CN115382378A - 一种烟气处理装置及脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种烟气处理装置及脱硫装置，所述烟气处理装置包括塔体、热水排出泵和循环水泵，所述塔体的侧壁设有烟气进口，所述塔体的顶部设有烟气出口，所述塔体的烟气进口与烟气出口之间设有至少一个换热层，每个换热层包括填料层和喷淋设备，所述每个换热层中靠近所述烟气进口的一侧设有所述填料层，所述每个换热层中靠近所述烟气出口的一侧设有所述喷淋设备；所述塔体的底部设有水池区，所述塔体的所述水池区的侧壁设有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述循环水泵的第一输入端连接，所述循环水泵的第一输出端与所述喷淋设备的输入端连接，所述第二开口与所述热水排出泵的输入端连接。本申请可以提高吸附二氧化碳的效率。
Description
技术领域
本申请涉及烟气回收技术领域，尤其涉及一种烟气处理装置及脱硫装置。
背景技术
利用脱硫后的烟气回收二氧化碳时，需要对湿法脱硫后的饱和湿烟气进行预处理，以脱除烟气中残留的污染物，调节吸附塔的烟气温度，使其与返回吸附塔的有机胺溶液温度尽可能一致，以增强有机胺对二氧化碳的吸附效果，目前湿法脱硫装置的二氧化碳回收的主系统采用吸附再生工艺，精脱硫塔、水冷却器等烟气预处理设备处理后会存在残留污染物和多余水分，导致吸附二氧化碳的效率较低。
发明内容
本申请提供一种烟气处理装置及脱硫装置，以解决吸附二氧化碳的效率较低的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种烟气处理装置，包括塔体、热水排出泵和循环水泵，所述塔体的侧壁设有烟气进口，所述塔体的顶部设有烟气出口，所述塔体的烟气进口与烟气出口之间设有至少一个换热层，每个换热层包括填料层和喷淋设备，所述每个换热层中靠近所述烟气进口的一侧设有所述填料层，所述每个换热层中靠近所述烟气出口的一侧设有所述喷淋设备；
所述塔体的底部设有水池区，所述塔体的所述水池区的侧壁设有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述循环水泵的第一输入端连接，所述循环水泵的第一输出端与所述喷淋设备的输入端连接，所述第二开口与所述热水排出泵的输入端连接。
第二方面，本申请实施例还提供一种脱硫装置，包括脱硫塔和本申请实施例第一方面公开的所述烟气处理装置，所述烟气处理装置设于所述脱硫塔的顶部，所述脱硫塔的出口连接所述烟气处理装置的烟气进口，所述烟气处理装置与所述脱硫塔之间设有接水盘。
本申请实施例中，所述烟气进口进入的烟气通过所述至少一个换热层进行换热，在所述喷淋设备喷淋的水与所述烟气换热过程中，水的温度升高并下落至所述水池区，所述水池区中的水可以经所述第一出口和所述循环水泵输入到所述喷淋设备，再次与烟气进行换热，还可以经所述第二出口和所述热水排出泵将所述水池区中多余的水排出，这样，所述烟气出口的烟气温度可以降低至与有机胺溶液的温度一致，且从所述烟气出口排出的烟气中去除了污染物和水分，烟气中的污染物和水分含量较低，从而可以提高回收二氧化碳的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的烟气处理装置的结构示意图之一；
图2是本申请实施例提供的烟气处理装置的结构示意图之二。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。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。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的烟气处理装置的结构示意图之一，如图1所示，包括塔体10、热水排出泵20和循环水泵30，所述塔体10的侧壁设有烟气进口11，所述塔体10的顶部设有烟气出口12，所述塔体10的烟气进口11与烟气出口12之间设有至少一个换热层13，每个换热层13包括填料层131和喷淋设备132，所述每个换热层13中靠近所述烟气进口11的一侧设有所述填料层131，所述每个换热层13中靠近所述烟气出口12的一侧设有所述喷淋设备132；
所述塔体10的底部设有水池区14，所述塔体10的所述水池区14的侧壁设有第一开口15和第二开口16，所述第一开口15与所述循环水泵31的第一输入端连接，所述循环水泵30的第一输出端与所述喷淋设备132的输入端连接，所述第二开口16与所述热水排出泵20的输入端连接。
