CN112403238B - 一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，通过先稀释再混合后反应的方式，能够有效地对高硫浓度的烟气进行处理，解决现有技术无法简单有效的对高硫浓度烟气处理的问题，其结构包括：稀释筒、净化筒，所述净化筒不止一个，均匀分布在稀释筒周围，高硫浓度烟气先通入稀释筒中，在稀释筒中被二氧化氯、空气稀释，同时稀释筒中还产生水雾，将烟气中的杂质过滤并与二氧化氯结合，形成二氧化氯溶液，对烟气进行脱硫，稀释后的混合气体在混合腔中混合后，再通入不同的净化筒中，净化筒中储存有一定高度的二氧化氯溶液，烟气从二氧化氯溶液中冒出，与二氧化氯溶液进行两相反应，进行脱硫脱硝，从而能够有效地对高硫浓度的烟气进行处理。

Description

一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置

技术领域

本发明属于工业尾气处理设备技术领域，具体涉及一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置。

背景技术

我国作为能源消耗大国，各种化石能源的消耗量是很高的，比如煤炭、石油等，这些化石燃料在燃烧以后会产生大量的废气，主要就是含硫废气和含硝废气，含硫废气在进入大气以后会发生复杂的化学反应，造成大范围的酸雨，酸雨进入土壤后会造成如让中无机盐等大量流失，影响植物生长，而且人吸入以后也会受到损伤，而含硝废气进入大气后，会与平流层中的臭氧反应，削弱臭氧层，同时在与粉尘接触后还可能形成高毒性的硝酸盐气溶胶，导致区域酸雨加剧，为此，对工业废气进行进化后排放已经成为强制性标准，通过尾气处理装置对废气进行脱硫脱硝，减少对环境的危害。

现有技术的脱硫与脱硝多是分开的，烟气脱硫主要有干法脱硫、湿法脱硫、半干法脱硫，干法脱硫是在干燥环境下，向烟气中加入固体催化剂或吸附剂已达到脱硫的目的，半干法是将图六级进行雾化处理，通过喷淋对废气进行脱除，并在干态下处理脱硫产物，湿法脱硫是将废气通入含有吸收剂的浆料中，通过气液两相反应进行脱除；其中湿法脱硫是较为常用的一种脱硫方式，为进一步增加脱除效果还可以与其他方法进行组合，但是现有技术的脱硫方式是针对通常的中低浓度的含硫废气进行设计的，但是对于高硫浓度废气，现有技术的脱硫方法并没有办法有效的脱除，只能采用多级联合的方式，通过多次进行脱除，但是显然这增加了装置的体积。

申请号为201911092563.7的发明专利公开了一种脱硫脱硝喷淋吸收塔，该装置利用了喷淋的原理进行脱硫脱硝，其创新点在于：通过预处理装置对烟气尽心预除尘在通过周期性送气的防治使烟气能够充分反应，从而达到净化的效果，但是该申请并不适用于对高硫废气的处理，虽然延长时间可以促进反应完全，但是对于高硫废气需要更多的反应物或是吸收剂，仅仅通过延长反应时间是难以做到的，还是需要多级并联才能达到更高的净化效果。

发明内容

本发明公开了一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，通过先稀释再混合后反应的方式，能够有效地对高硫浓度的烟气进行处理，减少多次重复脱除，而且占地面积更小，使用灵活度更高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，包括：稀释筒、净化筒；所述稀释筒以及净化筒固定在底座上，底座上还设置有一个支架，用于对稀释筒进行支撑；

所述稀释筒可分为冷却段、混合段，所述冷却段包括：冷却筒、水雾网、出气塞，所述冷却筒为双层结构，内外壁之间的空间用于冷却水的流动，冷却筒的中空部分还连通有进水口、出水口，供冷却水流动，所述冷却筒的顶端设置有进气口，所述水雾网是网状管道，管道上设置有喷头，所述出气塞位于冷却筒中，出气塞底部与气管连接，向冷却筒中通入气体稀释高硫浓度烟气；

所述稀释筒的混合段包括：混合腔、主风机，所述主风机安装在混合腔中，混合腔是中空的腔体，混合腔的顶部与冷却筒连通，所述混合腔的侧面还设置有出气管以及排液管，所述出气管靠近顶部，另一端位于净化筒中的液面以下，而排液管与混合腔连接的位置靠近混合腔的底部，另一端位于净化筒中溶液的液面上，且排液管上设置有阀门，

所述净化筒不止一个，环绕稀释筒设置，经稀释以后的混合气体通过出气管261通入净化筒中，所述净化筒中盛装有二氧化氯溶液，通过二氧化氯对烟气净化，净化筒液面以上的部分还设置有除雾器。

