CN111871175A - 一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置及方法，具体包括按顺序设置的水泥窑、预热器、除尘机构、雾化水机构、脱硫吸收塔、光催化氧化机构、脱硝机构和烟囱，水泥窑与除尘机构之间设有预热器，预热器对水泥窑通入到除尘机构的烟气进行预热，预热器的侧部设有余热锅炉，余热锅炉的输入端与预热器的输出端连接，除尘机构的输出端与雾化水机构的输入端连接，雾化水机构的输出端与脱硫吸收塔的输入端连接，脱硫吸收塔的输出端与光催化氧化机构的输入端连接，光催化氧化机构的输出端与脱硝机构的输入端连接，脱硝机构的输出端与烟囱的输入端连接，本发明利用气体流经截面积改变加强重力沉降，并通过烟尘分离器进行第三次辅助分离，通过多级过滤提高整个除尘机构的除尘效果。

Description

一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置及方法
技术领域
本发明涉及烟气处理领域，具体是涉及一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置及方法。
背景技术
工业烟气是气体和烟尘的混合物，是污染大气的主要原因之一。烟气的成分很复杂，气体中包括硫化物、碳化合物以及氮氧化合物等，因此，烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟气同时脱硫脱硝是目前环保领域急需解决的问题之一。近年来，国家大力推动非电领域的烟气超低排放改造，水泥窑烟气超低排放改造已经提上日程，多个省份出台的地方标准及大气污染防治工作方案等政策文件中要求水泥窑烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度要分别不高于10mg/m3、50mg/m3、150mg/m3。同时，随着环保排放标准越来越严，国家治理污染的力度不断加大，水泥窑烟气排放标准已经修订完成。自2015年7月1日起，现有企业开始严格执行GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》，要求现有和新建水泥企业的NOX排放限值由原来的800mg/Nm3降到400mg/Nm3（重点地区NOX排放限值为320mg/Nm3）。因此，水泥窑烟气增设脱硫脱硝装置势在必行。
目前，对水泥窑烟气进行脱硫脱硝处理的净化路线很多，脱硫方面多数水泥企业采用传统湿法脱硫，但湿法脱硫腐蚀严重，存在脱硫废水，后端需增加消白等问题；而脱硝方面绝大多数水泥企业采用选择性非催化还原法(SNCR脱硝技术)，但SNCR的脱硝效率为60％左右，已不能满足现有的排放要求。随着行业的发展以及环保要求的提高，采用干法脱硫、选择选择性催化还原法（SCR）脱硝，成为本领域技术人员处理水泥窑烟气的发展方向。
中国专利CN201710218412.6公开了一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺其，具体工艺流程为为：烟气经过除尘器除尘后，通过雾化器进行雾化增湿；增湿后的烟气进入置有吸附块的脱硫装置，经0.5s-2.5s后，二氧化硫被完全吸附；经过脱硫后的烟气进入光催化氧化装置，把烟气中的NOX分解成N2和O2，同时会产生部分O3,还有部分的NO被光催化过程所产生的O3氧化成NO2；经过光催化分解后的烟气进入置有吸附块的脱硝装置，其中二氧化氮经过吸附块完全吸附后，剩余微量的氮氧化物（氮氧化物浓度≤100mg/m3）和N2、O2直接排入烟囱排空。该方法利用低温光催化技术、以废治废降低烟气处理成本，实现高效脱硫脱硝的目的。
