CN115445406A - 一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法以及一体化处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于大气污染控制技术领域，公开了一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法以及一体化处理装置，包括：通过喷淋装置、气体混合装置以及除雾器对混合烟气依次进行物理处理与除尘处理；通过电氧化装置、电催化装置以及喷淋装置对混合烟气进行催化氧化处理；通过分离装置进行气液分离，并分别对分离得到的气体与液体执行不同的处理，进行回收利用或排放。本发明能对烟气中混合的尘、硫、硝的元素实现脱除，而且整个过程不产生二次污染物。本发明处理过程中的水，可供系统循环使用，减少水资源浪费。处理过程中脱出的浓离子液也能二次利用，有着成本低，经济效益和环保效益好的特点。

Description

一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法以及一体化处理装置
技术领域
本发明属于大气污染控制技术领域，尤其涉及一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法以及一体化处理装置。
背景技术
目前，随着经济高速发展，工业设备产能逐步提高，国家对环保要求越来越高，电力与钢铁行业面对减排任务尤为严格。
响应国家政策，节能减排，同时不影响社会发展步伐。开发出一款高效的除尘脱硫脱硝技术尤为迫切。因使用煤作为燃料，会产生很多含有硫跟硝的烟气，这些烟气排放进入大气后会形成酸雨，危害人类生存环境与健康，农作物收成减产。特此大气污染控制重点在于治理SO2和NOX上。然而现有的空气处理方法或处理设备不能满足连续高负荷生产需求，不能实现低成本运营、不能长期维持高脱除率、无法实现多污染物同时脱除、设备经常堵塞且在脱除污染物时会产生二次污染物。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的空气处理方法或处理设备不能满足连续高负荷生产需求，不能实现低成本运营、不能长期维持高脱除率、无法实现多污染物同时脱除、设备经常堵塞且在脱除污染物时会产生二次污染物。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法以及一体化处理装置。
本发明是这样实现的，一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法，所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法包括：
通过喷淋装置、气体混合装置以及除雾器对混合烟气依次进行物理处理与除尘处理；通过电氧化装置、电催化装置以及喷淋装置对混合烟气进行催化氧化处理；通过分离装置进行气液分离，并分别对分离得到的气体与液体执行不同的处理，进行回收利用或排放。
进一步，所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法包括以下步骤：
步骤一，利用烟道内的喷淋装置与气体混合装置进行混合烟气的物理处理，并利用除雾器对所述混合烟气进行除尘处理；喷淋对烟气降温，喷淋水雾与烟气混合捕捉烟尘，烟气与除雾器接触，作用除雾；
步骤二，利用电氧化装置与电催化装置对所述混合烟气进行催化氧化处理；利用喷淋装置对所述混合烟气中的SO4与H进行捕捉；电氧化与电催化，把烟气中的气体进行氧化，与催化烟气水雾；
步骤三，利用气液分离装置对所述混合烟气进入气液分离，将分离得到的液体送入浆液存储器，将分离得到的气体利用除雾器进行水雾捕捉；气体与液体分离；
步骤四，利用除雾装置对所述混合烟气的水雾进行二次捕捉，并利用催化电离装置将混合烟气中的NOX进行分解后排放至大气中；除雾装置对水雾处理。电离装置作用：把烟气里的气体分解；
步骤五，将浆液存储器中的液体输送至过滤器分解得到泥水与液体；利用电吸附装置对过滤器分解得到的液体进行处理，得到清水与浓离子液；把液体分离出清水收回利用，产出的浓离子液，方便后续其他资源回收工艺；
步骤六，将清水送入喷淋装置进行二次利用，将浓离子液送入水处理车间进行回收利用；将过滤器分解得到的泥水送入水处理车间，回收利用；把过程所产生的物料，实现多次回收利用，不产生二次污染物。