具体地，所述烟气处理装置可以用于从脱硫后的烟气中回收二氧化碳的烟气预处理装置，上述烟气进口11可以用于通入湿法脱硫产生的饱和湿烟气，饱和湿烟气与上述至少一个换热层13进行换热，上述每个换热层13中的上述填料层131和上述喷淋设备132可以将湿烟气中的污染物和水分吸收，这样，上述烟气出口12的烟气温度可以降低至与二氧化碳回收吸附塔中的有机胺溶液的温度一致，且烟气中的污染物和水分含量较低，二氧化碳回收系统利用上述烟气出口12的烟气采用吸附再生工艺回收二氧化碳时，可以提高二氧化碳回收系统运行的稳定性，提高回收二氧化碳的效率和二氧化碳产品气纯度。
上述喷淋设备132喷出的水可以是对上述水池区14中的水冷却处理后产生的水，例如：上述循环水泵30从水池区14取的热水可以先由冷却设备冷却，再由上述循环水泵30将冷却后的水输送到上述喷淋设备132中，作为上述换热层13的换热冷水与烟气进行换热。这样，上述温度较高的湿烟气与温度较低的水进行换热，可以实现对湿烟气的快速降温，通过调节上述循环水泵30输送到上述喷淋设备132中的水量，还可以调节上述烟气出口12的烟气温度。具体地，上述换热层13与上述饱和湿烟气进行换热产生的热水下落至上述塔体10底部的水池区14，并通过上述第一出口15和上述第二出口16排出，上述第一出口15排出的水还可以通过上述循环水泵30输送到上述喷淋设备132的输入端，上述喷淋设备132使用上述水池区14中的水循环实现喷淋，而上述第二出口16可以通过上述热水排出泵20将上述水池区14中多余的水排出，排出上述烟气处理装置的水还可以为其他装置供水。
本申请实施例中，所述烟气进口11进入的烟气通过所述至少一个换热层13进行换热，在所述喷淋设备132喷淋的水与所述烟气换热过程中，水的温度升高并下落至所述水池区14，所述水池区14中的水可以经所述第一出口15和所述循环水泵30输入到所述喷淋设备132，再次与烟气进行换热，还可以经所述第二出口16和所述热水排出泵20将所述水池区14中多余的水排出，这样，所述烟气出口12的烟气温度可以降低至与有机胺溶液的温度一致，且从所述烟气出口12排出的烟气中去除了污染物和水分，烟气中的污染物和水分含量较低，从而可以提高回收二氧化碳的效率。
另外，湿法脱硫排出的湿烟气温度一般在50℃以上，50℃的湿烟气含水率在15％左右，机组排烟的总含水量约为120g/m3；45℃的湿烟气含水率在10％左右，烟气含水量约为80g/m3；40℃的湿烟气含水率在7.5％左右，烟气含水量约为60g/m3。上述烟气处理装置在对上述烟气进行降温的过程中，还会将湿烟气中含有的水凝结，凝结的水与换热后升温的水一起下落到上述水池区14中，其中一部分水可以通过上述热水排出泵20排出，作为工业循环冷却水继续使用，实现所述烟气处理装置的提水效果。并且，湿法脱硫产生的湿烟气中二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物被大量去除，二氧化硫一般在35mg/m3以内，氮氧化物一般在50mg/m3以内，粉尘一般在10mg/m3以内，上述湿烟气通过烟气处理装置处理后，排出的水中可以脱除90％以上的二氧化硫和70％以上的粉尘，实现水质的提升和水资源利用率的提高，减少水处理的费用。
可选地，如图1所示，所述至少一个换热层13与所述塔体10的顶部之间还设有丝网除沫器17。
该实施方式中，所述丝网除沫器17可以除去换热后的烟气夹带的雾沫，进一步降低所述烟气的水分含量，提高对所述烟气出口12的烟气中二氧化碳回收的效果。
可选地，如图1所示，所述循环水泵30为变频泵，所述循环水泵30的第二输出端用于连接空冷塔的输入端，所述循环水泵30的第二输入端用于连接所述空冷塔的输出端。
其中，上述空冷塔将上述循环水泵30从上述水池区14输出的水降温，并且不需要额外对上述空冷塔供水，可以节约水资源，降低烟气处理的水耗。
该实施方式中，通过所述空冷塔将所述循环水泵30从所述水池区14输出的水进行冷却降温，并将冷却后的水输送到所述喷淋设备132，实现所述至少一个换热层13的换热功能。并且，所述循环水泵30通过采用变频泵，可以调节进入所述喷淋设备132的水量，从而调整所述烟气出口12烟气的温度，使烟气的温度与二氧化碳回收吸附塔中的有机胺溶液的温度尽可能保持一致，可以避免吸附塔内溶液蒸发或烟气凝水情况的发生，从而增强有机胺对二氧化碳的吸附效果，以及确保吸附剂溶液的品质，有利于二氧化碳回收系统的稳定运行。
