CN115055035A - 一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法及其系统，属于烟气净化技术领域，包括步骤1：低温烟气中的硫氧化物与尿素溶液反应生成含有亚硫酸铵的生成液；步骤2：步骤1中所述含有亚硫酸铵的生成液与中温烟气作用形成亚硫酸铵的过饱和溶液，中温烟气转化成低温烟气；步骤3：步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气并流相互接触，亚硫酸铵的过饱和溶液蒸发成固体颗粒，固体颗粒中亚硫酸铵与高温烟气中的氮氧化物反应生成硫酸铵固体颗粒，高温烟气转化成中温烟气。与湿法脱硫相比，有更高的脱硫脱硝效率，脱硝时不使用催化剂，无废水产生。
Description
技术领域
本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法及其系统。
背景技术
随着工业化的迅速发展，大气的污染问题也逐渐凸显。比如说在钢铁、水泥、建材、玻璃、冶金等窑炉中产生的烟气中包含大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物，对人类健康和生态环境造成极大的危害，传统的处理方法只是针对某一种污染物设置一个独立的处置装置，要处理掉所有污染物工艺流程长、设备复杂、投资和运行费用高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法及其系统。提供一种脱硝时不使用催化剂，无废水产生，利于环保和安全，生成的硫酸铵可以用于其它行业，与湿法脱硫相比有更高的效率且设备不易堵塞。
本发明为了解决上述技术问题，第一个目的是提供一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法，包括如下步骤：
步骤1：低温烟气中的硫氧化物与尿素溶液反应生成含有亚硫酸铵的生成液；
步骤2：步骤1中所述含有亚硫酸铵的生成液与中温烟气作用形成亚硫酸铵的过饱和溶液，中温烟气转化成低温烟气回用于步骤1；
步骤3：步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气并流相互接触，亚硫酸铵的过饱和溶液蒸发成固体颗粒，固体颗粒中亚硫酸铵与高温烟气中的氮氧化物反应生成硫酸铵固体颗粒，高温烟气转化成中温烟气回用于步骤2。
本发明的有益效果是：通过将低温烟气中的硫氧化物与尿素溶液反应生成含有亚硫酸铵的生成液，符合排放标准的低温烟气反应被排放；含有亚硫酸铵的生成液与中温烟气相互作用和换热，蒸发含有亚硫酸铵的生成液中的水分提高溶液浓度，形成亚硫酸铵的过饱和溶液，中温烟气进一步降温转化成低温烟气，高温烟气中的氮氧化物(NOX)与喷入的雾化亚硫酸铵的过饱和溶液并行，液体在高温烟气中迅速蒸发，被干燥成固体颗粒，同时与高温烟气中氮氧化物反应，生成硫酸铵颗粒。与传统脱硫脱硝相比，脱硝时不使用催化剂，无废水产生，利于环保和安全，生成的硫酸铵可以用于其它行业，与湿法脱硫相比有更高的效率且设备不易堵塞。整个过程涉及到的反应为：
脱硫吸收的主要反应方程式：
CO(NH)2+2H2O＝(NH4)2CO3；
(NH4)2CO3+SO2＝(NH4)2SO3+CO2；
(NH4)2SO3+H2O+SO2＝2NH4HSO3；
2NH4HSO3+(NH4)2CO3＝2(NH4)2SO3+CO2+H2O；
脱硝反应的主要反应方程式：
2(NH4)2SO3+2NO＝2(NH4)2SO4+N2；