进一步，所述混合烟气为含有尘、SO2和NOX的烟气；所述混合烟气为火电厂烟气、锅炉废气、炼钢废气、有色冶炼厂废气中的一种或多种混合气体；所述混合烟气中SO2和NOX的浓度不低于100PPm。
进一步，所述步骤二中催化氧化处理包括：将所述混合烟气中的SO2催化转换为SO3；并将所述混合烟气中的水雾催化得到O跟H。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法的除尘脱硫脱硝一体化处理装置，所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置设置有：
吸烟口；
所述吸烟口的一端连接有产生混合烟气设备；所述吸烟口的另一端连接有风机；
所述风机用于将混合烟气送入第一喷淋装置中；所述第一喷淋装置连接有气体混合装置；
所述气体混合装置与除雾器连接；所述除雾器连接有电氧化装置与电催化装置；所述电氧化装置与电催化装置连接有第二喷淋装置；
所述第二喷淋装置连接有气液分离区；所述气液分离区连接有气体处理装置与浆液存储器。
进一步，所述风机为离心式风机、轴流式风机、斜流式风机、混流式风机、横流式风机中的任意一种。
进一步，所述第一喷淋装置的气液比为3-15；所述第二喷淋装置的气液比为3-15。
进一步，所述气体混合装置中混合烟气与水雾的摩尔比为0.6-3：1。
进一步，所述气体处理装置设置有除雾装置；所述除雾装置连接有第二除雾器；所述第二除雾器依次连接有第一催化电离装置以及第二催化电离装置；所述第二催化电力装置连接有排放口。
进一步，所述浆液存储器通过泵连接过滤器；所述过滤器连接有水处理装置以及电吸附装置；
所述电吸附装置与所述第二喷淋装置以及所述水处理装置相连接。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
本发明能对烟气中混合的尘、硫、硝的元素实现脱除，而且整个过程不产生二次污染物。本发明处理过程中的水，可供系统循环使用，减少水资源浪费。处理过程中脱出的浓离子液也能二次利用，有着成本低，经济效益和环保效益好的特点。
第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
本发明提供了一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法与处理装置，可以把工业设备产生的烟尘与SO2和NOX进行处理，而且不产生二次污染物。
第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
(1)本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：
预期收益：把生产过程中所产生衍生品，都进行回收利用；商业价值：回收利用原本浪费了的能源，回收的产物，能加工出其他有用的产品。
(2)本发明的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：
解决了除尘脱硫脱硝过程，需要投放大量其他反应物，与产出太多衍生反应物，增加了运营成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的除尘脱硫脱硝一体化处理方法原理图；
图2是本发明实施例提供的除尘脱硫脱硝一体化处理方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
如图1-图2所示，本发明实施例提供的除尘脱硫脱硝一体化处理方法包括以下步骤：
S101，利用烟道内的喷淋装置与气体混合装置进行混合烟气的物理处理，并利用除雾器对所述混合烟气进行除尘处理；
S102，利用电氧化装置与电催化装置对所述混合烟气进行催化氧化处理；利用喷淋装置对所述混合烟气中的SO4与H进行捕捉；
S103，利用气液分离装置对所述混合烟气进入气液分离，将分离得到的液体送入浆液存储器，将分离得到的气体利用除雾器进行水雾捕捉；
S104，利用除雾装置对所述混合烟气的水雾进行二次捕捉，并利用催化电离装置将混合烟气中的NOX进行分解后排放至大气中；
S105，将浆液存储器中的液体输送至过滤器分解得到泥水与液体；利用电吸附装置对过滤器分解得到的液体进行处理，得到清水与浓离子液；
S106，将清水送入喷淋装置进行二次利用，将浓离子液送入水处理车间进行回收利用；将过滤器分解得到的泥水送入水处理车间，回收利用。