然而，该技术方案虽然进行了除尘处置，但SO2并没有得到有效的去除，易导致催化剂中毒失活和堵塞，使用寿命短，还易引起下游设备堵塞腐蚀问题，产生额外的运行和维护费用，且无法满足水泥线启机阶段即可满足SO2、NOX的投运条件。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置及方法，本技术方案解决了烟气处理时SO2并没有得到有效的去除，易导致催化剂中毒失活和堵塞，使用寿命短，还易引起下游设备堵塞腐蚀问题。该装置及方法利用气体流经截面积改变加强重力沉降，并通过烟尘分离器进行第三次辅助分离，通过多级过滤提高整个除尘机构的除尘效果。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，包括按顺序设置的水泥窑、预热器、除尘机构、雾化水机构、脱硫吸收塔、光催化氧化机构、脱硝机构和烟囱，其中：
所述水泥窑的输出端与所述除尘机构的输入端连接，水泥窑与除尘机构之间设有所述预热器，预热器对水泥窑通入到除尘机构的烟气进行预热，预热器的侧部设有余热锅炉，所述余热锅炉的输入端与预热器的输出端连接，除尘机构的输出端与所述雾化水机构的输入端连接，雾化水机构的输出端与所述脱硫吸收塔的输入端连接，脱硫吸收塔的输出端与所述光催化氧化机构的输入端连接，光催化氧化机构的输出端与所述脱硝机构的输入端连接，脱硝机构的输出端与所述烟囱的输入端连接。
可选的，经过脱硫吸收塔后的烟气进入光催化氧化机构进行处理，把烟气中的NOX分解成N2和O2，同时会产生,部分的NO被光催化过程所产生的的O3氧化成NO2。
可选的，脱硫吸收塔内设有吸收剂，通过所述吸收剂对经过预热器预热后烟气进行干法脱硫，吸收剂为钙基碱性吸收剂，并按照钙基碱性吸收剂加入量，脱硝机构为脱硝装置。
可选的，所述除尘机构包括外管道、内管道、颗粒集中箱、连接管道、控制阀、旋转筒体、固定轨道、捕捉筒、出气管道和排气管道，所述外管道设置在水泥窑的侧部，外管道设置为环形，外管道与水泥窑相连通，外管道的内部设有所述内管道，外管道和内管道的底部设有所述颗粒集中箱，颗粒集中箱上设有箱盖，外管道的一端设有外进气口，外管道的另一端封闭设置，外管道的侧壁上设有外出气口，外管道内部形成第一气旋通道，所述外进气口和所述外出气口均与所述第一气旋通道连通，外管道内部圆周分布有若干除杂通道，所述除杂通道的一端与第一气旋通道连通，除杂通道的另一端设为除杂口，所述除杂口圆周分布在外管道的外壁上，且除杂口与颗粒集中箱连通，内管道内部形成第二气旋通道，内管道的底部设置为锥形，内管道的顶端和底端分别设有与所述第二气旋通道相连通的内出气口和颗粒出口，内管道的侧壁上设有与所述外出气口相连通的内进气口，内管道顶端设有所述连接管道，连接管道的一端与内出气口连接，连接管道上设有所述控制阀，连接管道的另一端与所述捕捉筒连接。
可选的，外管道与水泥窑之间设有进气管道，所述进气管道的一端与外管道连接，进气管道的另一端与水泥窑连接，在进气管道的侧部设有若干加热器，所述加热器的输出端设有若干加热丝，所述加热丝延伸进入到进气管道内部，加热丝设置为型。
可选的，固定轨道的外部同轴转动连接有所述旋转筒体，旋转筒体具有轴向延伸方向，且具有周向延伸的周面，旋转筒体的外部设有传动齿，旋转筒体的侧部设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴传动连接有传动齿轮，所述传动齿轮与传动齿啮合，旋转筒体内设有沿其径向设置的若干分隔板，所述分隔板圆周分布在旋转筒体内壁上，分隔板将固定轨道与旋转筒体之间的空间分隔成若干过滤球室，分隔板与固定轨道之间设有一定间隙，所述间隙内设有滚轮，所述滚轮设置在分隔板上，滚轮与固定轨道滚动连接，固定轨道内设有所述捕捉筒。
