CN112933953A - 烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟气处理系统,其包括储存装置、与储存装置相连的研磨装置和与研磨装置相连的干式脱硫装置，其中，储存装置用于存储颗粒或块状的脱硫剂，研磨装置能够接收颗粒或块状的脱硫剂并将其研磨为粉末状的脱硫剂，干式脱硫装置能接收粉末状的脱硫剂并利用其对途经干式脱硫装置内的待处理的烟气进行脱硫。本发明的烟气处理系统能够提高烟气脱硫反应的反应效率，从而降低烟气排放危害环境的风险。
Description
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种烟气处理系统。
背景技术
烟气处理系统用于吸收烟气中的污染物，使被处理后的烟气可以直接排放到大气中而不污染环境。现有的烟气处理系统包括储存装置和干式脱硫装置，其中，储存装置用于存储颗粒或块状的脱硫剂并与干式脱硫装置相连，使干式脱硫装置能够接收颗粒或块状的脱硫剂并利用其对途经干式脱硫装置内的待处理的烟气进行脱硫。这样的烟气处理系统具有使用过程简单，不产生污水污酸，消耗的能量少等优势。然而，其脱硫效率较低，排放出的烟气仍然具有危害环境的风险，因此亟需一种烟气处理系统以提升脱硫反应的反应效率。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种烟气处理系统，以提高烟气脱硫反应的反应效率，从而降低烟气排放危害环境的风险。
本发明的烟气处理系统主要包括储存装置、与所述储存装置相连的研磨装置和与所述研磨装置相连的干式脱硫装置，其中，所述储存装置用于存储颗粒或块状的脱硫剂，所述研磨装置能够接收颗粒或块状的脱硫剂并将其研磨为粉末状的脱硫剂，所述干式脱硫装置能接收粉末状的脱硫剂并利用其对途经所述干式脱硫装置内的待处理的烟气进行脱硫。
进一步地，所述烟气处理系统还包括与所述干式脱硫装置相连的注氨装置，以及与所述注氨装置相连且具有催化剂的除尘式脱硝单元，所述注氨装置能在脱硫工艺后将氨气注入途经其内的烟气中，所述除尘式脱硝单元不但能够对经其内的烟气进行除尘，而且能在除尘后借助所述氨气和催化剂对经其内的烟气进行脱硝。
进一步地，所述除尘式脱硝单元包括具有烟气进口、烟气出口和滤渣出口的壳体，以及设置在所述壳体内的且能承载所述催化剂的滤芯，所述壳体的烟气进口与所述干式脱硫装置相连，所述壳体的烟气出口用于输出烟气，所述滤渣出口用于排出烟气中的灰尘。
进一步地，所述滤芯为陶瓷滤管或滤袋，所述催化剂附着于陶瓷滤管或滤袋的内侧面上。
进一步地，所述注氨装置包括顺序连接的氨气制备装置、喷氨格栅及密封包覆所述喷氨格栅的格栅烟道，其中所述格栅烟道包括与所述干式脱硫装置相连的烟气进口和与所述除尘式脱硝单元相连的烟气出口。
进一步地，所述烟气处理系统还包括与所述干式脱硫装置相连的且能将接收待处理的烟气先预热再送入所述干式脱硫装置内的所述预热装置。
进一步地，所述预热装置为间壁式换热器，所述间壁式换热器的吸热介质进口用于接收所述待处理的烟气，所述间壁式换热器的吸热介质出口与所述干式脱硫装置的烟气进口相连，所述间壁式换热器的放热介质进口用于接收放热介质，所述间壁式换热器的放热介质出口用于输出放热介质。
进一步地，所述烟气处理系统还包括与所述研磨装置相连的风机，所述风机能向所述研磨装置内输送气体并利用气体将所述脱硫剂送入到所述干式脱硫装置内。
进一步地，所述烟气处理系统还包括设置在所述注氨装置的烟气进口和所述脱硫装置的烟气出口之间并能对经过此处的烟气进行加热的燃烧式加热器。
进一步地，所述脱硫剂为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钙，所述催化剂为稀土基催化剂或锰基催化剂。
由上述技术方案可知，本发明提供的烟气处理系统主要在储存装置和干式脱硫装置之间增设了研磨装置，该研磨装置能够接收颗粒或块状的脱硫剂并将其研磨为粉末状的脱硫剂。这使得干式脱硫装置能接收粉末状的脱硫剂并利用其对途经干式脱硫装置内的待处理的烟气进行脱硫。粉末状的脱硫剂与烟气的接触面积远远大于颗粒或块状的脱硫剂与烟气的接触面积，因而能够大大提升脱硫反应的反应效率，从而降低烟气排放危害环境的风险。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：