本发明实施例提供的除尘脱硫脱硝一体化方法具体流程如下：
(1)风机为整个系统提供动力，推动装置混合烟气进入烟道内的每一个装置。
(2)混合烟气进入喷淋装置与气体混合装置，给混合烟气进行物理处理，并用除雾器脱除大部分尘
(3)混合烟气进入电氧化装置A与电催化装置A中，把混合烟气中的SO2 进行催化，变成SO3，烟气中的水雾催化出O跟H。
(4)混合烟气进入喷淋装置B，把混合烟气中的SO4与H进行捕捉。
(5)混合烟气进入气液分离区，进行气液分离。液体进入浆液存储器，气体进入除雾器B，对水雾进行捕捉。
(6)混合烟气进入除雾装置C，对水雾进行二次捕捉。
(7)混合烟气进入催化电离装置A与催化电离装置B，此部分将混合烟气中的NOX进行分解。
(8)最后经过处理的气体达到净化目的，排放到大气当中。
(9)此前在浆液存储器内的浆液，通过泵，输送到过滤器。分解出泥水，与液体。
(10)过滤器出来的液体，进入电吸附。获得清水与浓离子液，清水进入喷淋系统二次利用。
(11)浓离子液进入水处理车间，回收利用。
(12)过滤器分解出的泥水，进入水处理车间，回收利用。
本发明实施例提供的除尘脱硫脱硝一体化设备工作流程如下：
①.将设备吸烟口接入产生混合烟气设备中。
②将含有尘、SO2和NOX的烟气吹送到喷淋装置A，除雾后获得调整温度后的含尘少、SO2和NOX的烟气和水雾。喷淋装置A的气液比控制在3-15。
③.将上述步骤②获得的调整温度后的含尘少、SO2和NOX的烟气和水雾。进入混风装置。捕获气体中的尘排出含尘少、SO2和NOX的烟气和水雾。混风装置脱硫尾气，尘、水雾、SO2和NOX混合时，其中含有尘与水雾的摩尔比控制0.6-3∶1。
④.将上述步骤③获得的含尘少、SO2和NOX的烟气和水雾，送入除雾器A 中，把水雾与尘捕获与降温。含尘、SO2和NOX的烟气和水雾。除雾器的烟气逸漏率应控制0-10％内。
⑤.将上述步骤④获得的含尘、SO2和NOX的烟气和水雾，送入电氧化装置 A与电催化A，此处SO2氧化成SO3，所以排出SO3和NOX的烟气。电氧化装置A与电催化A的最终转化比率99.5％以上。
⑥.将上述步骤⑤获得的SO3和NOX的烟气，进入喷淋装置B，利用装置把 SO3捕捉，排出含SO4的水与NOX烟气。喷淋装置B的气液比控制在3-15。
⑦.将上述步骤⑥获得的SO4的水与NOX烟气排进气液分离区，把含SO4水排入浆液存储器中，烟气则进入除雾装置B，与除雾装置C中，排出气体。气液分离区的气液分离达100％。除雾装置B的烟气逸漏率控制0％内。
⑧.将上述步骤⑦获得的NOX气体，送进催化电离B和催化电离C中，排出电离后的N气与O气，实现气体洁净排放。催化电离B与催化电离C电离率控制在98％。
⑨.将上述步骤⑦获得的含SO4水，通过泵送到过滤器，获得液体与泥水。
⑩.将上述步骤⑨获得的泥水送入水处理车间进行二次回收利用。
Figure BDA0003873874760000071
将上述步骤⑨获得的液体，送进电吸附中，获得水，与浓离子液。
Figure BDA0003873874760000072
将上述步骤
Figure BDA0003873874760000073
获得的水，送入喷淋系统，实现二次利用。
Figure BDA0003873874760000074
将上述步骤
Figure BDA0003873874760000075
获得的浓离子液，送到水处理车间进行二次回收利用。
本发明实施例提供的风机选用，离心式、轴流式、斜流式(混流式)、横流式中的选用一种。
本发明实施例提供的含有SO2和NOX的烟气为火电厂烟气、锅炉废气、炼钢废气、有色冶炼厂废气中的一种或多种混合气体。本发明实施例提供的含有 SO2和NOX的烟气中SO2和NOX的浓度不低于100PPm。
本发明实施例提供的各设备运行功率如下：
Figure BDA0003873874760000081
二、应用实施例。为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
能应用于：发电站、钢铁厂、化工厂、水泥厂、燃烧煤的排放装置。
三、实施例相关效果的证据。本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。
运行过程不产生二次污染物，具备优势：把烟气中含有的物质，大量吸收回收，二次生产利用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种除尘脱硫脱硝一体化处理方法，其特征在于，所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法包括：