可选的，捕捉筒的顶端和底端分别设有球体入口管道和球体出口管道，捕捉筒内部设有倾斜设置的抑尘板，固定轨道的顶端和底端分别设有球体出口和球体入口，所述球体出口和所述球体入口均与固定轨道内部连通，球体出口与球体入口管道连接，球体入口与球体出口管道连接，捕捉筒与所述出气管道连接，出气管道的另一端与所述排气管道连接。
可选的，排气管道内设有导风板，所述导风板的底部设有烟尘分离器，烟尘分离器呈上宽下窄的倒锥形，烟尘分离器上均布有进风口，所述进风口呈长条状且斜向贯穿烟尘分离器的侧壁，烟尘分离器的底部连接排污管，排污管接入排污口，所述排污口位于排管道的底端，排气管道的顶端与雾化水机构连接，导风板上开有若干导风孔，导风板位于出气管道的顶部。
进一步地，还提供一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝方法，包括以下步骤：
对水泥窑烟气进行预热，得到预热后烟气；
对所述预热后烟气进行除尘，得到除尘后烟气；
对所述除尘后烟气进行加湿，得到加湿后烟气；
对所述加湿后烟气进行干法脱硫，得到脱硫后烟气；
对所述脱硫后烟气进行光催化氧化，得到光催化分解后烟气；
对所述光催化分解后烟气进行干法脱硝，得到净化后烟气。
可选的，通过吸收剂对预热后烟气进行干法脱硫，所述吸收剂为钙基碱性吸收剂，并按照钙基碱性吸收剂加入量，干法脱硝为SCR脱硝。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
该装置适用于处理水泥窑烟气，能够在高效脱硫除尘脱硝的同时，减轻粉尘、CaO及SO2等污染物质对催化剂的毒害，减少下级设备/系统堵塞和磨损，保证后续脱硝机构的长期稳定运行，同时保证全工况的脱硫脱硝，该装置中除尘机构通过烟尘捕捉阱实现气固分离的初步过滤除尘，之后基于利用尘粒在运动气流中具有的惯性力，在二次吸附阱的进气口处通过突然改变含尘气流的流动方向达到二次分离的目的，利用气体流经截面积改变加强重力沉降，并通过烟尘分离器进行第三次辅助分离，通过多级过滤提高整个除尘机构的除尘效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中除尘机构处的正视图；
图3为图2中A-A处的剖面示意图；
图4为图2中A-A处的立体剖面图；
图5为图2中B处的放大示意图；
图6为本发明外管道与内管道处的爆炸示意图；
图7为本发明中烟尘捕捉阱处的正视图；
图8为图7中C-C处的剖面示意图；
图9为图8中B处的放大示意图；
图10为本发明中二次吸附阱处的侧视图；
图11为图10中B-B处的剖面示意图；
图12为本发明除尘机构处的结构示意图；
图13为本发明的流程示意图。
附图标记说明：
1-水泥窑；
2-预热器；
3-余热锅炉；
4-除尘机构；4a-外管道；4a1-外进气口；4a2-外出气口；4a3-除杂通道；4a4-除杂口；4b-内管道；4b1-内出气口；4b2-颗粒出口；4b3-内进气口；4c-杂质集中箱；4d-连接管道；4d1-第一管段；4d2-第二管段；4d3-第三管段；4e-控制阀；4f-进气管道；4g-加热器；4h-加热丝；4i-旋转筒体；4j-固定筒体；4i1-传动齿；4i2-分隔板；4i3-过滤球室；4i4-滚轮；4j1-球体出口；4j2-球体入口；4k-捕捉筒；4k1-球体入口管道；4k2-球体出口管道；4k3-抑尘板；4m-出气管道；4n-排气管道；4n1-导风板；4n2-烟尘分离器；4n3-进风口；4n4-排污管；4n5-排污口；4o-驱动电机；4p-传动齿轮；
