CN111569631B - 一种脱硫脱硝的资源化处理方法及专用装置 - Google Patents

一种脱硫脱硝的资源化处理方法及专用装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脱硫脱硝的资源化处理方法及专用装置，属于废气处理技术领域。将高温废气通入初级过滤塔，吸附降温处理；然后通入喷淋塔；采用氨水对初级净化气体进行喷淋处理得到净化气和处理液，净化气经过检测达标后排放；处理液进入结晶釜；向结晶釜中通入稀硫酸，调节溶液pH值和结晶温度，并设置结晶釜的搅拌速度，结晶结束后排出硫酸氨产品和硝酸氨产品。本发明脱硫脱硝的资源化处理方法中首先为高温废气进行降温，避免在脱硫脱硝处理时，高温气体使得喷淋液气化产生更多的废气，并且在降温处理时产生的热量进行收集再利用；喷淋处理后产生的处理液可以重新结晶处理得到硫酸氨晶体和硝酸氨晶体。

Description

一种脱硫脱硝的资源化处理方法及专用装置
技术领域
本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种脱硫脱硝的资源化处理方法及专用装置。
背景技术
船用燃料及煤炭等在燃烧后，会产生含有硫氧化物、氮氧化物等物质，这些物质会以废气的形式排放到大气中。而SOx中的SO2，在大气中会形成酸雨，对环境和人类产生危害。治理二氧化硫已经成为全球共识，国际海事组织(IMO)的《73/78防污染公约》(MARPOL公约)附则Ⅵ要求：即自2012年起，在公海行使的远洋船舶的燃油硫含量必须低于3.5％(m/m)，到2020年将下降到0.5％(m/m)，而这一方案完成可行性审查将不迟于2018年进行。
目前控制燃煤燃油烟气产生的二氧化硫和氮氧化物普遍采取的是湿式石灰石/石膏烟气脱硫脱硝+选择性催化还原(SCR)的组合技术，该技术所需设备复杂，且产生废渣、废水，易造成二次污染，因此，开发脱硫脱硝新技术已成为烟气净化技术发展的总趋势。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种脱硫脱硝的资源化处理方法，该处理方法中首先为高温废气进行降温，避免在脱硫脱硝处理时，高温气体使得喷淋液气化产生更多的废气，并且在降温处理时产生的热量进行收集再利用；喷淋处理后产生的处理液可以重新结晶处理得到硫酸氨产品和硝酸氨产品。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置，该装置在现有装置的基础上进行改进，设备投入较少，得到的收益很大，具有很好的应用前景。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种脱硫脱硝的资源化处理方法，首先对高温废气进行降温和过滤预处理，然后在利用氨水进行脱硫脱硝处理，最后对处理液进行结晶得到硫酸氨和硝酸氨晶体。具体包括以下步骤：
(1)将高温废气通入初级过滤塔，烟气经过过滤板上的吸附剂进行吸附处理，除去少量的有害有机物；烟气温度降低后打开初级净化出口初级净化气体进入喷淋塔；
(2)采用氨水对初级净化气体进行喷淋处理得到净化气和处理液，净化气经过检测达标后排放；处理液进入结晶釜；
(3)向结晶釜中通入稀硫酸，调节溶液pH值和结晶温度，并设置结晶釜的搅拌速度，结晶结束后排出硫酸氨结晶产品和硝酸氨晶体产品。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法，所述过滤板上铺设有活性炭和高分子树脂，所述高分子树脂为聚苯乙烯树脂或聚丙烯酸酯树脂。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法，所述喷淋塔的初级净化气进口处的温度为40～60℃。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法，所述氨水的浓度为10％～20％，液气比为5～15L/m3。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法，所述步骤(3)加入稀硫酸调节溶液pH值为4～6。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法，所述结晶温度为60～80℃，搅拌速度为300～500r/min。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法，所述步骤(3)中检测探头对净化气检测不达标使，净化气将返回初级过滤塔进行再处理。
一种脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置，包括初级过滤塔、喷淋塔和结晶釜；所述初级过滤塔上设有废气进口、初级净化气出口和净化气进口，外侧设有第一夹套，第一夹套上设有冷水进口和热水出口，所述初级过滤塔内部设有若干级过滤板；所述喷淋塔顶部设有喷淋头、初级净化气进口、净化气出口和处理液出口；所述结晶釜上设有处理液进口，外侧设有第二夹套，第二夹套上设有热水进口，所述结晶釜内设有搅拌装置；所述初级净化气出口与初级净化气进口之间为管道连接，所述热水出口与热水进口之间为管道连接；所述处理液出口与处理液进口之间为管道连接；所述净化气出口与净化气进口之间为管道连接，该管道上设有检测探头。
