CN115970460B - 一种烟气处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及废气处理技术领域,具体而言,涉及一种烟气处理装置及处理方法,处理装置包括处理筒主体,处理筒主体上设置有进气口,排污口和排气口,处理筒主体内沿重力方向分布且依次连通的捕获颗粒的和冷却的除尘冷却段、洗涤有害气体的反应段和除去结晶盐和液滴的保护段,进气口开设在除尘冷却段上,排污口开设在除尘冷却段底部,排气口开设在保护段上,通过多段处理部分别对不同的成分进行处理,有效提高了对烟气的处理效果,同时通过多道洗涤工序向下冲洗和沉降,使整个装置长期稳定运行,有效避免整个装置发生堵塞,进一步提高了对烟气的处理效果。
Description
技术领域
本申请实施例涉及废气处理技术领域,具体而言,涉及一种烟气处理装置及处理方法。
背景技术
CO2捕集工艺目前工业应用成熟的为化学吸收法,以有机醇胺吸收剂为主,将二氧化碳在吸收塔内被溶剂吸收,在再生塔内受热解吸,从而实现二氧化碳的捕集分离,GB/T51316-2018《烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准》针对进入吸收塔的烟气指标进行了规定:烟气温度不宜高于45℃,粉尘含量不宜大于5mg/Nm3,SO2含量不宜大于10mg/Nm3,NOx含量不宜大于50mg/Nm3。
在相关技术中,在对CO2捕集的烟气进行处理时,由于烟气成分复杂,包括容易将装置堵塞的颗粒物质以及SO2和NOX等成分,一般往往采用过滤净化的方式对颗粒物质进行过滤以及SO2和NOX等成分进行反应,工作时容易发生堵塞且产生结晶盐,导致处理效果下降,容易导致处理后的烟气不达标,颗粒物堵塞系统,SO2和NOX等成分易与醇胺吸收剂发生反应,生成难以再生的热稳定性盐,影响后续CO2的捕集。
发明内容
本申请实施例提供一种烟气处理装置及处理方法,旨在解决处理后的烟气不达标的问题。
本申请实施例第一方面提供一种烟气处理装置,所述处理装置包括处理筒主体,所述处理筒主体上设置有进气口,排污口和排气口,所述处理筒主体内沿重力方向分布且依次连通的除尘冷却段、反应段和保护段,所述进气口开设在所述除尘冷却段上,所述排污口开设在所述除尘冷却段底部,所述排气口开设在所述保护段上:
所述除尘冷却段包括第一喷液管和沉降管,所述沉降管设置在所述处理筒主体底部,所述排污口设置在所述沉降管底部,所述第一喷液管设置在所述进气口顶部一侧,所述第一喷液管的出液方向朝向所述沉降管;
所述反应段包括第一填料段和第二喷液管,所述第一填料段设置在所述处理筒主体位于进气口内壁上,所述第二喷液管设置在所述第一填料段顶部,所述第二喷液管的出液方向朝向所述第一填料段;和
所述保护段包括第二填料段、第一除沫分离器和第三喷液管,所述第一除沫分离器设置在所述第二喷液管顶侧,所述第二填料段设置在所述第一除沫分离器与所述排气口之间,所述第三喷液管设置在所述第二填料段顶部,所述第三喷液管的出液方向朝向所述第二填料段。
可选地,所述除尘冷却段还包括:
锥形导流板,所述沉降管开设有沉降口和与所述沉降口连通的沉降腔,所述沉降口穿过所述处理筒主体伸入至所述处理筒主体内,所述沉降管的外壁与所述处理筒主体的内壁具有间隙以形成容纳腔,所述处理筒主体的侧壁上开设有与所述容纳腔连通的第一出液孔,所述锥形导流板设置在所述第一喷液管下方,且所述锥形导流板的底端伸入所述沉降管内。
可选地,所述处理装置还包括:
循环泵管路,所述循环泵管路上设置有泵体,所述循环泵管路的进液端与所述第一出液孔连接,出液端分别与与第一喷液管和第二喷液管连通;
所述循环泵管路上设置有补充管路和排液管路,所述补充管路与外部供液源连接用于补充洗涤液,所述排液管路与外部连通用于排出洗涤液。
可选地,所述处理装置还包括:
升气塔盘,所述升气塔盘设置在所述第二填料段底部用于盛接所述第三喷液管喷出的洗涤水,所述处理筒主体上开设有供所述升气塔盘的出液端与所述循环泵管路的进液端连通。
