CN116983808A - 一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气处理技术领域，公开了一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置及其方法，包括前置处理单元、吸收塔、循环单元，高温烟气在前置处理单元进行前置处理后形成低温烟气和前置液，且低温烟气和前置液分别进入吸收塔和循环单元，低温烟气通过吸收塔处理后排出，前置液在循环单元内经过配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元和吸收塔进行反应后再次回流循环单元完成处理循环。本发明基于处理液循环结构对前置液进行分配，将高温烟气中的热量送入循环过程对前置液进行配置，回流至吸收塔和前置处理单元中对烟气进行序列循环处理，针对烟气两个阶段进行调配，通过控制处理液反应温度达到充分反应的效果，对可利用资源回收降低消耗。

Description

一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置及其方法

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置及其方法。

背景技术

垃圾焚烧技术是实现垃圾“减量化”、“资源化”、“无害化”的有效措施之一。虽然垃圾焚烧过程中的高温环境可以有效的控制污染物，但是，垃圾焚烧产生的废气中仍然含量一定当量的酸性物质以及余热，对这部分废气的综合利用和处理可以有效降低垃圾焚烧产生的危害。

对垃圾焚烧后的废气进行脱酸一般实质对其中二氧化硫以及氮氧化合物等进行化学吸收。其中气液接触面积是吸收过程中的重要部分，其主要影响烟气的吸收效率和净化效果。在现有方式中，对烟气进行脱酸主要是在吸收塔内进行的，在吸收塔中通过不断的喷淋来达到对烟气吸收的目的。从垃圾焚烧炉中被直接排出的烟气温度较高，直接或间接进入吸收塔内通过淋滤作用进行脱酸时，烟气中的余热不能不能被有序的引导帮助脱酸进程，即整个脱酸过程中的温度控制直接取决于烟气的温度，而该温度可能并不处于吸收的最佳温度范围，由此不利于脱酸处理。

在现有方式中，由于缺少对脱酸整个流程中的配置化处理，从而使得烟气中热量在脱酸过程中无法被充分利用以提高脱酸的效率和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置及其方法，以解决现有技术中不利于控制吸收液反应温度从而不利于充分反应发挥最大反应效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，包括前置处理单元、吸收塔、循环单元，高温烟气在前置处理单元进行前置处理后形成低温烟气和前置液，且低温烟气和前置液分别进入吸收塔和循环单元，所述低温烟气通过吸收塔处理后排出，前置液在所述循环单元内经过配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元和吸收塔进行反应后再次回流循环单元完成处理循环；

其中，所述低温高浓液在所述前置处理单元对高温烟气进行前置处理，所述中温低浓液在所述吸收塔内经过雾化后对低温烟气进行定温脱硫处理。

作为本发明的一种优选方案，所述前置处理单元通过初级二通道分别与所述吸收塔和所述循环单元连通，所述循环单元通过回流二通道与所述前置处理单元和所述吸收塔连通，且在所述循环单元和所述吸收塔之间还通过回流支管连接。

作为本发明的一种优选方案，所述前置处理单元包括喷淋组件和补液机构，所述补液机构在所述喷淋组件供液不足时对其补液，所述喷淋组件将吸收液直接喷淋与高温烟气接触以进行前置处理形成低温烟气和前置液；

其中：

低温烟气通过抽排作用进入所述吸收塔；

所述前置液泵入所述前置处理单元进行配置。

作为本发明的一种优选方案，所述吸收塔包括多级的序列处理机构，每级的序列处理机构按照串联的方式设置并对进入的在不同温度区间内对低温烟气进行顺序处理；

其中，每级的所述序列处理机构均包括包括雾化喷淋组件、蓄水池、吸收液补充组件，所述蓄水池对雾化喷淋后的吸收液进行收集并集中回流循环，所述吸收液补充组件与雾化喷淋组件相互交错设置；

其中，所述吸收液补充组件能够对吸收液进行补液，且中温低浓液通过雾化喷淋组件雾化后对低温烟气喷淋并与吸收液补充组件接触进行反应。

作为本发明的一种优选方案，所述雾化喷淋组件包括液泵，所述液泵的输出端固定安装有雾化喷淋管，所述雾化喷淋管上等间距设置有雾化喷头；

所述吸收液补充组件包括循环泵，所述循环泵的输入端与蓄水池连接，所述循环泵的输出端固定安装有输送管，所述输送管的一端固定连接有吸收液补充块，所述吸收液补充块固定安装在吸收塔的内壁；