进一步地，还包括冷却网，所述冷却网水平设置在冷却筒中水雾网的上方，所述冷却网包括环管、储水块，所述环管是与冷却筒截面圆形同心的环管，所述环管不止一个，均位于同一水平面，环管之间相互连通并与冷却筒的中空部分连通。

进一步地，所述环管上还设置有水滴形的储水块，储水块的轴线与冷却筒的轴线平行，所述储水块内部设置有一个与环管连通的空腔。

进一步地，所述出气塞包括：气盒、出气顶、排气扇、气管，所述气盒是一个顶面敞口的容器，气盒的侧面上设置有固定梁，所述固定梁将气盒固定在冷却筒中，气盒的底面连通有气管，气管向气盒中释放气体，所述气盒中设置有排气风扇，所述气盒的顶面设置有出气顶，出气顶上设置有若干通孔，气盒中的气体通过出气顶上的通孔排出。

进一步地，所述出气顶是圆锥面，圆柱面的顶角朝上。

进一步地，所述气管有两根，其中一根中通有二氧化氯，另一根通有空气。

进一步地，所述混合腔内部的底面设置有底凸，所述底凸的表面是一个中间高四周低的弧面。

本发明至少具有以下有益效果：

(1)高硫浓度烟气在稀释筒中被二氧化氯气体以及空气稀释，混合气体在稀释筒中与水雾接触，二氧化氯溶于水雾中，形成二氧化氯液滴，将与之接触的气体进行净化，由于高硫浓度气体被稀释，在通入不同的净化筒时，其浓度降低为中低浓度，再净化筒就能够有效保证净化效果，处理效果更好。

(2)净化筒有多个，均与稀释筒连接，在使用时的灵活度更高，根据废气量的不同灵活选择接通的净化筒的数量，更加节约成本。

(3)使用二氧化氯作为脱除剂，能够同时脱硫以及脱硝，并保证良好的脱除效果，但是二氧化氯不稳定，因此本申请中现用现配，并在稀释筒中溶于水雾中，减少了泄露的可能，并能够充分与高硫烟气作用。

(4)在稀释筒中还设置有冷却筒以及冷却网，能够对高温的烟气热量进行回收，使余热能够有效回收。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本发明的结构示意图；

图2示意性示出了图1中A部分的结构示意图；

图3示意性示出了图1中B部分的结构示意图；

图4示意性示出了沿图1中C-C线剖开的剖面结构示意图；

1-底座，11-支架；

2-稀释筒，21-进气口，22-冷却筒，221-进水口，222-出水口，23-冷却网，231-环管，232-储水块，24-水雾网，25-出气塞，251-固定梁，252-气盒，253-排气风扇，254-出气顶，255-气管，26-混合腔，261-出气管，262-排液管，27-主风机，28-底凸；

3-净化筒，31-除雾器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1所示的是一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，通过先稀释再混合后反应的方式，能够有效地对高硫浓度的烟气进行处理，解决现有技术无法简单有效的对高硫浓度烟气处理的问题，其结构包括：稀释筒2、净化筒，所述净化筒不止一个，均匀分布在稀释筒2周围，高硫浓度烟气先通入稀释筒2中，在稀释筒2中被二氧化氯、空气稀释，同时稀释筒2中还产生水雾，不仅能够将烟气中的杂质过滤，而且还能够与二氧化氯结合，形成二氧化氯溶液，对烟气进行脱硫，稀释后的混合气体在混合腔26中混合后，再通入不同的净化筒中，净化筒中储存有一定高度的二氧化氯溶液，烟气从二氧化氯溶液中冒出，与二氧化氯溶液进行两相反应，进行脱硫脱硝，从而能够有效地对高硫浓度的烟气进行处理。

如图1所示，所述稀释筒2以及净化筒固定在底座1上，底座1上还设置有一个支架11，用于对稀释筒2进行支撑，使稀释筒2高于净化筒，所述稀释筒2可分为冷却段、混合段，之所以设置冷却段是因为在使用过程中，烟气排出时往往是带有高温的，通过冷却段将高温烟气的热量传递给余热回收装置，所述冷却段包括：冷却筒22、冷却网23、水雾网24、出气塞25，所述冷却筒22为双层结构，内外壁之间的空间用于冷却水的流动，冷却筒22的中空部分还连通有进水口221、出水口222，二者均与外界的余热回收装置连通，在余热回收装置的推动下，冷却水从进水口221进入，从出水口222离开，将冷却筒22中的热量带走，所述冷却筒22的顶端设置有进气口21，进气口21用于与外界烟气管连通，将烟气通入冷却筒22中，所述冷却筒22底端与混合段连接，所述冷却网23水平设置在冷却筒22中，用于增加与烟气的接触面积，能够更好的对烟气降温，在冷却网23下方设置有水雾网24，水雾网24是网状管道，管道上设置有喷头，水雾网24与外接水源连通，向冷却筒22中喷出水雾，所述出气塞25位于冷却筒22中，出气塞25底部通过气管255与二氧化氯气体连接，向冷却筒22中通入二氧化氯气体，通过二氧化氯将烟气稀释，降低混合气体中的含硫浓度，被稀释之后的气体在通入净化筒后，能够更好的被净化，如果不经过稀释，高硫浓度烟气在净化筒中与溶液的接触时间较短，不能够充分被反应，而中低硫浓度的烟气则因为其中含硫量减少，能够充分与溶液反应。