可选地,所述循环泵管路上设置有洗涤液冷却器,所述洗涤液冷却器设置在所述泵体的出液端。
可选地,所述处理装置还包括:
第四喷液管,所述第四喷液管设置在所述第二填料段与所述第一除沫分离器之间,所述第四喷液管上设置有多个朝向所述第一除沫分离器的喷头用于清洗所述第一除沫分离器,所述第四喷液管进液端与所述第三喷液管的进液端连通。
可选地,所述处理装置还包括:
第二除沫分离器,所述第二除沫分离器设置在所述第三喷液管与所述排气口之间。
可选地,所述进气口处设置有切向气体分布器,所述切向气体分布器沿水平方向设置,且的进气端与所述进气口连通,所述第一喷液管上的多个喷头的朝向与所述切向气体分布器的进气方向相适配。
可选地,所述第一填料段包括第一填料支撑、第一填充部和第一压紧格栅,所述第一填料支撑与所述第一压紧格栅将所述第一填充部夹持在中间;
所述第二填料段包括第二填料支撑、第二填充部和第二压紧格栅,所述第二填料支撑与所述第二压紧格栅将所述第二填充部夹持在中间。
本申请实施例第二方面提供一种烟气处理方法,基于实施例一提供的处理装置,所述处理方法包括:
将烟气沿处理筒主体的切向从进气口输入烟气沿处理筒内;
通过第一喷液管对烟气进行初洗涤,以将烟气中的颗粒洗涤至沉降管内;
通过第二喷液管对初洗涤后的烟气进行再洗涤,以将烟气中的有害气体吸收;
通过第一除沫分离器对再洗涤后的烟气中的水雾及结晶盐进行拦截,并通过第三喷液管对经过第二填料段的烟气进行终洗涤,以将烟气中的结晶盐溶解洗涤;
将终洗涤后的烟气从排气口输出,以供CO2捕集。
采用本申请提供的一种烟气处理装置及处理方法,在对烟气进行CO2捕集前,先将烟气从进气口输入处理筒主体内,将烟气按照螺旋方向注入,以使烟气中的颗粒物质向下方的除尘冷却段运动,通过第一喷液管喷出洗涤液对烟气中的颗粒物质进行润湿洗涤,以将烟气中的颗粒代入沉降管内,经过初洗涤的烟气进入上方的反应段,经过第一填料段处理后,通过第二喷液管喷出洗涤液对烟气中的有害气体,如SO2及NOx等气体进行反应溶解,从而去除烟气中的有害气体,经过再处理的烟气继续向上进入保护段,在对SO2及NOx等气体进行处理时容易生成结晶盐,因此通过第一除沫分离器再次对烟气中夹带的水雾以及结晶盐进行拦截,并通过第三喷液管喷出洗涤水对经过第二填料段的烟气进行清洗,最终使经过一系列处理的烟气从顶部的排气口输出,以供CO2捕集,通过多段处理部分别对不同的成分进行处理,有效提高了对烟气的处理效果,同时通过多道洗涤工序向下冲洗,使整个装置长期稳定运行,有效避免整个装置发生堵塞,进一步提高了对烟气的处理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例的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是本申请一实施例提出的处理装置部分的示意图;
图2是本申请一实施例提出的处理装置以及循环管路的示意图;
图3是本申请一实施例提出的进气口的示意图;
图4是本申请一实施例提出的第一喷液管的示意图;
图5是本申请一实施例提出的第二喷液管的示意图;
图6是本申请一实施例提出的处理方法的流程图。
附图标号:1、处理筒主体;11、进气口;12、排气口;13、排污口;14、切向气体分布器;2、除尘冷却段;21、第一喷液管;22、沉降管;23、锥形导流板;24、容纳腔;241、第一出液孔;3、反应段;31、第二喷液管;32、第一填料段;33、第二出液孔;4、保护段;41、第三喷液管;42、第二填料段;43、第一除沫分离器;44、第四喷液管;45、第二除沫分离器;46、升气塔盘;5、循环泵管路;51、补充管路;52、排液管路;53、洗涤液冷却器;54、泵体;55、过滤器;
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。