4(NH4)2SO3+2NO2＝4(NH4)2SO4+N2。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤1中所述尿素溶液中的pH为6-7；所述步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液通过尿素调pH，pH为7-8。
采用上述进一步方案的有益效果是：使尿素溶液中的pH为6-7，可以使脱硫吸收进行完全，通过采用尿素调亚硫酸铵的过饱和溶液的pH，可以使中温烟气中的部分的硫氧化物被吸收。
进一步，所述步骤3中高温烟气的流速为0.5-1m/s，温度为80-100℃，亚硫酸铵的过饱和溶液的流速为1-3m/s，亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气相互接触的时间为3-10s。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设定高温烟气的流速为0.5-1m/s，温度为80-100℃，且亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气相互接触的时间为3-10s，使亚硫酸铵的过饱和溶液蒸发成固体颗粒，同时使高温烟气中的氮氧化物与硫酸铵固体颗粒充分的反应。
本发明为了解决上述技术问题，第二个目的是提供一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，包括用于使高温烟气中的氮氧化物反应的脱硝反应塔，用于使含有亚硫酸铵的生成液形成亚硫酸铵的过饱和溶液的浓缩塔，和用于使低温烟气中的硫氧化物反应的脱硫吸收塔，所述脱硝反应塔的下部与高温烟气的烟道Ⅰ连通，所述脱硝反应塔的中下部与浓缩塔的出液口连通，所述脱硝反应塔的顶部与浓缩塔的中下部连通，所述浓缩塔的顶部与所述脱硫吸收塔连通，所述脱硫吸收塔的出液口与所述浓缩塔的中上部连通。
采用上述方案的有益效果是：通过采用脱硝反应塔、浓缩塔与脱硫吸收塔配合使用，实现高温烟气经过脱硝和脱硫后满足排放的要求。
进一步，还包括旋风分离器，所述脱硝反应塔的顶部与浓缩塔的中下部通过烟道Ⅱ连通，所述烟道Ⅱ上设置有旋风分离器。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过旋风分离器将脱硝反应塔中脱硝产生的大部分硫酸铵及小部分未反应的亚硫铵固体大颗粒从中温烟气中除去。
进一步，所述旋风分离器包括回收料仓和落料仓，所述回收料仓设置在所述落料仓的下方。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过在落料仓的下方设置回收料仓，可以对硫酸铵及未反应的亚硫铵固体大颗粒进行收集。
进一步，所述脱硝反应塔包括脱硝塔本体、塔底旋流器及溶液雾化器；所述脱硝塔本体内腔的中下部安装有塔底旋流器，延伸到位于所述塔底旋流器上方的所述脱硝塔本体内腔的所述管道Ⅰ的一端连接有溶液雾化器，位于所述塔底旋流器下方的所述脱硝塔本体与烟道Ⅰ连通；所述脱硝塔本体的顶部通过烟道Ⅱ与所述旋风分离器连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述脱硝反应塔采用气液两项并流接触，高温烟气和通过溶液雾化器雾化后的亚硫酸铵的过饱和溶液自塔下部向上流动，保证气液有足够的接触时间和面积，塔底安装旋流板，高温烟气通过旋流板后产生旋转和离心运动，使气液充分接触，同时进行传质反应。塔内溶液雾化器采用离心压力式雾化器，有利于高温烟气充分与溶液进行传质反应和液滴的水分蒸发。