其中，所述吸收液补充块内壁等间距设置有过滤块，所述过滤块采用泡沫陶瓷构成，且所述过滤块的纵截面呈“Z”型结构。

作为本发明的一种优选方案，所述循环单元包括配置机构、配液机构、第一混合区和第二混合区，所述前置液经过配置机构吸收热量后进入到配液机构中，所述前置液通过配液机构处理后分别进入所述第一混合区和所述第二混合区中；

其中，部分所述前置液进入第一混合区形成中温低浓液并送入吸收塔中，另一部分所述前置液进入第二混合区中形成低温高浓液并送入前置处理单元中。

作为本发明的一种优选方案，所述配置机构上设置有换热器和温控器，所述前置液通过换热器将热量进行吸收转换，且通过温控器将热量分配至第一混合区和第二混合区；

所述配液机构包括混合液罐和吸收液浓度计，所述前置液以及所述吸收塔回流液均进入到混合液罐中，且所述混合液通过吸收液浓度计进行分配；

其中，所述低浓液和高浓液分别进入到所述第一混合区和所述第二混合区中并形成中温低浓液和低温高浓液。

在本发明第二个方面，提供了一种基于所述垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置的脱酸雾化方法，包括如下步骤：

步骤100、高温烟气进入前置处理单元后通过直接喷淋进行降温，从而形成低温烟气和吸收了高温烟气热量的前置液；

步骤200、低温烟气在抽排作用下进入吸收塔，前置液泵入循环单元进行温度和浓度的配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元和吸收塔进行反应后，并均再次回流循环单元完成处理循环；

前置液进入循环单元后获取其参数信息后与同样获取参数信息的回流液进行参数信息耦合计算，并按照耦合计算的配比进行温度和浓度的配置，其中，温度和浓度的配置均在处理流程的闭环内进行；

步骤300、前置处理单元和吸收塔均根据耦合计算的配比控制喷淋量或雾化量以控制回流液的量，从而使其循环过程保持在闭环内。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明在垃圾焚烧烟气的脱酸处理过程中充分利用烟气的余热，首先通过前置液吸收大量的余热以降低烟气的温度，并将吸收余热的高热的前置液进行不同温度区间的配置分别送入不同的序列处理机构对烟气中的酸性物质进行吸收，从而利用余热为不同的序列处理机构提供不同温度的处理液以达到最佳的吸收效率，并且在整个处理过程中是基于前置液而进行的闭环式循环处理过程，通过前置液的不断富集作用，后期只需对前置液进行处理即可实现对酸性物质和烟气余热的统一处理，有效降低烟气处理过程中酸性物质逸散以及热量的损失的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供整体的流程结构示意图；

图2为本发明实施例提供吸收塔和前置处理单元的连接结构示意图；

图3为本发明实施例提供吸收液补充组件的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供整体的安装结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

100-吸收塔；200-前置处理单元；300-循环单元；

101-蓄水池；102-雾化喷淋组件；103-吸收液补充组件；104-出烟口；

1021-液泵；1022-雾化喷淋管；1023-雾化喷头；

1031-循环泵；1032-输送管；1033-吸收液出口；1034-吸收液补充块；1035-过滤块；

201-喷淋组件；202-补液机构；203-进烟口；

301-配置机构；302-配液机构；303-第一混合区；304-第二混合区；

3021-混合液罐；3032-吸收液浓度计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，包括前置处理单元200、吸收塔100、循环单元300，高温烟气在前置处理单元200进行前置处理后形成低温烟气和前置液，且低温烟气和前置液分别进入吸收塔100和循环单元300，所述低温烟气通过吸收塔100处理后排出，前置液在所述循环单元300内经过配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元200和吸收塔100进行反应后再次回流循环单元300完成处理循环；