CO2捕集工艺目前工业应用成熟的为化学吸收法,以有机醇胺吸收剂为主,将二氧化碳在吸收塔内被溶剂吸收,在再生塔内受热解吸,从而实现二氧化碳的捕集分离,GB/T51316-2018《烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准》针对进入吸收塔的烟气指标进行了规定:烟气温度不宜高于45℃,粉尘含量不宜大于5mg/Nm3,SO2含量不宜大于10mg/Nm3,NOx含量不宜大于50mg/Nm3。
在相关技术中,在对CO2捕集的烟气进行处理时,由于烟气成分复杂,包括容易将装置堵塞的颗粒物质以及SO2和NOX等成分,一般往往采用过滤净化的方式对颗粒物质以及SO2和NOX等成分进行过滤以及反应,工作时容易发生堵塞且产生结晶盐,导致处理效果下降,如相关技术中采用湿法脱硫技术利用文丘里管进行除尘时,容易造成较大的压力损失,导致烟气排出使压力较低,而通过碱洗塔对烟气进行处理是,容易使过滤装置及除沫分离器等发生结晶和堵塞,进而导致处理后的烟气不达标,SO2和NOX等成分易与醇胺吸收剂发生反应,生成难以再生的热稳定性盐,影响后续CO2的捕集。
实施例一
本申请第一方面提供一种烟气处理装置,参照图1,处理装置包括处理筒主体1,处理筒主体1上设置有进气口11,排污口13和排气口12;
处理筒主体1为圆柱形筒体,处理筒主体1分为两段,位于上方的一段直径小于下方的一段,从而提高烟气位于上方时的压力,同时节约制造成本。
两段处理筒主体1之间通过锥形连接段进行连接;进气口11设置在下方直径较大的一段的侧壁上,排气口12开设在上方直径较小一段的顶部,排污口13开设在下方直径较大的一段的底部。
具体的,在本实施例中,上方处理筒主体1的直径选为4.8m,下方处理筒主体1的直径选为7m,从而满足各个部件的安装以及对烟气的处理量,在实际情况中,具体尺寸可以根据实际情况进行确定。
处理筒主体1内沿重力方向分布且依次连通的除尘冷却段2、反应段3和保护段4,进气口11开设在除尘冷却段2上,排污口13开设在除尘冷却段2底部,排气口12开设在保护段4上;
除尘冷却段2包括第一喷液管21和沉降管22,沉降管22设置在处理筒主体1底部,排污口13设置在沉降管22底部,第一喷液管21设置在进气口11顶部一侧,第一喷液管21上设置有多个朝向沉降管22的喷头用于洗涤烟气中的颗粒;
进气口11与催化裂化装置连通,在本实施例中,催化裂化装置输入的烟气流量约为300000Nm3/h,温度约为65℃,颗粒物含量约为20mg/Nm3,SO2含量约为50mg/Nm3,NOx含量约为100mg/Nm3。
进气口11沿处理筒主体1的切线方向设置,烟气从进气口11进入后形成环形气流,从而使烟气中的颗粒先向下运动,气体部分向上运动。
具体的,在一些实施例中,参照图2和图3,进气口11处设置有切向气体分布器14,切向气体分布器14沿水平方向设置,且切向气体分布器14的进气端与进气口11连通,第一喷液管21上的多个喷头的朝向与切向气体分布器14的进气方向相适配。
其中,第一喷液管21的环绕直径小于切向气体分布器14的内径,从而使第一喷液管21喷出的洗涤液充分与烟气接触,同时辅助烟气经过切向气体分布器14后生成气旋,进而提高对烟气的处理效果。
除尘部冷却部位于进气口11下方的直径较大一段的处理筒主体1内,第一喷液管21沿处理筒主体1的周向环绕一圈设置,处理筒主体1的侧壁上设置有与第一喷液管21连通的进液口,第一喷液管21上均匀间隔设置有多个喷嘴,喷嘴均朝向进气口11一侧,从而喷出洗涤液对烟气中的颗粒进行二次冲洗,洗涤液携带颗粒下落进入沉降管22内,完成对烟气的初洗涤,同时对烟气进行降温。
其中喷嘴选用300μm的喷嘴,从而使喷出的液滴平均直径在100~300mm之间,从而提高对烟气的清洗效果,在其他实施例中也可以直接在第一喷液管21上开设喷孔实现上述效果。
洗涤液携带颗粒进入沉降管22内,排污口13位于沉降管22底部,在洗涤液经过沉降后颗粒沉降至沉降管22底部,在沉降管22的侧壁上设置有密度计,从而检测沉降管22内的物量,在达到预设标准时打开排污口13排出,以将沉淀物排出,处理筒主体1的侧壁上设置有用于将顶部的沉淀液排出的排液口。