进一步，所述浓缩塔包括浓缩出液泵、浓缩循环泵、浓缩液喷嘴及浓缩塔本体，所述浓缩塔本体的内腔的底部设置有浓缩液腔，所述浓缩液腔内设置有pH计，所述浓缩塔本体的出液口通过管道Ⅰ与脱硝塔本体连通，所述管道Ⅰ上设置有浓缩出液泵，所述浓缩塔本体通过烟道Ⅲ与脱硫吸收塔连通，所述浓缩液腔与循环管Ⅰ的一端连接，所述循环管Ⅰ的另一端延伸到所述浓缩液腔上方的所述浓缩塔本体的腔内，所述循环管Ⅰ的另一端设置有浓缩液喷嘴，所述循环管Ⅰ上设置有浓缩循环泵。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过浓缩循环泵调节流量，控制浓缩塔内溶液浓度至饱和；浓缩塔采用气液两项逆流接触，中温烟气自下而上，含有亚硫酸铵的生成液自塔上部向下流动，保证气液有足够的接触时间和面积；气液两相可强烈扰动。
进一步，所述脱硫吸收塔包括脱硫出液泵、脱硫循环泵、填料层、除雾器、吸收塔本体及吸收喷嘴，所述吸收塔本体的内腔的底部设置有脱硫储液室，所述脱硫储液室内设置有另一pH计，位于所述脱硫储液室上方的所述吸收塔本体的内腔依次设置有填料层，所述脱硫储液室通过管道Ⅱ与浓缩塔本体连通，所述管道Ⅱ上设置有脱硫出液泵，所述脱硫储液室与填料层之间的所述吸收塔本体通过烟道Ⅲ与浓缩塔本体连通，所述脱硫储液室与循环管Ⅱ的一端连接，所述循环管Ⅱ的另一端延伸到填料层和除雾器之间的所述吸收塔本体内腔，所述循环管Ⅱ的另一端连接有吸收喷嘴，所述脱硫吸收塔顶部连接有烟道Ⅳ，所述烟道Ⅳ上设置有二氧化硫和氮氧化物分析仪。
采用上述进一步方案的有益效果是：吸收塔采用气液纯两项逆流接触，低温烟气自下而上，尿素溶液自塔上部向下流动，以液滴状分散在气相中；保证气液有足够的接触时间和面积；气液两相可强烈扰动，操作范围广，运行稳定，阻力小。
进一步，所述脱硫吸收塔还包括除雾器，所述除雾器位于填料层上方的所述吸收塔本体内腔中。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将除雾器布置在塔顶，除雾器可以采用一体化管式除尘除雾器，减少液滴携带，降低净烟气中硫酸盐的含量。
进一步，所述脱硝反应塔与高温烟气之间的烟道Ⅰ上设置有增压风机，所述增压风机与高温烟气进口之间的烟道Ⅰ上设置有另一二氧化硫和氮氧化物分析仪。
进一步，还包括尿素配液装置，所述尿素配液装置包括溶液槽、输送泵、尿素料仓、称重机及搅拌器，所述溶液槽通过输送管道分别与浓缩塔和脱硫吸收塔连通，所述输送管道上设置有输送泵，所述溶液槽通过称重机与尿素料仓连通，所述溶液槽内设置有搅拌器。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过输送泵调节流量，控制浓缩塔溶液和脱硫吸收塔中的pH。
进一步地，增压风机入口安装有二氧化硫和氮氧化物分析仪，以及温度表、压力表、风量表。
进一步地，烟道Ⅰ、烟道Ⅱ、烟道Ⅲ及烟道Ⅳ上根据需要安装有温度表、压力表及风量表。
附图说明
图1为本发明整体示意图；
图2为本发明塔底旋流器示意图；
图3为本发明塔底旋流器的中心堵板图；
图4为本发明溶液雾化器的示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-增压风机，2-脱硝反应塔，201-塔底旋流器，202-溶液雾化器，203-脱硝塔本体，3-旋风分离器，301-回收料仓，302-落料仓，4-浓缩塔，401-浓缩出液泵，402-浓缩循环泵，403-浓缩液喷嘴，404-浓缩塔本体，405-循环管Ⅰ，406-浓缩液腔，5-尿素配液装置，501-溶液槽，502-输送泵，503-尿素料仓，504-称重机，505-搅拌器，506-输送管道，6-脱硫吸收塔，601-脱硫出液泵，602-脱硫循环泵，603-填料层，604-除雾器，605-循环管Ⅱ，606-吸收喷嘴，607-吸收塔本体，608-脱硫储液室，7-烟道Ⅰ，8-烟道Ⅱ，9-烟道Ⅲ，10-烟道Ⅳ，11-管道Ⅰ，12-管道Ⅱ。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法，包括如下步骤：