其中，所述低温高浓液在所述前置处理单元200对高温烟气进行前置处理，所述中温低浓液在所述吸收塔100内经过雾化后对低温烟气进行定温脱硫处理。

本发明基于吸收液循环的结构，对前置液进行处理再分配，并在循环过程中，将高温烟气中可回收利用的热量送入循环过程对前置液进行配置，将前置液分别配置为低温高浓液和中温低浓液并回流至吸收塔和前置处理单元中对烟气进行序列循环处理，在扩大气液接触面积的同时，针对烟气的两个阶段进行调配，通过控制吸收液反应温度达到充分反应的效果，对可利用资源回收利用从而降低消耗。

采用前置液循环利用的方式，能够更为充分的发挥吸收液的反应效果，同时利用高温烟气中的热量对吸收液进行分配循环，能够利用资源回收利用减少烟气处理过程中的消耗。

如图1和图2所示，所述前置处理单元200通过初级二通道分别与所述吸收塔100和所述循环单元300连通，所述循环单元300通过回流二通道与所述前置处理单元200和所述吸收塔100连通，且在所述循环单元300和所述吸收塔100之间还通过回流支管连接。

高温烟气进入前置处理单元200处理后通过初级二通道分别将低温烟气和前置液送入吸收塔100和循环单元300中，对低温烟气进行再次脱酸处理，同时前置液通过循环单元300配置后再分别投入前置处理单元200和吸收塔100中进行循环利用，能够对未充分反应的吸收液进行再回收利用。

如图1和图2所示，所述前置处理单元200包括喷淋组件201和补液机构202，所述补液机构202在所述喷淋组件201供液不足时对其补液，所述喷淋组件将吸收液直接喷淋与高温烟气接触以进行前置处理形成低温烟气和前置液；

其中：

低温烟气通过抽排作用进入所述吸收塔100；

所述前置液泵入所述前置处理单元200进行配置。

通过喷淋组件201对高温烟气进行直接喷淋处理，同时通过补液机构202能够在喷淋组件201供液不足时对其补液，对高温烟气进行预处理，能够对高温烟气起到降温的作用，使烟气进入到吸收塔100内时能够更好地进行反应，再将前置处理单元200中的低温烟气抽排至吸收塔100中进行进一步脱酸处理。

如图2所示，所述吸收塔100包括多级的序列处理机构（图1和图2中均只画出了一级的序列处理机构），每级的序列处理机构按照串联的方式设置并对进入的在不同温度区间内对低温烟气进行顺序处理；

其中，每级的所述序列处理机构均包括包括雾化喷淋组件102、蓄水池101、吸收液补充组件103，所述蓄水池101对雾化喷淋后的处理液和吸收液进行收集并集中回流循环，所述吸收液补充组件103与雾化喷淋组件102相互交错设置；

其中，所述吸收液补充组件103能够对吸收液进行补液，且中温低浓液通过雾化喷淋组件102雾化后对低温烟气喷淋并与吸收液补充组件103接触进行反应。

低温烟气进入到吸收塔100中，通过雾化喷淋组件102将中温低浓液雾化后与低温烟气反应进行脱酸处理，同时在雾化喷淋组件102之间交错设置有吸收液补充组件103，对吸收液进行补充，使烟气流动过程中，减缓烟气流动速度并扩大烟气与吸收液的接触面积，使烟气能够与吸收液进行充分反应，反应后滴落聚集的吸收液储存在蓄水池101中进入到循环单元300中。

如图2和图3所示，所述雾化喷淋组件102包括液泵1021，所述液泵1021的输出端固定安装有雾化喷淋管1022，所述雾化喷淋管1022上等间距设置有雾化喷头1023；

所述吸收液补充组件103包括循环泵1031，所述循环泵1031的输入端与蓄水池101连接，所述循环泵1031的输出端固定安装有输送管1032，所述输送管1032的一端固定连接有吸收液补充块1034，所述吸收液补充块1034固定安装在吸收塔100的内壁；

其中，所述吸收液补充块1034内壁等间距设置有过滤块1035，所述过滤块1035采用泡沫陶瓷构成，且所述过滤块1035的纵截面呈“Z”型结构。

通过液泵1021将吸收液送入雾化喷淋管1022中并通过雾化喷头1023雾化喷出，利于吸收液与烟气充分反应，同时通过循环泵1031将吸收液通过输送管1032送入吸收液补充块1034中，吸收液通过吸收液出口1033输送至过滤块1035中对吸收液进行补充，使烟气流动过程中增加与吸收液的接触，并通过喷淋水带动过滤块1035中的吸收液缓慢滴落，利于烟气与吸收液更为充分地进行反应。