反应段3包括第一填料段32和第二喷液管31,第一填料段32设置在处理筒主体1位于进气口11顶侧的内壁上,第二喷液管31设置在第一填料段32顶部,第二喷液管31上设置有多个朝向第一填料段32的喷头用于洗涤烟气中的有害气体;
反应段3位于进气口11上方的直径较大的处理筒主体1内,第一填料段32位于进气口11上方,烟气经过除尘冷却段2除尘降温后的经过第一填料段32,对剩余的颗粒再次进行捕获,其中第一填料段32可以为将反应段3对应的处理筒主体1段填充的吸附物,对颗粒等物质进行拦截,也可以为多组间隔设置的与第一喷液管21相同的喷液管,从而降低反应段的填料高度,有利于降低烟气通过预处理塔的压降损失,且降低成本。
第一喷液管21与第二喷液管31中的洗涤液均为洗涤液,具体的,洗涤液为NaOH溶液,参照图5,第二喷液管31为多组直管并排排列的直管式喷液管,第二喷液管31沿水平方向设置在第一填料段32上方,处理筒主体1的侧壁上设置有与第二喷液管31连通的进液口,第二喷液管31上均匀间隔设置有多个喷嘴,喷嘴均朝向第一填料段32一侧,从而喷出洗涤液对烟气中的有害气体进行反应冲洗,洗涤液落在第一填料段32上从而充分与烟气接触,完成对烟气的再洗涤,同时对第一填料段32进行清洗。
反应时,通过洗涤液中的NaOH与烟气中的有害气体发生如下反应:
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
Na2SO3+H2O+SO2===2NaHSO3
4Na2SO3+2NO2==4Na2SO4+N2
Na2SO3+H2O+2NO2==4NaHSO4+2HNO2
4NaHSO3+2NO2==4NaHSO4+N2
NaHSO3+H2O+2NO2==NaHSO4+2HNO2
2NaOH+NO2+NO==2NaNO2+H2O
2NaOH+2NO2==NaNO2+NaNO3+H2O
经过上述反应将烟气中的SO2和NOx反应吸收。
其中喷嘴选用直径1mm的喷嘴,以使喷出的液滴平均直径在1-2mm之间,从而减少烟气上升时带起的液滴,在其他实施例中也可以直接在第一喷液管21上开设喷孔实现上述效果。
保护段4包括第二填料段42、第一除沫分离器43和第三喷液管41,第一除沫分离器43设置在第二喷液管31上方以吸收与有害气体反应后产生的结晶盐,第二填料段42设置在第一除沫分离器43与排气口12之间,第三喷液管41设置在第二填料段42顶部,处理筒主体1的侧壁上设置有与第三喷液管41连通的进液口,第三喷液管41上设置有多个朝向第二填料段42的喷头。
保护段4设置在直径较小的一段处理筒主体1内,烟气经过反应段后,有害气体与洗涤液生成结晶盐,因此在靠近反应段的位置设置第一除沫分离器43,从而对烟气夹带的结晶盐以及液滴进行分离,在本实施例中,第一除沫分离器43可以为叶片式除沫器或丝网除沫器,从而实现气液分离。
其中,第二填料段42将处理筒主体1位于保护段4的位置填充,第三喷液管41设置在第二填料段42上方,处理筒主体1的侧壁上设置有与第三喷液管41连通的进液口,第三喷液管41的洗涤水内为洁净水,烟气经过第二填料段42时,通过第三喷液管41对第二填料段42进行润湿,从而通过第二填料段42再次将烟气中剩余的微量颗粒、洗涤液以及结晶盐进行溶解捕获,完成终洗涤。
在对烟气进行CO2捕集前,现将烟气从进气口11输入处理筒主体1内,将烟气按照螺旋方向注入,以使烟气中的颗粒物质向下方的除尘冷却段2运动,通过第一喷液管21喷出洗涤液对烟气中的颗粒物质进行吸附洗涤,以将烟气中的颗粒代入沉降管22内,经过初洗涤的烟气进入上方的反应段3,经过第一填料段32处理后,通过第二喷液管31喷出洗涤液对烟气中的有害气体,如SO2及NOx等气体进行反应溶解,从而去除烟气中的有害气体,进过再处理的烟气继续向上进入保护段4,在对SO2及NOx等气体进行处理时容易生成结晶盐,因此通过第一除沫分离器43再次对烟气中的水雾以及结晶盐进行拦截分离,并通过第三喷液管41喷出洗涤水对经过第二填料段42的烟气进行清洗,最终使经过一系列处理的烟气从顶部的排气口12输出,以供CO2捕集,通过多段处理部分别对不同的成分进行处理,有效提高了对烟气的处理效果,同时通过多道洗涤工序向下冲洗,使整个装置长期稳定运行,有效避免整个装置发生堵塞,进一步提高了对烟气的处理效果。