步骤1：低温烟气中的硫氧化物与尿素溶液反应生成含有亚硫酸铵的生成液；
步骤2：步骤1中所述含有亚硫酸铵的生成液通过中温烟气形成亚硫酸铵的过饱和溶液，中温烟气转化成低温烟气，中温烟气转化成低温烟气回用于步骤1；
步骤3：步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气并流相互接触，亚硫酸铵的过饱和溶液蒸发成固体颗粒，固体颗粒中亚硫酸铵与高温烟气中的氮氧化物反应生成硫酸铵固体颗粒，高温烟气转化成中温烟气，高温烟气转化成中温烟气回用于步骤2。
通过将低温烟气中的硫氧化物与尿素溶液反应生成含有亚硫酸铵的生成液，符合排放标准的低温烟气反应被排放；含有亚硫酸铵的生成液与中温烟气相互作用和换热，蒸发含有亚硫酸铵的生成液中的水分提高溶液浓度，形成亚硫酸铵的过饱和溶液，中温烟气进一步降温转化成低温烟气，高温烟气中的氮氧化物(NOX)与喷入的雾化亚硫酸铵的过饱和溶液并行，液体在高温烟气中迅速蒸发，被干燥成固体颗粒，同时与高温烟气中氮氧化物反应，生成硫酸铵颗粒。与传统脱硫脱硝相比，脱硝时不使用催化剂，无废水产生，利于环保和安全，生成的硫酸铵可以用于其它行业，与湿法脱硫相比有更高的效率且设备不易堵塞。其中，所述步骤1中所述尿素溶液中的pH为6-7；所述步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液通过尿素调pH，pH为7-8。使尿素溶液中的pH为6-7，可以使脱硫吸收进行完全，通过采用尿素调亚硫酸铵的过饱和溶液的pH，可以使中温烟气中的部分的硫氧化物被吸收。
其中，所述步骤3中高温烟气的流速为0.5-1m/s，温度为80-100℃，亚硫酸铵的过饱和溶液的流速为1-3m/s，亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气相互接触的时间为3-10s。通过设定高温烟气的流速为0.5-1m/s，温度为80-100℃，且亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气相互接触的时间为3-10s，使亚硫酸铵的过饱和溶液蒸发成固体颗粒，同时使高温烟气中的氮氧化物与硫酸铵固体颗粒充分的反应。
实施例2
一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，如图1-4所示，包括用于使高温烟气中的氮氧化物反应的脱硝反应塔2，用于使含有亚硫酸铵的生成液形成亚硫酸铵的过饱和溶液的浓缩塔4，用于使低温烟气中的硫氧化物反应的脱硫吸收塔6，和用于提供尿素溶液的尿素配液装置5，所述脱硝反应塔2的下部与高温烟气的烟道Ⅰ7连通，所述脱硝反应塔2的中下部与浓缩塔4的出液口连通，所述脱硝反应塔2的顶部与浓缩塔4的中下部连通，所述浓缩塔4的顶部与所述脱硫吸收塔6连通，所述脱硫吸收塔6的出液口与所述浓缩塔4的中上部连通，所述脱硫吸收塔6的出液口与所述浓缩塔4的中上部连通，所述尿素配液装置5和脱硫吸收塔6连通。
其中，如图1所示，还包括旋风分离器3，所述脱硝反应塔2的顶部与浓缩塔4的中下部通过烟道Ⅱ8连通，所述烟道Ⅱ8上设置有旋风分离器3，所述旋风分离器3包括回收料仓301和落料仓302，所述回收料仓301设置在所述落料仓302的下方。所述的旋风分离器3用于去除烟气中大颗粒粉尘，包括收集部分未反应的原料。通过落料仓302出口的星型阀将收集的料送入回收料仓301中。