5-雾化水机构；
6-脱硫吸收塔；
7-光催化氧化机构；
8-脱硫机构；
9-烟囱。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
请参阅图2、图3、图4、图5和图6，除尘机构4包括外管道4a、内管道4b、杂质集中箱4c、连接管道4d、控制阀4e、旋转筒体4i、固定轨道4j、捕捉筒4k、出气管道4m和排气管道4n，所述外管道4a设置在水泥窑1的侧部，外管道4a设置为环形，外管道4a与水泥窑1相连通，外管道4a的内部设有内管道4b，外管道4a和内管道4b的底部设有杂质集中箱4c，外管道4a的一端设有外进气口4a1，外管道4a的另一端封闭设置，外管道4a的侧壁上设有外出气口4a2，外管道4a内部形成第一气旋通道，外进气口4a1和外出气口4a2均与第一气旋通道连通，外管道4a内部圆周分布有若干除杂通道4a3，除杂通道4a3的一端与第一气旋通道连通，除杂通道4a3的另一端设为除杂口4a4，除杂口4a4圆周分布在外管道4a的外壁上，且除杂口4a4与杂质集中箱4c连通，内管道4b内部形成第二气旋通道，内管道4b的底部设置为锥形，内管道4b的顶端和底端分别设有与第二气旋通道相连通的内出气口4b1和杂质出口4b2，内管道4b的侧壁上设有与外出气口4a2相连通的内进气口4b3，内管道4b顶端设有连接管道4d，连接管道4d的一端与内出气口4b1连接，连接管道4d上设有控制阀4e，连接管道4d的另一端与捕捉筒4k连接。
外进气口4a1与连接，将经过预热后的烟气的通入至外管道4a内，进入外管道4a内的余热气体以切线的方向进入到第一气旋通道内，由于离心力的作用，使得具有较大惯性离心力的固体颗粒杂质或者残余的液滴被甩向外管道4a内壁，进行第一级的除杂，并进入到除杂通道4a3内，顺着除杂通道4a3从除杂口4a4处排出，最终落入到用于集中杂质的杂质集中箱4c内部，带有余热的气体则会从外出气口4a2处进入到内管道4b内部。余热气体进入到第二气旋通道后，同样地，预热气体以显现的方向进入具有锥形底的内管道4b内，启动控制阀4e，在控制阀4e的作用下烟气靠气流切向流入造成的旋转运动，同时由于离心力的作用，使得进入第二气旋通道内的烟气内的颗粒杂质被甩向内管道4b的内壁，与内管道4b内壁碰撞后从杂质出口4b2处排出，进入到杂质集中箱4c内，烟气的气体部分则由内出气口4b1向上排出进入到连接管道4d内，开启控制阀4e，经过除尘后的烟气就会进入到下一级设备中。
请参阅图7、图8、图9、图10、图11和图12外管道4a与水泥窑1之间设有进气管道4f，进气管道4f的一端与外管道4a连接，进气管道4f的另一端与水泥窑1连接，在进气管道4f的侧部设有若干加热器4g，加热器4g的输出端设有若干加热丝4h，加热丝4h延伸进入到进气管道4f内部，加热丝4h设置为U型。通过加热器4g对通入外管道4a的烟气再次进行加热，使的烟气通入至外管道4a的速度变快，有利于后续的分离工作。
固定轨道4j的外部同轴转动连接有旋转筒体4i，旋转筒体4i具有轴向延伸方向，且具有周向延伸的周面，旋转筒体4i的外部设有传动齿4i1，旋转筒体4i的侧部设有驱动电机4o，驱动电机4o的输出轴传动连接有传动齿轮4p，传动齿轮4p与传动齿4i1啮合，旋转筒体4i内设有沿其径向设置的若干分隔板4i2，分隔板4i2圆周分布在旋转筒体4i内壁上，分隔板4i2将固定轨道4j与旋转筒体4i之间的空间分隔成若干过滤球室4i3，分隔板4i2与固定轨道4j之间设有一定间隙，间隙内设有滚轮4i4，滚轮4i4设置在分隔板4i2上，滚轮4i4与固定轨道4j滚动连接，固定轨道4j内设有捕捉筒4k。