在一些实施例中,参照图1,除尘冷却段2还包括:
锥形导流板23,沉降管22开设有沉降口和与沉降口连通的沉降腔,沉降口穿过处理筒主体1伸入至处理筒主体1内,沉降管22的外壁与处理筒主体1的内壁具有间隙以形成容纳腔24,处理筒主体1的侧壁上开设有与容纳腔24连通的第一出液孔241,锥形导流板23设置在第一喷液管21下方,且锥形导流板23的底端伸入沉降管22内。
其中,沉降管22为直径小于处理筒主体1的圆柱腔体,在本实施例中,沉降管22的直径可以为2m,沉降管22底部为锥形,排出口开设在锥形底端,沉降管22伸入端与处理筒主体1的侧壁之间形成环形的容纳腔24,当洗涤液携带颗粒进入沉降管22后,颗粒沉垫至沉降管22底部,洗涤液溢出至容纳腔24内。
锥形导流板23的顶部为漏斗形的锥形体,底部为直径小于沉降管22且伸入容纳腔24的圆筒,由于烟气沿处理筒主体1周向螺旋转动,因此洗涤液携带颗粒螺栓转动的落在锥形导流板23上,在离心力作用下进行旋液分离,将澄清的洗涤液与含颗粒的沉淀物分离。进而实现尘也分离的效果。
其中,在沉降管22的预设位置设置有密度计,以及用于观察的视窗,以监控沉淀物的量是否达到预设标准,在容纳腔24的侧壁上设置有多个液位计,从而监测澄清的洗涤液的量。
在一些实施例中,参照图1和图2,处理装置还包括:
循环泵管路5,循环泵管路5上设置有泵体54,循环泵管路5的进液端与第一出液孔241连接,出液端端分别与与第一喷液管21和第二喷液管31连通;
循环泵管路5上设置有补充管路51和排液管路52,补充管路51与外部供液源连接用于补充洗涤液,排液管路52与外部连通用于排出洗涤液,排放液的pH值在6~9之间。
其中,第一喷液管21与第二喷液管31中的洗涤液均为NaOH溶液,使用时均采用喷雾式的方式与烟气进行反应,澄清的洗涤液可以循环利用,因此设置循环泵管理以将容纳腔24内的澄清的洗涤液循环利用,循环泵管路5上安装有泵体54,泵体54的进液端通过循环泵管理与容纳腔24的第一出液孔241连通、出液端通过循环泵管路5的两个支路与第一喷液管21和第二喷液管31的进液口连通,从而实现洗涤液的循环。
补充管路51为外部新鲜的洗涤液管路,补充管路51连接在泵体54的出液端,从而对消耗的洗涤液进行补充,从而维持洗涤液中NaOH的含量,即PH值,排液管路52设置在泵体54的进液端,从而将部分循环的洗涤液排出,以维持循环泵管路5内的洗涤液量,在容纳腔24内设置有PH计,从而监控循环的洗涤液的碱性值,根据碱性值调整补充的洗涤液的量以及NaOH的含量,具体的,补充的洗涤液为质量浓度1%~10%的NaOH溶液,具体浓度根据当前洗涤液以及烟气成分进行确定,从而使装置内的洗涤液始终维持及最佳状态,进而提高对烟气的处理效果,同时通过精确控制洗涤液用量,将SO2和NOX脱除至标准要求的同时有效降低废液排出量,提高洗涤液的利用率。
在本实施例中,第一喷液管21的进液量可以为30m3/h,第二进液管的进液量可以为802m3/h,包括800m3/h的循环洗涤液以及2m3/h的补充的新的洗涤液。
其中,根据来源烟气的温度、尘含量、SO2和NOx含量的不同,第一喷液管21与第二喷液管31的洗涤液量也不同,根据烟气不同,分配1/100~1/5比例的洗涤液进入第一喷液管21,剩余的则进入第二喷液管31。
在一些实施例中,处理筒主体1还包括:
升气塔盘46,升气塔盘46设置在第二填料段42底部用于盛接第三喷液管41喷出的洗涤水,处理筒主体1上开设有供升气塔盘46的出液端与循环泵管路5的进液端连通的第二出液孔33。