另外，上述循环水泵30可以选择更大扬程的水泵，以将循环水泵30中的水输送到上方的喷淋设备132，以及克服所述空冷塔所需的阻力。
可选地，如图1所示，所述热水排出泵20的第二输出端用于连接排水池。
其中，如图1所示的烟气处理系统中，上述热水排出泵20可以选择流量较小的泵，用于排出所述烟气处理系统中多余的水量。
该实施方式中，通过所述热水排出泵20的第二输出端连接排水池，可以将所述水池区14中多余的水输出到所述烟气处理装置外，确保所述烟气处理装置的稳定运行。
并且，在不需要从烟气中回收二氧化碳的情况下，所述烟气处理装置还可以单独作为提水系统使用，例如：所述热水排出泵20排出的水残留污染物浓度较低，可以脱除90％以上的二氧化硫和70％以上的粉尘，即排出的水中含有的污染物为毫克级，水为克级，两者有千倍以上的差异，表明排出水的水质符合工业循环冷却水水质标准，可以进入全厂工业水管网再利用，提高水资源的利用率。
可选地，所述填料层131内设有换热填料。
其中，上述换热填料可以选用火力发电厂自然通风湿式冷却塔用淋水填料，也可以选用其它高效换热填料，通过所述填料层131内的换热填料实现所述烟气与所述喷淋设备132喷淋的水的高效换热。
该实施方式中，通过所述填料层131内的换热填料，可以增大烟气与循环水的接触面积、提高传质传热效果，能够有效去除烟气中残留污染物，提升二氧化碳产品气的纯度，扩大二氧化碳产品气的再利用范围。并且，可以采用碳酸钠或碳酸氢钠作为残留污染物的吸收剂，吸收剂与污染物发生反应产生的气体为二氧化碳，不会对二氧化碳产品气产生负面影响。
可选地，所述喷淋设备132包括喷淋层或配水管。
具体地，上述喷淋设备132可以包括在每个换热层内均匀设置的喷嘴，通过将上述循环水泵30输送的冷水均匀分布到每个喷嘴，每个喷嘴喷出的水与上述烟气进口11的湿烟气流动的方向相反，实现水与湿烟气的充分接触换热，并吸收湿烟气中的二氧化硫等污染物。
可选地，如图2所示，所述水池区14沿水平方向设有隔板141，所述隔板141将所述水池区14分为第一水池区142和第二水池区143，所述第一水池区位于所述隔板141的与所述塔体10的底部相对的一面，所述第二水池区142位于所述隔板141的与所述塔体10的底部相背的一面，且所述隔板141设有多个通孔；
所述第一开口15位于所述塔体10的所述第一水池区142的侧壁，所述第二开口16位于所述塔体10的所述第二水池区143的侧壁。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的烟气处理装置的结构示意图之二，湿烟气在上述换热层13进行换热，并在冷水液滴上凝结出更多的水，喷淋设备132喷淋的水在换热过程中温度升高并下落到上述第二水池区143，上述第二水池区143与下方的上述第一水池区142通过隔板141上的多个通孔连通，上述第二水池区143与上述第一水池区142可以分别作为上述水池区14内的热水区和冷水区，并通过上述多个通孔连通，调节水池内的温度。
该实施方式中，可以通过调节上述喷淋设备132喷淋到上述塔体10内的水量，调节上述烟气出口12的烟气温度。
可选地，如图2所示，所述热水排出泵20的第一输出端用于连接冷却塔的输入端，所述塔体10还设有第三开口18，所述第三开口18用于连接所述冷却塔的输出端，所述第三开口18位于所述塔体10的所述第一水池区142的侧壁。
其中，上述冷却塔可以对输入的热水进行降温，上述热水排出泵20排出的水温度较高，通过上述冷却塔对热水进行冷却降温，并将降温后的水输送到上述第一水池区142，这样，上述第二水池区143作为温度较高的热水区，上述第一水池区142作为温度较低的冷水区，将冷水区的水输送到上述喷淋设备132中，实现冷水与烟气的换热，冷水升温后落到热水区，这样实现水的循环利用。
该实施方式中，所述热水排出泵20可以将所述换热层13中产生并降落到所述第二水池区142的热水输出到冷却塔中进行降温，并通过所述第三开口18将冷却塔降温后的水输送到所述第一水池区142，这样所述喷淋设备132可以利用第一水池区142内的冷水与烟气进行换热，提高所述换热层13的换热效果。
本申请中的各项设备均为模块化组合，并用管道系统连接成有机整体，检修维护方便，运行费用低。
本申请实施例中介绍的多种可选的实施方式，在彼此不冲突的情况下可以相互结合实现，也可以单独实现，对此本申请实施例不作限定。