捕捉筒4k的顶端和底端分别设有球体入口管道4k1和球体出口管道4k2，捕捉筒4k内部设有倾斜设置的抑尘板4k3，固定轨道4j的顶端和底端分别设有球体出口4j1和球体入口4j2，球体出口4j1和球体入口4j2均与固定轨道4j内部连通，球体出口4j1与球体入口管道4k1连接，球体入口4j2与球体出口管道4k2连接，捕捉筒4k与出气管道4m连接，出气管道4m的另一端与排气管道4n连接。捕捉筒4k内装有过滤球，过滤球的直径大于分隔板4i2与固定轨道4j之间的间隙。
排气管道4n内设有导风板4n1，导风板4n1的底部设有烟尘分离器4n2，烟尘分离器4n2呈上宽下窄的倒锥形，烟尘分离器4n2上均布有进风口4n3，进风口4n3呈长条状且斜向贯穿烟尘分离器4n2的侧壁，烟尘分离器4n2的底部连接排污管4n4，排污管4n4接入排污口4n5，排污口4n5位于排管道4n的底端，排气管道4n的顶端与雾化水机构5连接，导风板4n1上开有若干导风孔，导风板4n1位于出气管道4m的顶部。
旋转筒体4i、固定轨道4j和捕捉筒4k构成了该装置的烟尘捕捉阱，排气管道4n构成了该装置的二次吸附阱。
烟气经过前面的两级气旋通道处理之后，流经烟尘捕捉阱和二次吸附阱进行净化除尘，净化后的气体最后从出气管道4m排出。捕捉筒4k内放置有过滤球，当驱动电机4o工作时，带动传动齿轮4p转动，与传动齿轮4p啮合的传动齿4i1也会跟着转动，这样便驱动了旋转筒体4i进行转动，这些过滤球通过旋转的旋转筒体4i进行抛撒，并依次经过球体出口管道4k2和球体入口4j227进入到各个过滤球室4i3内。正常工作时，捕捉筒4k内基本填满过滤球通道，旋转筒体4i通过缓慢转动来维持过滤球的进出平衡。气体中的烟尘进入捕捉筒4k中碰触过滤球时会被过滤球过滤，并随过滤球经过抑尘板4k3处进行过滤球和烟尘分离。与烟尘分离的过滤球经过球体出口4j1和球体入口管道4k1回流至捕捉筒4k内，实现过滤球的循环利用，循环的过滤球可防止大量烟尘堵塞过滤球间隙，增强过滤效果，适应高含量、高温、高湿烟尘处理。经初步过滤的气体流经管道进入二次吸附阱的入口，由于气体到此发生折向流动，气体在出气管道4m内继续上行，到达倒锥形的烟尘分离器4n2，并沿其侧壁上的进风口4n3切向进入烟尘分离器4n2内部，形成旋转，再次将气体中的烟尘颗粒沉降，实现辅助过滤，沉降的烟尘颗粒直接沿排污管4n4进入排污口4n5。之后，已除去大部分烟尘的气体流经导风板4n1上的导风口进入导风板4n1顶部的出气管道4m的出口，由于烟气向上流动，经过除尘的烟气从出气管道4m的出口排出，对烟尘进行多次精处理，由此过程实现对含烟气的多级过滤。
水泥窑1排出的烟气经预热器2预热后进入余热锅炉3，并在余热锅炉3中尽可能回收水泥窑1排出烟气中的热量。由于余热锅炉3设置在脱硫吸收塔6之前，能够尽可能保证烟气中的余热回收效率，并在进行脱硝处理之前，由于喷氨，亚硫酸氢铵形成所引起堵塞，腐蚀等问题的发生。
脱硫吸收塔6上设有吸收剂入口，吸收剂入口与位于脱硫吸收塔6内部的吸收剂仓相连，用于将吸收剂仓中的吸收剂通入吸收剂仓中。在本实施例中，吸收剂为钙基碱性吸收剂，其能够与进入脱硫吸收塔6的烟气中的SO2、SO3、HCl、NO2等污染物进行快速反应脱除，该装置采用干法脱硫，脱硫吸收塔6内气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，极大强化了气固间的传质与传热，保证上述酸性物质的充分吸收脱除。