其中,第三喷液管41中的洗涤水为纯净水,通过升气塔盘46对水进行回收,并将其与循环泵管路5的进液端连通,通过泵体54对水进行排除并循环利用,无需单独设计泵体54,降低了整个装置的成本。
在其他实施例中,处理装置还包括塔釜,循环泵管路5上设置有塔釜管路,用于将泵体54的出液端与塔釜连接,为塔釜提供洗涤液,塔釜循环洗涤液注入位置较低,因此通过泵体54以及洗涤液自身压力进行泵送,无需设置塔釜的循环洗涤液泵,降低了装置的成本。
在一些实施例中,循环泵管路5上设置有多个过滤器55,用于过滤循环泵管路5中的颗粒,避免对泵提造成磨损以及堵塞喷嘴,不同管道上过滤器55数量不同,位于泵体54进液端的管路上的过滤器55为20~40目,第一喷液管21与泵体54之间的过滤器55为170~325目,第二喷液管31与泵体54之间的过滤器55为45~140,从而在实现对循环的洗涤液的清洁度的精确控制的同时,有效减少了阻力。
在一些实施例中,循环泵管路5上设置有洗涤液冷却器53,洗涤液冷却器53设置在泵体54的出液端。
由于烟气进入时温度较高,因此洗涤液从底部进入循环泵管路5时温度较高,因此在泵体54的出液端设置洗涤液液冷却器,通过水冷的方式进行冷却,从而使循环的洗涤液能够继续对烟气进行循环降温。
在一些实施例中,处理装置还包括:
第四喷液管44,第四喷液管44设置在第二填料段42与第一除沫分离器43之间,第四喷液管44上设置有多个朝向第一除沫分离器43的喷头用于清洗第一除沫分离器43,处理筒主体1的侧壁上设置有与第四喷液管44连通的进液口,第四喷液管44进液端与第三喷液管41的进液端连通。
在第一除沫分离器43工作过程中,结晶盐不断附着在其上,因此通过第四喷液管44对第一除沫分离器43表面进行冲洗,将附着的结晶盐洗净,有效避免第一除沫分离器43阻塞,同时提高第一除沫分离器43的分离效果。
具体的,第一除沫分离器43的吸附过程中结晶盐存在累积的过程,因此第四喷液管44可以设置为间歇性喷射,从而节省用水及排污量。
在一些实施例中,处理装置还包括:
第二除沫分离器45,第二除沫分离器45设置在第三喷液管41与排气口12之间。
第二除沫分离器45可以为叶片式除沫器或丝网除沫器,第二除沫分离器45为烟气输出前最后一步处理器55,通过第二除沫分离器45对即将输出的烟气进一步净化处理,从而拦截掉烟气中存在的液滴以及颗粒,从而保证输出的烟气夹带液滴去除率在99.5%以上,粉尘含量不大于5mg/Nm3,避免液滴对引风机造成损害,同时SO2含量不大于2mg/Nm3,NOx不大于含量40mg/Nm3,进而符合GB/T 51316-2018《烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准》的要求。
第一填料段32包括第一填料支撑、第一填充部和第一压紧格栅,第一填料支撑与第一压紧格栅将第一填充部夹持在中间;
其中,第一填料支撑固定设置在处理筒主体1内壁上,在处理筒主体1设置有用于对内部进行操作的操作孔,第一填充部的金属矩鞍环填料,材质为304SS,填料厚度为4米,第一压紧格栅对第一填充部进行压紧,提高对烟气的处理效果。
第二填料段42包括第二填料支撑、第二填充部和第二压紧格栅,第二填料支撑与第二压紧格栅将第二填充部夹持在中间。
其中,第二填料支撑固定设置在处理筒主体1内壁上,在处理筒主体1设置有用于对内部进行操作的操作孔,第二填充部的填料采用500X型丝网填料,材质为304SS,填料厚度为2米,第二压紧格栅对第二填充部进行压紧,提高对烟气的处理效果。
实施例二
基于同一发明构思,参照图6,本申请另一实施例提供一种烟气处理方法,基于实施例一提供的处理装置,处理方法包括:
S1,将烟气沿处理筒主体的切向从进气口输入烟气沿处理筒内;
S2,通过第一喷液管对烟气进行初洗涤,以将烟气中的颗粒洗涤至沉降管内;