图1示意性地显示了本发明实施例的烟气处理系统。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1示意性地显示了本发明实施例的烟气处理系统100。如图1所示，本发明实施例的烟气处理系统100主要包括储存装置1、研磨装置2和干式脱硫装置3。其中，研磨装置2与储存装置1相连。干式脱硫装置3与研磨装置2相连。储存装置1用于存储颗粒或块状的脱硫剂。研磨装置2能够接收颗粒或块状的脱硫剂并将其研磨为粉末状的脱硫剂。干式脱硫装置3能接收粉末状的脱硫剂并利用其对途经干式脱硫装置3内的待处理的烟气进行脱硫。其中，干式脱硫装置3优选为干式脱硫塔。研磨装置2优选为研磨机或风扇磨煤机。优选地，脱硫剂为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钙。
当脱硫剂为碳酸钠时，脱硫反应主要包括：
Na2CO3+2SO2+H2O＝2NaHSO3+CO2
当脱硫剂为碳酸氢钠时，脱硫反应主要包括：
2NaHCO3+SO2＝Na2SO3+2CO2+H2O
当脱硫剂为氢氧化钙时，脱硫反应主要包括：
Ca(OH)2+SO2＝CaSO3+H2O
由上述技术方案可知，本发明提供的烟气处理系统100主要在储存装置1和干式脱硫装置3之间增设了研磨装置2，该研磨装置2能够接收颗粒或块状的脱硫剂并将其研磨为粉末状的脱硫剂。这使得干式脱硫装置3能接收粉末状的脱硫剂并利用其对途经干式脱硫装置3内的待处理的烟气进行脱硫。粉末状的脱硫剂与烟气的接触面积远远大于颗粒或块状的脱硫剂与烟气的接触面积，因而能够大大提升脱硫反应的反应效率，从而降低烟气排放危害环境的风险。
在本实施例中，烟气脱硫装置3还包括与干式脱硫装置3相连的注氨装置4，以及与注氨装置4相连且具有催化剂53的除尘式脱硝单元5。注氨装置4能在脱硫工艺后将氨气注入途经其内的烟气中。除尘式脱硝单元5不但能够对经其内的烟气进行除尘，而且能在除尘后借助氨气和催化剂53对经其内的烟气进行脱硝。这使得本发明的烟气处理系统100能够借助一个除尘式脱硝单元5同时完成烟气的脱硝和除尘操作，这既减少了系统中的装置数量又减小了系统的占地面积，从而能够起到节约烟气处理系统100的设备成本的作用。
在本实施例中，除尘式脱硝单元5包括具有烟气进口51a、烟气出口51b和滤渣出口51c的壳体51，以及设置在壳体51内的且能承载催化剂53的滤芯52。壳体51的烟气进口51a与干式脱硫装置3相连。壳体51的烟气出口51b用于输出烟气。滤渣出口51c用于排出烟气中的灰尘。在本实施例中，优选地，滤渣出口51c与灰库相连，能够将烟气中的灰尘排出到灰库中，能够便于对灰尘的收集。在使用过程中，烟气与氨气的混合气体从壳体51的烟气进口被输入到壳体51中，并经由滤芯52从壳体51的烟气出口51b排出。在烟气与氨气的混合气体进入到滤芯52中时，混合气体中携带的灰尘被阻挡在滤芯52外，并通过滤渣出口排出，进入到滤芯52中的混合气体与滤芯52中承载的催化剂53相接触，并发生脱硝反应，脱硝反应主要包括：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
其中，滤芯52可选为陶瓷滤管或滤袋，优选为耐热性能良好的陶瓷滤管。催化剂53附着于陶瓷滤管或滤袋的内侧面上。现有技术中，为了避免烟气中携带的灰尘降低催化剂53的催化效率，用于对烟气进行脱离脱硝的烟气处理系统100一般包括干式脱硫装置3、除尘装置和脱硝装置。这使得在烟气进入脱硝装置前，烟气中携带的灰尘能够被除尘装置除去，从而避免了灰尘影响脱硝反应的反应效率。本申请发明人选择了具有壳体51和设置在壳体51中的滤芯52的装置来对烟气进行除尘，并在滤芯52中放入催化剂53形成除尘式脱硝单元5。这既减少了系统的设备成本，又允许滤芯52在烟气在进行脱硝反应前将烟气中携带的灰尘除去，避免了烟气中携带的灰尘降低催化剂53的催化效率。
在本实施例中，注氨装置4包括顺序连接的氨气制备装置、喷氨格栅及密封包覆喷氨格栅的格栅烟道，其中格栅烟道包括与干式脱硫装置3相连的烟气进口51a和与除尘式脱硝单元5相连的烟气出口51b。能够将氨气制备装置制备的氨气注入途经其内的烟气中，为脱硝反应提供氨气。其中，氨气制备装置用于储存液氨、氨水或尿素等原料并为脱硝反应提供氨气。其中，当原料选择为液氨时氨气制备装置优选为包括液氨储存罐和氨气蒸发器。当原料选择为氨水时，氨气制备装置优选为包括氨水储存罐和氨水蒸发器。当原料选择为尿素时，氨气制备装置优选为包括尿素储存罐和尿素水解反应器，或选择为包括尿素储存罐和尿素热解反应器。喷氨格栅用于将氨气制备装置制备的氨气注入到烟气中，有助于氨气与烟气充分混合并在滤芯52中进行更加充分的脱硝反应。其中，催化剂53优选为二氧化锰、三氧化二锰或由镧、铈、钇等稀土元素氧化物和其他过渡金属氧化物组成的稀土基催化剂53。烟气出口51b优选为与烟囱相连，并能够通过烟囱排出已处理的烟气。