所述脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置，所述过滤板上设有若干小孔。
有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：
(1)本发明脱硫脱硝的资源化处理方法中首先为高温废气进行降温，避免在脱硫脱硝处理时，高温气体使得喷淋液气化产生更多的废气，并且在降温处理时产生的热量进行收集再利用；喷淋处理后产生的处理液可以重新结晶处理得到硫酸氨晶体产品和硝酸氨晶体产品。
(2)本发明一种脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置在现有装置的基础上进行改进，设备投入较少，得到的收益很大，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
一种脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置，包括初级过滤塔1、喷淋塔2和结晶釜3；初级过滤塔1上设有废气进口6、初级净化气出口和净化气进口，外侧设有第一夹套4，第一夹套4上设有冷水进口9和热水出口，初级过滤塔1内部设有三级过滤板13，过滤板13上均匀设有若干个小孔，该小孔只允许气体通过，而不允许吸附剂通过；喷淋塔2顶部设有喷淋头11、初级净化气进口7、净化气出口和处理液出口；结晶釜3上设有处理液进口12，外侧设有第二夹套5，第二夹套5上设有热水进口10，结晶釜3内设有搅拌装置；初级净化气出口与初级净化气进口7之间为管道连接，热水出口与热水进口10之间为管道连接；处理液出口与处理液进口12之间为管道连接；净化气出口与净化气进口之间为管道连接，该管道上设有检测探头8。
上述脱硫脱硝的资源化处理方法的处理过程为：首先将吸附剂置于过滤板13上，第一夹套4中充入冷水，然后将高温废气通过废气进口6进入初级过滤塔1，经过吸附处理之后的初级净化气经过初级净化气出口排出经过管道进入初级净化气进口7，从初级过滤塔1出来的初级净化气的温度应控制在一定范围内，是通过控制进气量来调节出气温度，当初级净化气排出温度较高时，应适当减小进气量；在保证出气温度控制在一定范围内的情况下，尽量增加进气量以提高处理效率。用于给高温废气降温的冷水达到一定温度后进入第二夹套中，为结晶釜3提供热量。初级净化气进入喷淋塔2中后，进行氨水喷淋处理，处理之后的气体经过检测探头检测，达到排放标准后排出，当达不到排放标准时，将处理后的净化气再次通过处理过滤塔进行再次循环处理，直到达到排放标准；处理之后的喷淋液体通入结晶塔进行结晶处理，控制结晶釜搅拌速度和溶液的pH值与温度，进行结晶析出，得到硫酸氨晶体产品和硝酸氨晶体产品。
本发明脱硫脱硝的资源化处理方法中首先为高温废气进行降温，避免在脱硫脱硝处理时，高温气体使得喷淋液气化产生更多的废气，并且在降温处理时产生的热量进行收集再利用；喷淋处理后产生的处理液可以重新结晶处理得到硫酸氨晶体产品和硝酸氨晶体产品。该处理方法专用装置在现有装置的基础上进行改进，设备投入较少，得到的收益很大，具有很好的应用前景。以下实施例的运行结果均是在该设备中进行的。
实施例1
一种脱硫脱硝的资源化处理方法，包括以下步骤：
(1)发电机烟气量为5049Nm3，温度为200℃，通入初级过滤塔1，烟气经过过滤板13上的活性炭进行吸附处理，除去少量的有害有机物；烟气温度降低到40℃之后打开初级净化出口进入喷淋塔；
(2)采用浓度为10％的氨水对初级净化气体进行喷淋处理得到净化气和处理液，净化气经过检测达标后排放；处理液进入结晶釜；
(3)向结晶釜中通入稀硫酸，调节溶液pH值为4，调节结晶温度为60℃，搅拌速度为300r/min，结晶结束后排出硫酸氨结晶产品和硝酸氨晶体产品，产品进行销售。烟气处理结果如表1所示。
实施例2
一种脱硫脱硝的资源化处理方法，包括以下步骤：
(1)发电机烟气量为5560Nm3，温度为250℃，通入初级过滤塔1，烟气经过过滤板13上的活性炭进行吸附处理，除去少量的有害有机物；烟气温度降低到60℃之后打开初级净化出口进入喷淋塔；
(2)采用浓度为15％的氨水对初级净化气体进行喷淋处理得到净化气和处理液，净化气经过检测达标后排放；处理液进入结晶釜；
(3)向结晶釜中通入稀硫酸，调节溶液pH值为5，调节结晶温度为70℃，搅拌速度为400r/min，结晶结束后排出硫酸氨结晶产品和硝酸氨晶体产品，产品进行销售。烟气处理结果如表1所示。
实施例3
一种脱硫脱硝的资源化处理方法，包括以下步骤：
(1)发电机烟气量为4570Nm3，温度为250℃，通入初级过滤塔1，烟气经过过滤板13上的活性炭进行吸附处理，除去少量的有害有机物；烟气温度降低到60℃之后打开初级净化出口进入喷淋塔；
(2)采用浓度为20％的氨水对初级净化气体进行喷淋处理得到净化气和处理液，净化气经过检测达标后排放；处理液进入结晶釜；
(3)向结晶釜中通入稀硫酸，调节溶液pH值为6，调节结晶温度为80℃，搅拌速度为500r/min，结晶结束后排出硫酸氨结晶产品和硝酸氨晶体产品，产品进行销售。烟气处理结果如表1所示。由表1可知，采用本发明发明进行脱硫脱硝，效果显著，脱硫效率最高达到97.1％，脱氮效率达到96.8％，并且还可以产生硫酸氨结晶产品和硫酸氮结晶产品。
表1测试结果表
Figure BDA0002523084360000041