进一步地，所述冷却网23包括环管231、储水块232，如图4所示，所述环管231是与冷却筒22截面圆形同心的环管231，所述环管231不止一个，且位于同一水平面，环管231之间相互连通并与冷却筒22的中空部分连通，冷却水一部分会通过冷却筒22的外壁流动，另一部分会流入环管231中，对环管231部分进行冷却，而且环管231上还设置有水滴形的储水块232，储水块232的轴线与冷却筒22的轴线平行，由于储水块232表面是流线型的，所以在烟气向下流动的过程中，不会阻挡气体的流动，所述储水块232内部设置有一个与环管231连通的空腔，因此可以通过冷却水的流动对冷却网23降温，冷却网23与冷却筒22共同使用能够对高温的烟气进行降温，将其中的热能回收，如果高硫浓度烟气不是高温气体，停止向冷却筒22上的进水口221通水即可，使用者可以根据自己需求灵活选择。

更进一步地，所述出气塞25是用于将二氧化氯以及空气通入冷却筒22的装置，其结构如图3所示，包括：气盒252、出气顶254、排气扇、气管255，所述气盒252是一个顶面敞口的容器，气盒252的侧面上设置有固定梁251，所述固定梁251将气盒252固定在冷却筒22中，气盒252的底面连通有气管255，气管255向气盒252中释放气体，所述气盒252中设置有排气风扇253，排气风扇253将气盒252中的气体从气盒252顶面向外推，所述气盒252的顶面设置有出气顶254，通过出气顶254将气盒252的顶面封闭，所述出气顶254上设置有若干通孔，气盒252中的气体通过出气顶254上的通孔排出，所述出气顶254是圆锥面，圆柱面的顶角朝上，减少对气流的阻碍，由于排气风扇253的功率远小于混合段主风机27的功率，因此不会影响烟气在冷却筒22中的流动方向，在烟气顺着出气顶254流动的过程中，就会与出气塞25中的气体混合，一同流向混合腔26中进行混合。

需要说明的是：所述气管255有两根，其中一根中通有二氧化氯，另一根通有空气，由于二氧化氯极易溶于水，如果全部通二氧化氯的话，喷出后大量二氧化氯就会溶于水雾的水滴中，使气体体积较小，达不到稀释烟气的作用，因此需要通过一定量的空气，将烟气稀释。

所述稀释筒2的混合段包括：混合腔26、主风机27，所述主风机27安装在混合腔26中，如图1所示，混合腔26是中空的腔体，混合腔26的顶部与冷却筒22连通，冷却筒22中的气体直接通入混合腔26中，所述混合腔26的侧面还设置有出气管26以及排液管262，所述出气管261靠近顶部，另一端位于净化筒中的液面以下，而排液管262与混合腔26连接的位置靠近混合腔26的底部，另一端位于净化筒中溶液的液面上，且排液管262上设置有阀门，控制排液管262的连通，在使用时，水雾管产生的水雾会流入混合腔26中，积存在混合腔26底部，达到一定高度就排入净化筒中；所述主风机27安装在混合腔26中，其出风方向是朝向混合腔26的底部。

需要说明的是：所述混合腔26的底面面积小于顶面面积，倾斜的侧面能够减少液体残留，如图2所示，混合腔26内部的底面设置有底凸28，所述底凸28的表面是一个中间高四周低的弧面，底凸28的边缘靠近排液管262与混合腔26的连接部分，能够避免底部残留溶液。

如图4所示，所述净化筒不止一个，环绕稀释筒2设置，经稀释以后的混合气体通过出气管261通入净化筒中，而混合腔26底部的液体通过排液管262流入净化筒中，对净化筒中的溶液进行补充，所述净化筒中盛装有二氧化氯溶液，通过二氧化氯对烟气净化，净化筒中还设置有除雾器，除雾器是现有技术，因此不做详细说明。