同时，在脱硫吸收塔内可以设置水喷枪，水喷枪用于控制脱硫吸收塔6输出的温度，将输出口的温度控制在为60-120℃，确保高效脱硫的同时避免高温烟气损坏后端布袋，稳定后续脱硝入口的温度便于脱硝装置的长期稳定运行。
除尘机构4设置在脱硝机构8之前，可大量减少烟气中粉尘、CaO及SO2的浓度，实现在脱硝机构8时的烟气除NOX外，其他污染物均达到超净，可极大程度地减轻这些污染物对催化剂的损坏，增加催化剂使用寿命。
脱硝机构8用于进行SCR脱硝，得到净化后的烟气，另外，为防止积灰，所述SCR脱硝装置19配套吹灰装置25，定期对催化剂进行清灰处理。烟囱9用于排放净化后的烟气。
本发明的有益效果：
该装置适用于处理水泥窑烟气，能够在高效脱硫除尘脱硝的同时，减轻粉尘、CaO及SO2等污染物质对催化剂的毒害，减少下级设备/系统堵塞和磨损，保证后续脱硝机构8的长期稳定运行，同时保证全工况的脱硫脱硝，该装置中除尘机构通过烟尘捕捉阱实现气固分离的初步过滤除尘，之后基于利用尘粒在运动气流中具有的惯性力，在二次吸附阱的进气口处通过突然改变含尘气流的流动方向达到二次分离的目的，利用气体流经截面积改变加强重力沉降，并通过烟尘分离器进行第三次辅助分离，通过多级过滤提高整个除尘机构4的除尘效果。
本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：
步骤一、首先将水泥窑1排放的烟气通过预热器2预热；
步骤二、通过余热锅炉3回收烟气中的热量，得到预热后烟气；
步骤四、预热后烟气通入除尘机构4中，对预热后烟气进行除尘处理，得到除尘后的颗粒杂质和除尘后烟气；
步骤五、再将除尘后烟气通入至雾化水机构5内，通过雾化水机构5进行雾化增湿；
步骤六、增湿后的烟气通入至脱硫吸收塔6内，并通过水喷枪进行喷水控制反应温度，得到低硫低尘烟气；
步骤七、经过脱硫后的烟气进入光催化氧化机构7，把烟气中的NOX分解成N2和O2，同时会产生部分O3，还有部分的NO被光催化过程所产生的的O3氧化成NO2。
步骤八、经过光催化分解后的烟气经过雾化增湿后再进入置脱硫机构8中，剩余微量的氮氧化物（氮氧化物浓 度≤100mg/m³）和N2、O2直接排入烟囱9排空。
请参阅图13，该方法包括以下步骤：
S100）对水泥窑烟气进行预热，得到预热后烟气；
S200）对所述预热后烟气进行除尘，得到除尘后烟气；
S300）对所述除尘后烟气进行加湿，得到加湿后烟气；
S400）对所述加湿后烟气进行干法脱硫，得到脱硫后烟气；
S500）对所述脱硫后烟气进行光催化氧化，得到光催化分解后烟气；
S600）对所述光催化分解后烟气进行干法脱硝，得到净化后烟气。
在本方法中，通过吸收剂对预热后烟气进行干法脱硫，吸收剂为钙基碱性吸收剂，并按照钙基碱性吸收剂加入量，干法脱硝为SCR脱硝。
水泥窑1排出的烟气经预热器2预热后进入余热锅炉3，并在余热锅炉3中尽可能回收水泥窑1排出烟气中的热量。由于余热锅炉3设置在脱硫吸收塔6之前，能够尽可能保证烟气中的余热回收效率，并在进行脱硝处理之前，由于喷氨，亚硫酸氢铵形成所引起堵塞，腐蚀等问题的发生。
脱硫吸收塔6上设有吸收剂入口，吸收剂入口与位于脱硫吸收塔6内部的吸收剂仓相连，用于将吸收剂仓中的吸收剂通入吸收剂仓中。在本实施例中，吸收剂为钙基碱性吸收剂，其能够与进入脱硫吸收塔6的烟气中的SO2、SO3、HCl、NO2等污染物进行快速反应脱除，该装置采用干法脱硫，脱硫吸收塔6内气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，极大强化了气固间的传质与传热，保证上述酸性物质的充分吸收脱除。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，包括按顺序设置的水泥窑（1）、预热器（2）、除尘机构（4）、雾化水机构（5）、脱硫吸收塔（6）、光催化氧化机构（7）、脱硝机构（8）和烟囱（9），其中：