如图1和图4所示，所述循环单元300包括配置机构301、配液机构302、第一混合区303和第二混合区304，所述前置液经过配置机构301吸收热量后进入到配液机构302中，所述前置液通过配液机构302处理后分别进入所述第一混合区303和所述第二混合区304中；

其中，部分所述前置液进入第一混合区303形成中温低浓液并送入吸收塔100中，另一部分所述前置液进入第二混合区304中形成低温高浓液并送入前置处理单元200中。

前置液进入配置机构301中分别形成低温液和中温液，同时通过配液机构302配置为低温高浓液和中温低浓液并分别送入至第二混合区304和第一混合区303中，最后分别进入到前置处理单元200和吸收塔100中，便于针对前置处理单元200和吸收塔100中烟气的不同阶段调配合适的吸收液进行循环反应，利于充分发挥吸收液的反应效果。

如图1和图4所示，所述配置机构301上设置有换热器和温控器，所述前置液通过换热器将热量进行吸收转换，且通过温控器将热量分配至第一混合区303和第二混合区304；

所述配液机构302包括混合液罐3021和吸收液浓度计3032，所述前置液以及所述吸收塔100回流液均进入到混合液罐3021中，且所述混合液通过吸收液浓度计3032进行分配；

其中，所述低浓液和高浓液分别进入到所述第一混合区303和所述第二混合区304中并形成中温低浓液和低温高浓液。

通过配置机构301上换热器对于高温烟气中的热量进行吸收分配，并配合温控器针对吸收塔100和前置处理单元200的反应需求进行热量分配，利于对余热进行回收利用并送入反应过程中达到增强反应效果的目的。

同时通过混合液罐3021对前置液和回流液进行回收利用，并配合吸收液浓度计3032对吸收液进行再分配，使低浓液和高浓液分别通过第一混合区303和第二混合区304进入到吸收塔100和前置处理单元200中，利于根据反应需求进行分配处理，从而提高利用率。

基于上述垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置的结构，本发明的烟气处理方法包括如下步骤：

步骤100、高温烟气进入前置处理单元后通过直接喷淋进行降温，从而形成低温烟气和吸收了高温烟气热量的前置液；

步骤200、低温烟气在抽排作用下进入吸收塔，前置液泵入循环单元进行温度和浓度的配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元和吸收塔进行反应后，并均再次回流循环单元完成处理循环；

前置液进入循环单元后获取其参数信息后与同样获取参数信息的回流液进行参数信息耦合计算，并按照耦合计算的配比进行温度和浓度的配置，其中，温度和浓度的配置均在处理流程的闭环内进行；

步骤300、前置处理单元和吸收塔均根据耦合计算的配比控制喷淋量或雾化量以控制回流液的量，从而使其循环过程保持在闭环内。

在本实施例中，便于对高温烟气进行分体式和闭环处理，通过前置处理的形式能够有效降低高温烟气的温度，同时对烟气中进行第一次反应，并在后续配置的过程中对于不同序列处理机构配置不同的温度，使得降温后的低温烟气通过与吸收液二次接触进行充分反应，从而达到增强脱酸效果的目的。

在整个过程中，将高温烟气中的酸性物质以及余热全部转移至吸收液中，后续只需要对不断富集的吸收液进行处理即可实现对酸性物质的脱酸回收处理和余热的利用。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，包括前置处理单元（200）、吸收塔（100）、循环单元（300），其特征在于，高温烟气在前置处理单元（200）进行前置处理后形成低温烟气和前置液，且低温烟气和前置液分别进入吸收塔（100）和循环单元（300），所述低温烟气通过吸收塔（100）处理后排出，前置液在所述循环单元（300）内经过配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元（200）和吸收塔（100）进行反应后再次回流循环单元（300）完成处理循环；