本系统采用的脱硝反应塔2采用气液两项并流接触，高温烟气和雾化后的亚硫酸铵的过饱和溶液自塔下部向上流动，反应塔应具备基本要求：保证气液有足够的接触时间和面积；气液两相可以强烈扰动，操作范围广，运行稳定，阻力小；具有足够的机械强度和耐腐蚀能力。塔底安装塔底旋流器201，高温烟气通过塔底旋流器201后产生旋转和离心运动，使气液充分接触，同时进行传质反应。塔内溶液雾化器202采用离心压力式雾化器，有利于高温烟气充分与雾化后的亚硫酸铵的过饱和溶液进行传质反应和水分蒸发。使溶液全部气化、溶质全部结晶成粉状或颗粒状形成小结晶。同时控制脱硝反应塔2内高温烟气流速在0.5-1m/s，温度在80-100℃，脱硝反应塔2直径大于雾化器喷距。脱硝反应塔2的高度可以保证亚硫酸铵和NOx完成反应所需时间3-10s。
如图1-4所示，所述脱硝反应塔2包括脱硝塔本体203、塔底旋流器201及溶液雾化器；所述脱硝塔本体203内腔的中下部安装有塔底旋流器201，延伸到位于所述塔底旋流器201上方的所述脱硝塔本体203内腔的所述管道Ⅰ11的一端连接有溶液雾化器202，位于所述塔底旋流器201下方的所述脱硝塔本体203与烟道Ⅰ7连通；所述脱硝塔本体203的顶部通过烟道Ⅱ8与所述旋风分离器3连通。通过在脱硝反应塔2内喷入的亚硫酸铵的过饱和溶液，液态的亚硫酸铵的过饱和溶液通过溶液雾化器202被雾化成细小的液滴，这些小液滴在高温烟气中迅速蒸发形成小结晶，被高温烟气干燥成含有亚硫酸铵固体颗粒，在蒸发过程中同时与高温烟气中NOx反应，生成的含有硫酸铵颗粒。
本系统采用的浓缩塔4采用气液两项逆流接触，中温烟气自下而上，含有亚硫酸铵的生成液自塔上部向下流动，浓缩塔4应具备基本要求：保证气液有足够的接触时间和面积；气液两相可强烈扰动，操作范围广，运行稳定，阻力小；具有足够的机械强度和耐腐蚀能力。浓缩塔本体404的底部内应做防腐，底部与浓缩循环泵402和浓缩出液泵401相连，浓缩塔本体404内采用压力式锥形喷嘴，保持较大的液滴，防止形成薄雾，造成结晶析出后被烟气携带。通过浓缩循环泵402调节流量，控制浓缩塔4内溶液浓度至饱和，形成亚硫酸铵的过饱和溶液；另外通过脱硫出液泵601调节流量，控制浓缩塔4液位；通过输送泵502调节流量，控制浓缩塔4溶液PH值在7-8之间。
如图1所示，所述浓缩塔4包括浓缩出液泵401、浓缩循环泵402、浓缩液喷嘴403及浓缩塔本体404，所述浓缩塔本体404的内腔的底部设置有浓缩液腔406，所述浓缩液腔406内设置有pH计和温度计，所述浓缩塔本体404的出液口通过管道Ⅰ11与脱硝塔本体203连通，所述管道Ⅰ11上设置有浓缩出液泵401，所述浓缩塔本体404通过烟道Ⅲ9与脱硫吸收塔6连通，所述浓缩液腔406与循环管Ⅰ405的一端连接，所述循环管Ⅰ405的另一端延伸到所述浓缩液腔406上方的所述浓缩塔本体404的腔内，所述循环管Ⅰ405的另一端设置有浓缩液喷嘴403，所述循环管Ⅰ405上设置有循环泵。含少量的小颗粒粉尘的中温烟气进入浓缩塔4，中温烟气与含有亚硫酸铵的生成液直接换热，浓缩塔4中含有亚硫酸铵的生成液温度升高，中温烟气温度降低，同时将中温烟气中的硫酸铵和亚硫酸铵小颗粒凝结冷却溶解在含有亚硫酸铵的生成液里，提高浓缩液的浓度至饱和溶液，形成亚硫酸铵的过饱和溶液。烟气中硫氧化物会与含有亚硫酸铵的生成液反应，需要加入尿素调节pH值在7-8之间，确保亚硫酸铵有较高的含量。