所述水泥窑（1）的输出端与所述除尘机构（4）的输入端连接，水泥窑（1）与除尘机构（4）之间设有所述预热器（2），预热器（2）对水泥窑通入到除尘机构（4）的烟气进行预热，预热器（2）的侧部设有余热锅炉（3），所述余热锅炉（3）的输入端与预热器（2）的输出端连接，除尘机构（4）的输出端与所述雾化水机构（5）的输入端连接，雾化水机构（5）的输出端与所述脱硫吸收塔（6）的输入端连接，脱硫吸收塔（6）的输出端与所述光催化氧化机构（7）的输入端连接，光催化氧化机构（7）的输出端与所述脱硝机构（8）的输入端连接，脱硝机构（8）的输出端与所述烟囱（9）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，经过脱硫吸收塔（6）后的烟气进入光催化氧化机构（7）进行处理，把烟气中的NOX 分解成N2和O2，同时会产生,部分的NO被光催化过程所产生的的O3氧化成NO2。
3.根据权利要求2所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，脱硫吸收塔（6）内设有吸收剂，通过所述吸收剂对经过预热器（2）预热后烟气进行干法脱硫，吸收剂为钙基碱性吸收剂，并按照钙基碱性吸收剂加入量，脱硝机构（8）为SCR脱硝装置。
4.根据权利要求3所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，所述除尘机构（4）包括外管道（4a）、内管道（4b）、颗粒集中箱（4c）、连接管道（4d）、控制阀（4e）、旋转筒体（4i）、固定轨道（4j）、捕捉筒（4k）、出气管道（4m）和排气管道（4n），所述外管道4a设置在水泥窑（1）的侧部，外管道（4a）设置为环形，外管道（4a）与水泥窑（1）相连通，外管道（4a）的内部设有所述内管道（4b），外管道（4a）和内管道（4b）的底部设有所述颗粒集中箱（4c），颗粒集中箱（4c）上设有箱盖，外管道（4a）的一端设有外进气口（4a1），外管道（4a）的另一端封闭设置，外管道（4a）的侧壁上设有外出气口（4a2），外管道（4a）内部形成第一气旋通道，所述外进气口（4a1）和所述外出气口（4a2）均与所述第一气旋通道连通，外管道（4a）内部圆周分布有若干除杂通道（4a3），所述除杂通道（4a3）的一端与第一气旋通道连通，除杂通道（4a3）的另一端设为除杂口（4a4），所述除杂口（4a4）圆周分布在外管道（4a）的外壁上，且除杂口（4a4）与颗粒集中箱（4c）连通，内管道（4b）内部形成第二气旋通道，内管道（4b）的底部设置为锥形，内管道（4b）的顶端和底端分别设有与所述第二气旋通道相连通的内出气口（4b1）和颗粒出口（4b2），内管道（4b）的侧壁上设有与所述外出气口（4a4）相连通的内进气口（4b3），内管道（4b）顶端设有所述连接管道（4d），连接管道（4d）的一端与内出气口（4b1）连接，连接管道（4d）上设有所述控制阀（4e），连接管道（4d）的另一端与所述捕捉筒（4k）连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，外管道（4a）与水泥窑（1）之间设有进气管道（4f），所述进气管道（4f）的一端与外管道（4a）连接，进气管道（4f）的另一端与水泥窑（1）连接，在进气管道（4f）的侧部设有若干加热器（4g），所述加热器（4g）的输出端设有若干加热丝（4h），所述加热丝（4h）延伸进入到进气管道（4f）内部，加热丝（4h）设置为U型。