通过喷淋装置、气体混合装置以及除雾器对混合烟气依次进行物理处理与除尘处理；通过电氧化装置、电催化装置以及喷淋装置对混合烟气进行催化氧化处理；通过分离装置进行气液分离，并分别对分离得到的气体与液体执行不同的处理，进行回收利用或排放。
2.如权利要求1所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法，其特征在于，所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法包括以下步骤：
步骤一，利用烟道内的喷淋装置与气体混合装置进行混合烟气的物理处理，并利用除雾器对所述混合烟气进行除尘处理；
步骤二，利用电氧化装置与电催化装置对所述混合烟气进行催化氧化处理；利用喷淋装置对所述混合烟气中的SO4与H进行捕捉；
步骤三，利用气液分离装置对所述混合烟气进入气液分离，将分离得到的液体送入浆液存储器，将分离得到的气体利用除雾器进行水雾捕捉；
步骤四，利用除雾装置对所述混合烟气的水雾进行二次捕捉，并利用催化电离装置将混合烟气中的NOX进行分解后排放至大气中；
步骤五，将浆液存储器中的液体输送至过滤器分解得到泥水与液体；利用电吸附装置对过滤器分解得到的液体进行处理，得到清水与浓离子液；
步骤六，将清水送入喷淋装置进行二次利用，将浓离子液送入水处理车间进行回收利用；将过滤器分解得到的泥水送入水处理车间，回收利用。
3.如权利要求1所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法，其特征在于，所述混合烟气为含有尘、SO2和NOX的烟气；所述混合烟气为火电厂烟气、锅炉废气、炼钢废气、有色冶炼厂废气中的一种或多种混合气体；所述混合烟气中SO2和NOX的浓度不低于100PPm。
4.如权利要求2所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法，其特征在于，所述步骤二中催化氧化处理包括：将所述混合烟气中的SO2催化转换为SO3；并将所述混合烟气中的水雾催化得到O跟H。
5.一种实施如权利要求1-4任意一项所述除尘脱硫脱硝一体化处理方法的除尘脱硫脱硝一体化处理装置，其特征在于，所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置设置有：
吸烟口；
所述吸烟口的一端连接有产生混合烟气设备；所述吸烟口的另一端连接有风机；
所述风机用于将混合烟气送入第一喷淋装置中；所述第一喷淋装置连接有气体混合装置；
所述气体混合装置与除雾器连接；所述除雾器连接有电氧化装置与电催化装置；所述电氧化装置与电催化装置连接有第二喷淋装置；
所述第二喷淋装置连接有气液分离区；所述气液分离区连接有气体处理装置与浆液存储器。
6.如权利要求5所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置，其特征在于，所述风机为离心式风机、轴流式风机、斜流式风机、混流式风机、横流式风机中的任意一种。
7.如权利要求5所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置，其特征在于，所述第一喷淋装置的气液比为3-15；所述第二喷淋装置的气液比为3-15。
8.如权利要求5所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置，其特征在于，所述气体混合装置中混合烟气与水雾的摩尔比为0.6-3：1。
9.如权利要求5所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置，其特征在于，所述气体处理装置设置有除雾装置；所述除雾装置连接有第二除雾器；所述第二除雾器依次连接有第一催化电离装置以及第二催化电离装置；所述第二催化电力装置连接有排放口。
10.如权利要求5所述除尘脱硫脱硝一体化处理装置，其特征在于，所述浆液存储器通过泵连接过滤器；所述过滤器连接有水处理装置以及电吸附装置；
所述电吸附装置与所述第二喷淋装置以及所述水处理装置相连接。
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