催化裂化装置输入的烟气流量约为300000Nm3/h,温度约为65℃,颗粒物含量约为20mg/Nm3,SO2含量约为50mg/Nm3,NOx含量约为100mg/Nm3,进气口沿处理筒主体的切线方向设置,烟气从进气口进入后形成环形气流,从而使烟气中的颗粒先向下运动,气体部分向上运动,第一喷液管喷出洗涤液对烟气中的颗粒进行二次冲洗,洗涤液携带颗粒下落进入沉降管内,完成对烟气的初洗涤,同时对烟气进行降温
S3,通过第二喷液管对初洗涤后的烟气进行再洗涤,以将烟气中的有害气体吸收;
烟气经过除尘冷却段除尘降温后的经过第一填料段,对剩余的颗粒再次进行洗涤捕获,第二喷液管喷出洗涤液对烟气中的有害气体进行反应冲洗,洗涤液落在第一填料段上从而充分与烟气接触,通过洗涤液中的NaOH与烟气中的有害气体发生反应,完成对烟气的再洗涤,同时对第一填料段进行清洗。
S4,通过第一除沫分离器对再洗涤后的烟气中的水雾及结晶盐进行拦截分离,并通过第三喷液管对经过第二填料段的烟气进行终洗涤,以将烟气中的结晶盐溶解捕获;
烟气经过反应段后,有害气体与洗涤液生成结晶盐,第一除沫分离器对烟气夹带的结晶盐以及液滴进行分离,烟气继续向上经过第二填料段,通过第三喷液管对第二填料段进行润湿,从而通过第二填料段再次将烟气中剩余的微量颗粒、洗涤液以及结晶盐进行溶解捕获,完成终洗涤。
S5,将终洗涤后的烟气从排气口输出,以供CO2捕集。
通过第二除沫分离器对即将输出的烟气进一步过滤,从而过滤掉烟气中存在的液滴以及颗粒,从而保证输出的烟气夹带液滴去除率在99.5%以上,粉尘含量不大于5mg/Nm3,避免液滴对引风机造成损害。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、物品或者终端设备不仅包括那些要素,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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种烟气处理装置及处理方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种烟气处理装置,其特征在于,所述处理装置包括处理筒主体(1),所述处理筒主体(1)上设置有进气口(11),排污口(13)和排气口(12),进气口(11)沿处理筒主体(1)的切线方向设置,烟气从进气口(11)进入后形成环形气流,所述处理筒主体(1)内设有沿重力方向分布且依次连通的除尘冷却段(2)、反应段(3)和保护段(4),所述进气口(11)开设在所述除尘冷却段(2)上,所述排污口(13)开设在所述除尘冷却段(2)底部,所述排气口(12)开设在所述保护段(4)上:
所述除尘冷却段(2)包括第一喷液管(21)、沉降管(22)和锥形导流板(23),所述沉降管(22)设置在所述处理筒主体(1)底部,所述沉降管(22)开设有沉降口和与所述沉降口连通的沉降腔,所述沉降口穿过所述处理筒主体(1)伸入至所述处理筒主体(1)内,所述沉降管(22)的外壁与所述处理筒主体(1)的内壁具有间隙以形成容纳腔(24),以使洗涤液携带颗粒进入沉降管(22)后,颗粒沉淀至沉降管(22)底部,洗涤液溢出至容纳腔(24)内;所述处理筒主体(1)的侧壁上开设有与所述容纳腔(24)连通的第一出液孔(241);所述锥形导流板(23)设置在所述第一喷液管(21)下方,所述锥形导流板(23)的顶部为漏斗形的锥形体,且所述锥形导流板(23)的底端伸入所述沉降管(22)内,由于烟气沿所述处理筒主体(1)周向螺旋转动,因此洗涤液携带颗粒螺旋转动的落在所述锥形导流板(23)上,在离心力作用下进行旋液分离;所述排污口(13)设置在所述沉降管(22)底部,所述第一喷液管(21)设置在所述进气口(11)顶部一侧,所述第一喷液管(21)的出液方向朝向所述沉降管(22);
所述反应段(3)包括第一填料段(32)和第二喷液管(31),所述第一填料段(32)设置在所述处理筒主体(1)位于进气口(11)内壁上,所述第二喷液管(31)设置在所述第一填料段(32)顶部,所述第二喷液管(31)的出液方向朝向所述第一填料段(32);