本系统采用的脱硫吸收塔6采用气液纯两项逆流接触，低温烟气自下而上，含有尿素溶液自塔上部向下流动，以液滴状分散在气相中，脱硫吸收塔6应具备基本要求：保证气液有足够的接触时间和面积；气液两相可强烈扰动，操作范围广，运行稳定，阻力小；具有足够的机械强度和耐腐蚀能力。底部与脱硫循环泵602和脱硫出液泵601相连，脱硫吸收塔6内采用多层喷，吸收喷嘴606采用压力式锥形喷嘴，喷洒角度大、均匀且不易堵塞，通过脱硫循环泵602将含有尿素的吸收液送入吸收喷嘴606处。除雾器604布置在塔顶，采用一体化管式除尘除雾器604，减少液滴携带，降低净低温烟气中硫酸盐的含量，除雾器604需要用工艺水定期冲洗。通过输送泵502调节流量，控制浓缩塔4溶液PH值在7-8之间。
如图1所示，脱硫吸收塔6包括脱硫出液泵601、脱硫循环泵602、填料层603、除雾器604、吸收塔本体607及吸收喷嘴606，所述吸收塔本体607的内腔的底部设置有脱硫储液室608，所述脱硫储液室608内设置有另一pH计，位于所述脱硫储液室608上方的所述吸收塔本体607的内腔依次设置有填料层603，所述脱硫储液室608通过管道Ⅱ12与浓缩塔本体404连通，所述管道Ⅱ12上设置有脱硫出液泵601，所述脱硫储液室608与填料层603之间的所述吸收塔本体607通过烟道Ⅲ9与浓缩塔本体404连通，所述脱硫储液室608与循环管Ⅱ605的一端连接，所述循环管Ⅱ605的另一端延伸到填料层603和除雾器604之间的所述吸收塔本体607内腔，所述循环管Ⅱ605的另一端连接有吸收喷嘴606。所述脱硫吸收塔6还包括除雾器604，所述除雾器604位于填料层603上方的所述吸收塔本体607内腔中，所述脱硫吸收塔6顶部连接有烟道Ⅳ10，所述烟道Ⅳ10上依次设置有二氧化硫和氮氧化物分析仪。经过初步脱硫降温后的低温烟气进入脱硫吸收塔6后进一步脱硫，脱硫吸收液主要成分是含亚硫酸铵和尿素的混合液，脱硫吸收塔6内不设置吸附装置，控制吸收液浓度和pH值7-8，保证脱硫效率和氨逃逸合格。
如图1所示，所述脱硝反应塔2与高温烟气之间的烟道Ⅰ7上设置有增压风机1，所述增压风机1与高温烟气进口之间的烟道Ⅰ7上设置有另一二氧化硫和氮氧化物分析仪。所述增压风机1出口与脱硝反应塔2入口风室通过烟道Ⅰ7相连，增压风机1入口安装二氧化硫和氮氧化物分析仪，以及温度表、压力表、风量表。
如图1所示，所述用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统还包括尿素配液装置5，所述尿素配液装置5包括溶液槽501、输送泵502、尿素料仓503、称重机504及搅拌器505，所述溶液槽501通过输送管道506分别与浓缩塔4和脱硫吸收塔6连通，所述输送管道506上设置有输送泵502，所述溶液槽501通过称重机504与尿素料仓503连通，所述溶液槽501内设置有搅拌器505。
如图1所示，进一步，烟道Ⅰ7、烟道Ⅱ8、烟道Ⅲ9及烟道Ⅳ10上根据需要安装有温度表、压力表及风量表。
一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统的工作过程，包括如下的步骤：
(1)系统准备就绪后，在尿素的溶液槽501内配制30-40％的尿素溶液，向脱硫吸收塔6送入一定液位的尿素溶液，再启动脱硫循环泵602，开始尿素溶液形成的吸收液的循环。
(2)启动增压风机1，引高温烟气进行系统升温，同时调节系统风量和压力，保证脱硝反应塔2内微正压2-5KPa，流速在0.5-1m/s。
(3)脱硫吸收塔6内吸收液PH在6-7时，启动脱硫吸收塔6的脱硫出液泵601向浓缩塔4送溶液，液位达到后启动浓缩循环泵402，同时控制浓缩塔4pH在7-8，当溶液接近饱和时或有固含量时，形成亚硫酸铵的过饱和溶液，启动浓缩出料泵向脱硝反应塔2进液，控制脱硝反应塔2内温度在80-100℃之间。