在本实施例中，烟气处理系统100还包括与干式脱硫装置3相连的且能将接收待处理的烟气先预热再送入干式脱硫装置3内的预热装置6中。预热装置6能够对经过此处的烟气进行预热，使得烟气的温度达到更加适于进行脱硫反应的温度，有助于提升脱硫反应的反应效率。其中，预热装置6可选为燃烧器、外置式热风炉或间壁式换热器。但在本实施例中，预热装置6选择为间壁式换热器，间壁式换热器的吸热介质进口用于接收待处理的烟气，间壁式换热器的吸热介质出口与干式脱硫装置3的烟气进口51a相连，间壁式换热器的放热介质进口用于接收放热介质，间壁式换热器的放热介质出口用于输出放热介质，能够借助放热介质对经过此处的烟气进行加热，其中放热介质优选为水蒸气。
在本实施例中，烟气处理系统100还包括与研磨装置2相连的风机，风机能向研磨装置2内输送气体并利用气体将脱硫剂送入到干式脱硫装置3内，使得脱硫剂能够更加顺畅地进入到干式脱硫装置3内，并使得操作者能够通过调节风机的功率来脱硫剂进入到干式脱硫装置3内的速度，有助于提升脱硫反应的反应效率。在其他实施例中，也可借助与研磨装置2相连的空气压缩机来促进脱硫剂进入到脱硫装置3中。
在本实施例中，烟气处理系统100还包括设置在注氨装置4的烟气进口51a和干式脱硫装置3的烟气出口51b之间并能对经过此处的烟气进行加热的燃烧式加热器7。燃烧式加热器7能够对被脱硫了的烟气进行进一步升温，从而使烟气达到更加适于进行脱硝反应的温度。
综上所述，本发明实施例的烟气处理系统100能够提高烟气脱硫反应的反应效率，从而降低烟气排放危害环境的风险。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种烟气处理系统，其特征在于，包括储存装置、与所述储存装置相连的研磨装置和与所述研磨装置相连的干式脱硫装置，其中，所述储存装置用于存储颗粒或块状的脱硫剂，所述研磨装置能够接收颗粒或块状的脱硫剂并将其研磨为粉末状的脱硫剂，所述干式脱硫装置能接收粉末状的脱硫剂并利用其对途经所述干式脱硫装置内的待处理的烟气进行脱硫。
2.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，还包括与所述干式脱硫装置相连的注氨装置，以及与所述注氨装置相连且具有催化剂的除尘式脱硝单元，所述注氨装置能在脱硫工艺后将氨气注入途经其内的烟气中，所述除尘式脱硝单元不但能够对经其内的烟气进行除尘，而且能在除尘后借助所述氨气和催化剂对经其内的烟气进行脱硝。
3.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征在于，所述除尘式脱硝单元包括具有烟气进口、烟气出口和滤渣出口的壳体，以及设置在所述壳体内的且能承载所述催化剂的滤芯，所述壳体的烟气进口与所述干式脱硫装置相连，所述壳体的烟气出口用于输出烟气，所述滤渣出口用于排出烟气中的灰尘。
4.根据权利要求3所述的烟气处理系统，其特征在于，所述滤芯为陶瓷滤管或滤袋，所述催化剂附着于陶瓷滤管或滤袋的内侧面上。
5.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征在于，所述注氨装置包括顺序连接的氨气制备装置、喷氨格栅及密封包覆所述喷氨格栅的格栅烟道，其中所述格栅烟道包括与所述干式脱硫装置相连的烟气进口和与所述除尘式脱硝单元相连的烟气出口。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的烟气处理系统，其特征在于，还包括与所述干式脱硫装置相连的且能将接收待处理的烟气先预热再送入所述干式脱硫装置内的所述预热装置。
7.根据权利要求6所述的烟气处理系统，其特征在于，所述预热装置为间壁式换热器，所述间壁式换热器的吸热介质进口用于接收所述待处理的烟气，所述间壁式换热器的吸热介质出口与所述干式脱硫装置的烟气进口相连，所述间壁式换热器的放热介质进口用于接收放热介质，所述间壁式换热器的放热介质出口用于输出放热介质。
8.根据权利要求1到5中任一项所述的烟气处理系统，其特征在于，还包括与所述研磨装置相连的风机，所述风机能向所述研磨装置内输送气体并利用气体将所述脱硫剂送入到所述干式脱硫装置内。
9.根据权利要求2到5中任一项所述的烟气处理系统，其特征在于，还包括设置在所述注氨装置的烟气进口和所述脱硫装置的烟气出口之间并能对经过此处的烟气进行加热的燃烧式加热器。
10.根据权利要求2到5中任一项所述的烟气处理系统，其特征在于，所述脱硫剂为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钙，所述催化剂为稀土基催化剂或锰基催化剂。
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