Claims (4)

1.一种脱硫脱硝的资源化处理方法，其特征在于，首先对高温废气进行降温和过滤预处理，然后再 利用氨水进行脱硫脱硝处理，最后对处理液进行结晶得到硫酸氨和硝酸氨晶体；具体包括以下步骤：
（1）将高温废气通入初级过滤塔，烟气经过过滤板上的吸附剂进行吸附处理；烟气温度降低后打开初级净化出口初级净化气体进入喷淋塔；
（2）采用氨水对初级净化气体进行喷淋处理得到净化气和处理液，净化气经过检测达标后排放；处理液进入结晶釜；
（3）向结晶釜中通入稀硫酸，调节溶液pH值和结晶温度，并设置结晶釜的搅拌速度，结晶结束后排出硫酸氨产品和硝酸氨产品；加入稀硫酸调节溶液pH值为4~6；
所述脱硫脱硝的资源化处理方法专用装置，包括初级过滤塔（1）、喷淋塔（2）和结晶釜（3）；所述初级过滤塔（1）上设有废气进口（6）、初级净化气出口和净化气进口，外侧设有第一夹套（4），第一夹套（4）上设有冷水进口（9）和热水出口，所述初级过滤塔（1）内部设有若干级过滤板（13），过滤板（13）上设有若干小孔，过滤板（13）上铺设有活性炭和高分子树脂，所述高分子树脂为聚苯乙烯树脂或聚丙烯酸酯树脂；所述喷淋塔（2）顶部设有喷淋头（11）、初级净化气进口（7）、净化气出口和处理液出口，初级净化气进口（7）处的温度为40~60℃；所述结晶釜（3）上设有处理液进口（12），外侧设有第二夹套（5），第二夹套（5）上设有热水进口（10），所述结晶釜（3）内设有搅拌装置；所述初级净化气出口与初级净化气进口（7）之间为管道连接，所述热水出口与热水进口（10）之间为管道连接；所述处理液出口与处理液进口（12）之间为管道连接；所述净化气出口与净化气进口之间为管道连接，该管道上设有检测探头（8）。
2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝的资源化处理方法，其特征在于，所述氨水的浓度为10%~20%，液气比为5~15L/m3。
3.根据权利要求1所述的脱硫脱硝的资源化处理方法，其特征在于，所述结晶温度为60~80℃，搅拌速度为300~500r/min。
4.根据权利要求1所述的脱硫脱硝的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中检测探头对净化气检测不达标时 ，净化气将返回初级过滤塔（1）进行再处理。
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