所述保护段(4)包括第二填料段(42)、第一除沫分离器(43)和第三喷液管(41),所述第一除沫分离器(43)设置在所述第二喷液管(31)顶侧,所述第二填料段(42)设置在所述第一除沫分离器(43)与所述排气口(12)之间,所述第三喷液管(41)设置在所述第二填料段(42)顶部,所述第三喷液管(41)的出液方向朝向所述第二填料段(42)。
2.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括:
循环泵管路(5),所述循环泵管路(5)上设置有泵体(54),所述循环泵管路(5)的进液端与所述第一出液孔(241)连接,出液端分别与第一喷液管(21)和第二喷液管(31)连通;
所述循环泵管路(5)上设置有补充管路(51)和排液管路(52),所述补充管路(51)与外部供液源连接用于补充洗涤液,所述排液管路(52)与外部连通用于排出洗涤液。
3.根据权利要求2所述的处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括:
升气塔盘(46),所述升气塔盘(46)设置在所述第二填料段(42)底部用于盛接所述第三喷液管(41)喷出的洗涤水,所述处理筒主体(1)上开设有供所述升气塔盘(46)的出液端与所述循环泵管路(5)的进液端连通的第二出液孔(33)。
4.根据权利要求2所述的处理装置,其特征在于,所述循环泵管路(5)上设置有洗涤液冷却器(53),所述洗涤液冷却器(53)设置在所述泵体(54)的出液端。
5.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述进气口(11)处设置有切向气体分布器(14),所述切向气体分布器(14)沿水平方向设置,且所述切向气体分布器(14)的进气端与所述进气口(11)连通,所述第一喷液管(21)上的多个喷头的朝向与所述切向气体分布器(14)的进气方向相适配。
6.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括:
第四喷液管(44),所述第四喷液管(44)设置在所述第二填料段(42)与所述第一除沫分离器(43)之间,所述第四喷液管(44)上设置有多个朝向所述第一除沫分离器(43)的喷头用于清洗所述第一除沫分离器(43),所述第四喷液管(44)进液端与所述第三喷液管(41)的进液端连通。
7.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括:
第二除沫分离器(45),所述第二除沫分离器(45)设置在所述第三喷液管(41)与所述排气口(12)之间。
8.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述第一填料段(32)包括第一填料支撑、第一填充部和第一压紧格栅,所述第一填料支撑与所述第一压紧格栅将所述第一填充部夹持在中间;
所述第二填料段(42)包括第二填料支撑、第二填充部和第二压紧格栅,所述第二填料支撑与所述第二压紧格栅将所述第二填充部夹持在中间。
9.一种烟气处理方法,基于权利要求1提供的处理装置,其特征在于,所述烟气处理方法包括:
将烟气沿处理筒主体(1)的切向从进气口(11)输入烟气处理筒内;
通过第一喷液管(21)对烟气进行初洗涤,以将烟气中的颗粒洗涤至沉降管(22)内;
通过第二喷液管(31)对初洗涤后的烟气进行再洗涤,以吸收烟气中的有害气体;
通过第一除沫分离器(43)对再洗涤后的烟气中的水雾及结晶盐进行拦截,并通过第三喷液管(41)对经过第二填料段(42)的烟气进行终洗涤,以吸收烟气中的结晶盐;
将终洗涤后的烟气从排气口(12)输出,以供CO2捕集。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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