本申请的原理是将高硫浓度烟气先稀释再混合，后反应，具体来说就是在冷却筒22中将二氧化氯与空气混入烟气中，将高硫浓度烟气稀释，在混合腔26混合时，不仅能够保持混合腔26中气体组分的均匀，还会与水雾颗粒混合，水雾颗粒在混合腔26与二氧化氯混合形成二氧化氯溶液，相当于在混合腔26中完成了二氧化氯溶液的配置，由于二氧化氯本身的性质，极易溶于水，因此能够快速溶于水中，整个过程中损耗极少，这些二氧化氯溶液液滴与会初步与烟气反应，但是在主风机27的推动下，接触时间较短，因此需要在净化筒中继续净化，净化筒中的溶液通过混合腔26中的溶液进行补充，从而保证了生产的连续性。

本发明的使用过程如下：

烟气通过进气口21进入稀释筒2中，在主风机27的推动下，烟气向下运动，运动过程中与冷却网23接触，将其中的热量传递给冷却网23，出气塞25将二氧化氯气体和空气的混合气体通入冷却筒22中，将烟气稀释，水雾网24产生的水雾随混合气体一同向下运动进入混合腔26中，在混合腔26中主风机27的扰动下，二氧化氯溶于水雾颗粒中形成二氧化氯溶液，并沉积在混合腔26底部，当底部的溶液达到一定高度时，将其中的溶液排入净化筒中，所述净化筒与现有技术的湿法除硫的原理相似，都是通过气体经过溶液进行净化，不同之处在于：本申请中的净化筒与混合腔26连通，能够持续接收到来自混合腔26的溶液，而且部分未在混合腔26中溶解在水雾中的二氧化氯也会在进入净化筒后溶解在净化筒中的溶液中，因此就不需要不断地人工补充二氧化氯溶液，使用过程中更加简单。

在本实施例中，所述余热回收装置、排气风扇、主风机、除雾器均是成熟的现有技术，可以直接购买，因此不做详细说明。

Claims (5)

1.一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，其特征在于：包括：稀释筒、净化筒；所述稀释筒以及净化筒固定在底座上，底座上还设置有一个支架，用于对稀释筒进行支撑；

所述稀释筒分为冷却段、混合段，所述冷却段包括：冷却筒、水雾网、出气塞，所述冷却筒为双层结构，内外壁之间的空间用于冷却水的流动，冷却筒的中空部分还连通有进水口、出水口，供冷却水流动，所述冷却筒的顶端设置有进气口，所述水雾网是网状管道，管道上设置有喷头，所述出气塞位于冷却筒中，出气塞底部与气管连接，向冷却筒中通入气体稀释高硫浓度烟气；

所述稀释筒的混合段包括：混合腔、主风机，所述主风机安装在混合腔中，混合腔是中空的腔体，混合腔的顶部与冷却筒连通，所述混合腔的侧面还设置有出气管以及排液管，所述出气管靠近顶部，另一端位于净化筒中的液面以下，而排液管与混合腔连接的位置靠近混合腔的底部，另一端位于净化筒中溶液的液面上，且排液管上设置有阀门；

所述净化筒不止一个，环绕稀释筒设置，经稀释以后的混合气体通过出气管通入净化筒中，所述净化筒中盛装有二氧化氯溶液，通过二氧化氯对烟气净化，净化筒液面以上的部分还设置有除雾器；

所述出气塞包括：气盒、出气顶、排气扇、气管，所述气盒是一个顶面敞口的容器，气盒的侧面上设置有固定梁，所述固定梁将气盒固定在冷却筒中，气盒的底面连通有气管，气管向气盒中释放气体，所述气盒中设置有排气风扇，所述气盒的顶面设置有出气顶，出气顶上设置有若干通孔，气盒中的气体通过出气顶上的通孔排出；所述气管有两根，其中一根中通有二氧化氯，另一根通有空气。

2.根据权利要求1所述的一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，其特征在于：还包括冷却网，所述冷却网水平设置在冷却筒中水雾网的上方，所述冷却网包括环管、储水块，所述环管是与冷却筒截面圆形同心的环管，所述环管不止一个，均位于同一水平面，环管之间相互连通并与冷却筒的中空部分连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，其特征在于：所述环管上还设置有水滴形的储水块，储水块的轴线与冷却筒的轴线平行，所述储水块内部设置有一个与环管连通的空腔。

4.根据权利要求1所述的一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，其特征在于：所述出气顶是圆锥面，圆锥面的顶角朝上。

5.根据权利要求1所述的一种用于高硫浓度烟气的脱硫脱硝装置，其特征在于：所述混合腔内部的底面设置有底凸，所述底凸的表面是一个中间高四周低的弧面。

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