗塔(1)内壁连接且表面设置若干个插管(306)的密封套(301)，在所述密封套(301)的内部与灌注口(2)对应位置处设有与脱洗塔(1)内壁连接的引流筒(303)，在所述引流筒(303)内安装有若干个挡流块(304)，在所述挡流块(304)上开设有导风孔(305)，所述引流筒(303)的内壁在挡流块(304)靠近灌注口(2)的一侧安装有与密封套(301)连接的出风管(302)，所述密封套(301)的内壁安装有将出风管(302)隔开的分隔块(307)，在所述分隔块(307)的侧面连接有将引流筒(303)罩住的密封环块(308)，在所述密封环块(308)的外侧设置有吸附剂(309)。
2.根据权利要求1所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，若干个所述挡流块(304)上的导风孔(305)孔径数值从靠近灌注口(2)的一侧向远离灌注口(2)的一侧呈线性递减的趋势设置，所述引流筒(303)的内壁在挡流块(304)靠近灌注口(2)的一侧安装有横截面呈等腰梯形结构的引风罩(310)。
3.根据权利要求1所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，在所述引流筒(303)的外壁与引风罩(310)对应位置处安装有与引流筒(303)连通的注风环(311)，所述引流筒(303)远离灌注口(2)的一端密封连接有与注风环(311)连通的导风管(312)。
4.根据权利要求1所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述密封环块(308)靠近密封套(301)的一端设置有贯通孔(313)，且所述密封环块(308)的外侧壁与密封套(301)的内壁之间连接有导流块组(314)，所述导流块组(314)由若干个交叉设置在密封环块(308)的外侧壁与密封套(301)内壁之间且横截面呈三角形结构的流导块(315)组成。
5.根据权利要求1所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述回流机构(4)包括位于密封套(301)上方且与脱洗塔(1)内壁连接的回流罩(401)，所述回流罩(401)的底部安装有与出风管(302)连接的插位块(402)，所述插位块(402)远离密封套(301)的一侧设有与回流罩(401)内壁连接且与插管(306)端部连通的注风罩(5)，所述注风罩(5)远离插位块(402)的一侧设有与回流罩(401)连接且顶部设置通孔的副流罩(403)，在所述副流罩(403)的内部安装有雾化管(404)，在所述回流罩(401)的外侧壁与副流罩(403)的底部对应位置处开设有出气孔(405)，所述回流罩(401)的外侧壁安装有内部设置有导流腔的防逃环(406)，在所述防逃环(406)的侧壁安装有雾化器(407)。
6.根据权利要求5所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述插位块(402)的横截面呈等腰梯形结构，所述回流罩(401)的外侧壁与插位块(402)对应位置处开设有储液口(408)。
7.根据权利要求5所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述注风罩(5)包括两个与回流罩(401)内壁连接的夹持封块(501)，在两个所述夹持封块(501)之间设有与回流罩(401)内壁连接的挡气流块(502)，在所述挡气流块(502)上开设有若干个横截面呈V字型结构的出液孔(503)。
8.根据权利要求7所述的一种高效联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述挡气流块(502)的长度数值大于回流罩(401)长度数值的1/2，且所述挡气流块(502)的厚度数值从靠近回流罩(401)的一端向远离回流罩(401)的一端呈线性递减的趋势设置。
9.一种高效联合脱硫脱硝方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、将除尘后的烟气注入脱洗塔，并通过分流脱洗装置进行多级分流，以得到若干股单独废气，再通过吸附剂将若干股单独废气进行独立吸附净化；
S200、废气内的SO2会被吸附剂充分吸取，如此便实现了脱硫的目的；
S300、将经过脱硫的废气引导至回流装置，之后进入回流装置内的废气会经过脱硝催化剂，同时往回流装置内喷入氨水，此时烟气与氨水会在脱硝催化剂的催化下发生还原反应，将NO2还原为N2和水，如此便实现了脱硝的操作，之后被脱硫脱硝后的废气会通过脱洗塔顶部排出。
10.根据权利要求9所述的一种高效联合脱硫脱硝方法，其特征在于，步骤S100中通过分流脱洗装置进行多级分流，以得到若干股单独废气，再通过吸附剂将若干股单独废气进行独立吸附净化的具体操作流程为：
S101、注入分流脱洗装置的烟气会被若干个挡流块限制，从而逐渐分为若干份；
S102、若干份单独废气会通过出风管进入对应的吸附剂腔室，之后进入吸附剂腔室内的单独废气在交叉设置的流导块作用下，循环流动，使废气能与吸附剂充分接触，并将废气内的含硫物质集聚在吸附剂内。
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