(4)根据系统出口净烟气的氮氧化物浓度，调节脱硝反应塔2的进料量，同时启动旋风分离器3的落料仓302的落料口星型阀，进行出料。
综上所述，本发明的烟气处理系统可以有效地除去烟气中的含硫和氮的有害物，二氧化硫去除率达到99％以上，氮氧化物去除率在70％以上，由此降低烟气排放危害环境的风险。本发明的处理系统的结构简单，制造容易，使用安全可靠，便于实施推广应用。可以缩短流程、降低投资成本，脱硫脱硝的产物硫酸钠无需蒸发结晶过滤，即可用于其它工业原料，无废水排放，具有一定的实际应用前景。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本发明中，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，除非另有明确的限定。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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：低温烟气中的硫氧化物与尿素溶液反应生成含有亚硫酸铵的生成液；
步骤2：步骤1中所述含有亚硫酸铵的生成液与中温烟气作用形成亚硫酸铵的过饱和溶液，中温烟气转化成低温烟气回用于步骤1；
步骤3：步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气并流相互接触，亚硫酸铵的过饱和溶液蒸发成固体颗粒，固体颗粒中亚硫酸铵与高温烟气中的氮氧化物反应生成硫酸铵固体颗粒，高温烟气转化成中温烟气回用于步骤2。
2.根据权利要求1所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法，其特征在于，所述步骤1中尿素溶液中的pH为6-7；所述步骤2中亚硫酸铵的过饱和溶液通过尿素调pH，pH为7-8。
3.根据权利要求1所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法，其特征在于，所述步骤3中高温烟气的流速为0.5-1m/s，温度为80-100℃，亚硫酸铵的过饱和溶液的流速为1-3m/s，亚硫酸铵的过饱和溶液与高温烟气相互接触的时间为3-10s。
4.基于权利要求1至3任一项所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，包括用于使高温烟气中的氮氧化物反应的脱硝反应塔(2)，用于使含有亚硫酸铵的生成液形成亚硫酸铵的过饱和溶液的浓缩塔(4)，用于使低温烟气中的硫氧化物反应的脱硫吸收塔(6)，和用于提供尿素溶液的尿素配液装置(5)，所述脱硝反应塔(2)的下部与高温烟气的烟道Ⅰ(7)连通，所述脱硝反应塔(2)与浓缩塔(4)的出液口连通，所述脱硝反应塔(2)的顶部与浓缩塔(4)的中下部连通，所述浓缩塔(4)的顶部与所述脱硫吸收塔(6)连通，所述脱硫吸收塔(6)的出液口与所述浓缩塔(4)的中上部连通，所述尿素配液装置(5)和脱硫吸收塔(6)连通。
5.根据权利要求4所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，还包括旋风分离器(3)，所述脱硝反应塔(2)的顶部与浓缩塔(4)的中下部通过烟道Ⅱ(8)连通，所述烟道Ⅱ(8)上设置有旋风分离器(3)。