本申请实施例进一步提供一种脱硫装置，包括脱硫塔和上述烟气处理装置，所述烟气处理装置设于所述脱硫塔的顶部，所述脱硫塔的出口连接所述烟气处理装置的烟气进口，所述烟气处理装置与所述脱硫塔之间设有接水盘。
需要说明的是，本申请实施例所提供的脱硫装置包括上述烟气处理装置实施例中的全部技术特征，并能达到相同的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。并且，通过所述烟气处理装置与所述脱硫塔之间设置接水盘，还可以防止出现“石膏雨”现象，有利于改善周边环境。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (9)
1.一种烟气处理装置，其特征在于，包括塔体、热水排出泵和循环水泵，所述塔体的侧壁设有烟气进口，所述塔体的顶部设有烟气出口，所述塔体的烟气进口与烟气出口之间设有至少一个换热层，每个换热层包括填料层和喷淋设备，所述每个换热层中靠近所述烟气进口的一侧设有所述填料层，所述每个换热层中靠近所述烟气出口的一侧设有所述喷淋设备；
所述塔体的底部设有水池区，所述塔体的所述水池区的侧壁设有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述循环水泵的第一输入端连接，所述循环水泵的第一输出端与所述喷淋设备的输入端连接，所述第二开口与所述热水排出泵的输入端连接。
2.如权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述至少一个换热层与所述塔体的顶部之间还设有丝网除沫器。
3.如权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述水池区沿水平方向设有隔板，所述隔板将所述水池区分为第一水池区和第二水池区，所述第一水池区位于所述隔板的与所述塔体的底部相对的一面，所述第二水池区位于所述隔板的与所述塔体的底部相背的一面，且所述隔板设有多个通孔；
所述第一开口位于所述塔体的所述第一水池区的侧壁，所述第二开口位于所述塔体的所述第二水池区的侧壁。
4.如权利要求3所述的烟气处理装置，其特征在于，所述热水排出泵的第一输出端用于连接冷却塔的输入端，所述塔体还设有第三开口，所述第三开口用于连接所述冷却塔的输出端，所述第三开口位于所述塔体的所述第一水池区的侧壁。
5.如权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述循环水泵为变频泵，所述循环水泵的第二输出端用于连接空冷塔的输入端，所述循环水泵的第二输入端用于连接所述空冷塔的输出端。
6.如权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述热水排出泵的第二输出端用于连接排水池。
7.如权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述填料层内设有换热填料。
8.如权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述喷淋设备包括喷淋层或配水管。
9.一种脱硫装置，其特征在于，包括脱硫塔和权利要求1至8中任一项所述的烟气处理装置，所述烟气处理装置设于所述脱硫塔的顶部，所述脱硫塔的出口连接所述烟气处理装置的烟气进口，所述烟气处理装置与所述脱硫塔之间设有接水盘。
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| CN202110565808.4A CN115382378A (zh) | 2021-05-24 | 2021-05-24 | 一种烟气处理装置及脱硫装置 |
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- 2021-05-24 CN CN202110565808.4A patent/CN115382378A/zh active Pending
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| 张盼主编: ""电力环保及应化专业毕业设计指南"", 30 April 2020, 冶金工业出版社, pages: 36 - 37 * |
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