其中，所述低温高浓液在所述前置处理单元（200）对高温烟气进行前置处理，所述中温低浓液在所述吸收塔（100）内经过雾化后对低温烟气进行定温脱硫处理。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，其特征在于，所述前置处理单元（200）通过初级二通道分别与所述吸收塔（100）和所述循环单元（300）连通，所述循环单元（300）通过回流二通道与所述前置处理单元（200）和所述吸收塔（100）连通，且在所述循环单元（300）和所述吸收塔（100）之间还通过回流支管连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，其特征在于，所述前置处理单元（200）包括喷淋组件（201）和补液机构（202），所述补液机构（202）在所述喷淋组件（201）供液不足时对其补液，所述喷淋组件（201）将吸收液直接喷淋与高温烟气接触以进行前置处理形成低温烟气和前置液。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，其特征在于，所述吸收塔（100）包括多级的序列处理机构，每级的序列处理机构按照串联的方式设置并对进入的在不同温度区间内对低温烟气进行顺序处理；

其中，每级的所述序列处理机构均包括雾化喷淋组件（102）、蓄水池（101）、吸收液补充组件（103），所述蓄水池（101）对雾化喷淋后的吸收液进行收集并集中回流循环，所述吸收液补充组件（103）与雾化喷淋组件（102）相互交错设置；

其中，所述吸收液补充组件（103）能够对吸收液进行补液，且中温低浓液通过雾化喷淋组件（102）雾化后对低温烟气喷淋接触进行反应。

5.根据权利要求4所述的一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，其特征在于，所述雾化喷淋组件（102）包括液泵（1021），所述液泵（1021）的输出端固定安装有雾化喷淋管（1022），所述雾化喷淋管（1022）上等间距设置有雾化喷头（1023）；

所述吸收液补充组件（103）包括循环泵（1031），所述循环泵（1031）的输入端与蓄水池（101）连接，所述循环泵（1031）的输出端固定安装有输送管（1032），所述输送管（1032）的一端固定连接有吸收液补充块（1034），所述吸收液补充块（1034）固定安装在吸收塔（100）的内壁；

其中，所述吸收液补充块（1034）内壁等间距设置有过滤块（1035），所述过滤块（1035）采用泡沫陶瓷构成，且所述过滤块（1035）的纵截面呈“Z”型结构。

6.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，其特征在于，所述循环单元（300）包括配置机构（301）、配液机构（302）、第一混合区（303）和第二混合区（304），所述前置液经过配置机构（301）吸收热量后进入到配液机构（302）中，所述前置液通过配液机构（302）处理后分别进入所述第一混合区（303）和所述第二混合区（304）中；

其中，部分所述前置液进入第一混合区（303）形成中温低浓液并送入吸收塔（100）中，另一部分所述前置液进入第二混合区（304）中形成低温高浓液并送入前置处理单元（200）中。

7.根据权利要求6所述的一种垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置，其特征在于，所述配置机构（301）上设置有换热器和温控器，所述前置液通过换热器将热量进行吸收转换，且通过温控器将热量分配至第一混合区（303）和第二混合区（304）；

所述配液机构（302）包括混合液罐（3021）和吸收液浓度计（3032），所述前置液以及所述吸收塔（100）回流液均进入到混合液罐（3021）中，且所述混合液通过吸收液浓度计（3032）进行分配；

其中，所述低浓液和高浓液分别进入到所述第一混合区（303）和所述第二混合区（304）中并形成中温低浓液和低温高浓液。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述垃圾焚烧烟气脱酸雾化装置的脱酸雾化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、高温烟气进入前置处理单元后通过直接喷淋进行降温，从而形成低温烟气和吸收了高温烟气热量的前置液；

步骤200、低温烟气在抽排作用下进入吸收塔，前置液泵入循环单元进行温度和浓度的配置后形成低温高浓液和中温低浓液分别进入前置处理单元和吸收塔进行反应后，并均再次回流循环单元完成处理循环；

前置液进入循环单元后获取其参数信息后与同样获取参数信息的回流液进行参数信息耦合计算，并按照耦合计算的配比进行温度和浓度的配置，其中，温度和浓度的配置均在处理流程的闭环内进行；

步骤300、前置处理单元和吸收塔均根据耦合计算的配比控制喷淋量或雾化量以控制回流液的量，从而使其循环过程保持在闭环内。