6.根据权利要求5所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，所述脱硝反应塔(2)包括脱硝塔本体(203)、塔底旋流器(201)及溶液雾化器(202)；所述脱硝塔本体(203)内腔的中下部安装有塔底旋流器(201)，所述脱硝塔本体(203)顶部通过管道Ⅰ(11)与浓缩塔(4)连通，所述管道Ⅰ(11)的一端延伸到位于所述塔底旋流器(201)上方的所述脱硝塔本体(203)内腔并连接有溶液雾化器(202)，位于所述塔底旋流器(201)下方的所述脱硝塔本体(203)与烟道Ⅰ(7)连通；所述脱硝塔本体(203)的顶部通过烟道Ⅱ(8)与浓缩塔(4)的中下部连通。
7.根据权利要求6所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，所述浓缩塔(4)包括浓缩出液泵(401)、浓缩循环泵(402)、浓缩液喷嘴(403)及浓缩塔本体(404)，所述浓缩塔本体(404)的内腔的底部设置有浓缩液腔(406)，所述浓缩液腔(406)内设置有pH计，所述浓缩塔本体(404)的出液口通过管道Ⅰ(11)与脱硝塔本体(203)连通，所述管道Ⅰ(11)上设置有浓缩出液泵(401)，所述浓缩塔本体(404)顶部通过烟道Ⅲ(9)与脱硫吸收塔(6)连通，所述浓缩液腔(406)与循环管Ⅰ(405)的一端连接，所述循环管Ⅰ(405)的另一端延伸到位于所述浓缩液腔(406)上方的所述浓缩塔本体(404)的腔内，并设置有浓缩液喷嘴(403)，所述循环管Ⅰ(405)上设置有浓缩循环泵(402)。
8.根据权利要求7所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，所述脱硫吸收塔(6)包括脱硫出液泵(601)、脱硫循环泵(602)、填料层(603)、除雾器(604)、吸收塔本体(607)及吸收喷嘴(606)，所述吸收塔本体(607)的内腔由下至上设置有脱硫储液室(608)、填料层(603)和除雾器(604)，所述脱硫储液室(608)内设置有另一pH计，所述脱硫储液室(608)通过管道Ⅱ(12)与浓缩塔本体(404)的中上部连通，所述管道Ⅱ(12)上设置有脱硫出液泵(601)，所述脱硫储液室(608)与填料层(603)之间的所述吸收塔本体(607)通过烟道Ⅲ(9)与浓缩塔本体(404)连通，所述脱硫储液室(608)与循环管Ⅱ(605)的一端连接，所述循环管Ⅱ(605)的另一端延伸到位于填料层(603)和除雾器(604)之间的所述吸收塔本体(607)内腔，并连接有吸收喷嘴(606)，所述吸收塔本体(607)顶部连接有烟道Ⅳ(10)，所述烟道Ⅳ(10)上设置有二氧化硫和氮氧化物分析仪。
9.根据权利要求4-8任一项所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，所述烟道Ⅰ(7)上设置有增压风机(1)，在所述增压风机(1)远离脱硝反应塔(2)一侧的烟道Ⅰ(7)上设置有另一个二氧化硫和氮氧化物分析仪。
10.根据权利要求4-8任一项所述一种用于烟气脱硫脱硝的半干处理方法的系统，其特征在于，还包括尿素配液装置(5)，所述尿素配液装置(5)包括溶液槽(501)、输送泵(502)、尿素料仓(503)、称重机(504)及搅拌器(505)，所述溶液槽(501)通过输送管道(506)分别与浓缩塔(4)和脱硫吸收塔(6)连通，所述输送管道(506)上设置有输送泵(502)，所述溶液槽(501)通过称重机(504)与尿素料仓(503)连通，所述溶液槽(501)内设置有搅拌器(505)。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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