6.根据权利要求5所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，固定轨道（4j）的外部同轴转动连接有所述旋转筒体（4i），旋转筒体（4i）具有轴向延伸方向，且具有周向延伸的周面，旋转筒体（4i）的外部设有传动齿（4i1），旋转筒体（4i）的侧部设有驱动电机（4o），所述驱动电机（4o）的输出轴传动连接有传动齿轮（4p），所述传动齿轮（4p）与传动齿（4i1）啮合，旋转筒体（4i）内设有沿其径向设置的若干分隔板（4i2），所述分隔板（4i2）圆周分布在旋转筒体（4i）内壁上，分隔板（4i2）将固定轨道（4j）与旋转筒体（4i）之间的空间分隔成若干过滤球室（4i3），分隔板（4i2）与固定轨道（4j）之间设有一定间隙，所述间隙内设有滚轮（4i4），所述滚轮（4i4）设置在分隔板（4i2）上，滚轮（4i4）与固定轨道（4j）滚动连接，固定轨道（4j）内设有所述捕捉筒（4k）。
7.根据权利要求6所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，捕捉筒（4k）的顶端和底端分别设有球体入口管道（4k1）和球体出口管道（4k2），捕捉筒（4k）内部设有倾斜设置的抑尘板（4k3），固定轨道（4j）的顶端和底端分别设有球体出口（4j1）和球体入口（4j2），所述球体出口（4j1）和所述球体入口（4j2）均与固定轨道（4j）内部连通，球体出口（4j1）与球体入口管道（4k1）连接，球体入口（4j2）与球体出口管道（4k2）连接，捕捉筒（4k）与所述出气管道（4m）连接，出气管道（4m）的另一端与所述排气管道（4n）连接。
8.根据权利要求7所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝装置，其特征在于，排气管道（4n）内设有导风板（4n1），所述导风板（4n1）的底部设有烟尘分离器（4n2），烟尘分离器（4n2）呈上宽下窄的倒锥形，烟尘分离器（4n2）上均布有进风口（4n3），所述进风口（4n3）呈长条状且斜向贯穿烟尘分离器（4n2）的侧壁，烟尘分离器（4n2）的底部连接排污管（4n4），排污管（4n4）接入排污口（4n5），所述排污口（4n5）位于排管道（4n）的底端，排气管道（4n）的顶端与雾化水机构（5）连接，导风板（4n1）上开有若干导风孔，导风板（4n1）位于出气管道（4m）的顶部。
9.一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：
对水泥窑烟气进行预热，得到预热后烟气；
对所述预热后烟气进行除尘，得到除尘后烟气；
对所述除尘后烟气进行加湿，得到加湿后烟气；
对所述加湿后烟气进行干法脱硫，得到脱硫后烟气；
对所述脱硫后烟气进行光催化氧化，得到光催化分解后烟气；
对所述光催化分解后烟气进行干法脱硝，得到净化后烟气。
10.根据权利要求9所述的一种适用于水泥窑烟气的干法脱硫脱硝方法，其特征在于，通过吸收剂对预热后烟气进行干法脱硫，所述吸收剂为钙基碱性吸收剂，并按照钙基碱性吸收剂加入量，干法脱硝为SCR脱硝。
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