CN201227577Y - 喷射鼓泡法一体化协同脱硫、脱硝、脱汞装置 - Google Patents

Abstract

一种用于烟气一体化协同脱硫、脱硝、脱汞的装置，其包括原烟气室(11)、塔体(6)、烟气隔板(8)和鼓泡喷射管5；其特征在于，原烟气室固定在烟气隔板上方，烟气隔板固定在塔体上方，原烟气室、烟气隔板、塔体三部分通过上法兰(12)和下法兰(14)连接，鼓泡喷射管(5)上端部与烟气隔板相连接，并使喷射管与原烟气室相连通，在原烟气室外侧布置原烟气入口通道(10)，在塔体外侧布置净烟气出口通道(15)、浆液排出管(16)、氧化风管(1)、浆液返回管(3)和浆液加入管(4)。

Description

喷射鼓泡法一体化协同脱硫、脱硝、脱汞装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于净化燃煤烟气的装置，尤其是喷射鼓泡法一体化协同脱除燃煤烟气中SO₂、NO和单质零价汞Hg⁰的装置。

背景技术

当前，燃煤烟气污染物的排放控制得到了世界各国的重视，其中SO₂、NOx已有工业化的装置来对其进行脱除，重金属Hg的脱除控制还处于研究之中。常规石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，采用石灰石作为吸收剂来脱除烟气中的SO₂气体，而对于烟气中的NOx和单质汞Hg⁰无能为力。NOx中主要成分为NO，占NOx的90％以上，脱除方法有还原和氧化两种途径。还原法是采用还原剂将其还原为N₂，氧化法是将其氧化为NO₂，进而采用吸收剂吸收。采用还原法脱除NO的方法有SCR(选择性催化还原)或者SNCR(选择性非催化还原)法，这两种方法在工业上已有大量的应用。然而，若采用上述方法，实现燃煤烟气同时脱硫、脱硝，两套烟气净化装置的投资和运行成本必然会很高。因而，一体化协同SO₂和NOx是较为理想的选择。采用氧化机理，用强氧化剂将NO氧化为易溶于浆液的物质，采用常规湿法脱硫装置对SO₂以及NO的氧化产物进行脱除，实现这两种烟气污染物的协同脱除。此外，强氧化剂也可同时将不溶于水的单质零价汞Hg⁰氧化为易溶于水的Hg²⁺，即该方法兼具脱Hg⁰的效果。因而，采用氧化法可协同脱除烟气中SO₂、NO和单质零价汞Hg⁰。喷射鼓泡法湿法脱硫技术，由于其具有较高的气液接触面积，脱硫效率较高，因而得到了广泛的应用。本实用新型正是基于喷射鼓泡法脱硫技术，通过在石灰石吸收剂中添加强氧化剂亚氯酸钙，实现烟气中SO₂、NO和单质零价汞Hg⁰的一体化协同脱除的目的。

本实用新型目的在于提供一种能够实现协同脱除燃煤烟气中SO₂、NO和单质零价汞Hg⁰的装置。

发明内容

本实用新型提供了一种烟气一体化协同脱硫、脱硝、脱汞装置，其包括原烟气室11、塔体6、烟气隔板8和鼓泡喷射管5。原烟气室固定在烟气隔板上方，烟气隔板固定在塔体上方，原烟气室、烟气隔板、塔体三部分通过上法兰12和下法兰14连接，上法兰、下法兰和烟气隔板采用螺栓7来紧固，鼓泡喷射管5上端部与烟气隔板相连接，并使喷射管与原烟气室相联通。原烟气室外侧布置原烟气入口通道10，塔体外侧布置净烟气出口通道15、浆液排出管16、氧化风管1、浆液返回管3和浆液加入管4，其中净烟气出口通道15位于下法兰下方，浆液排出管16和氧化风管1均位于塔体下方，浆液返回管3水平位置高于喷射管下端部出口；浆液加入管4位于浆液返回管上方。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型提出的燃煤烟气污染物脱除装置，可以在同一个脱除装置中实现燃煤烟气中SO₂、NO和Hg⁰的同时脱除，投资运行成本低，占地面积小；

2、通过本实用新型所述的燃煤烟气污染物脱除装置，不仅能实现三种烟气污染物的协同脱除，吸收液中的氧化剂还能够增强SO₂的脱除效果，对烟气污染物的脱除效率较高。

附图说明

图1是本发明所述一体化协同脱硫、脱硝、脱汞装置的侧面横截示意图。

具体实施方式

本发明的化学反应原理如下(以使用亚氯酸钠作为强氧化剂为例)：

1、SO₂的吸收反应如以下反应式：

烟气中SO₂被吸收反应生成石膏CaSO₄2H₂O，可作为脱硫附加产物利用。

2、NO的吸收反应如下：

4NO+3NaClO₂+2H₂O→4HNO₃+3NaCl

烟气中NO被氧化为可溶于吸收液的HNO₃，达到脱除目的。

3、单质零价汞的吸收反应如下：

4Hg+NaClO₂→2Hg₂O↓+NaCl

烟气中单质零价汞Hg⁰被氧化为可溶性的Hg₂O沉淀，达到脱除目的。

在本发明所述的烟气一体化协同脱硫、脱硝、脱汞装置中，吸收塔具有底板2，原烟室具有盖板9，上法兰、下法兰和烟气隔板采用螺栓7来紧固。在上下法兰与烟气隔板之间分别加装密封13。鼓泡喷射管5上端部与烟气隔板采用螺纹方式相连接，保证喷射管与原烟气室相联通。原烟气室外侧布置原烟气入口通道10，塔体外侧布置净烟气出口通道15、浆液排出管16、氧化风管1、浆液返回管3和浆液加入管4；净烟气出口通道位于下法兰下方，距离下法兰距离为5～1000mm；浆液排出管和氧化风管均位于塔体下方，距离吸收塔塔底板距离为5～1000mm；浆液返回管与鼓泡喷射管下端部垂直距离为10～200mm；浆液加入管位于浆液返回管上方，与鼓泡喷射管下端部的距离为200～800mm。

在用本发明所述装置来实施燃煤烟气的一体化协同脱硫、脱硝、脱汞工艺的过程中，氧化风管1与氧化风机(未示出)连接，提供污染物吸收反应需要的氧气。浆液排出管16与浆液返回管3通过浆液搅拌泵(未示出)连接起来，实现浆液的搅拌功能；同时在浆液搅拌连接管路上设置旁路(未示出)，用于排浆。浆液加入管连接制浆输送系统，实现新鲜浆液的不断补充进入吸收塔。原烟气入口通道10与原烟气烟道相联通，保证原烟气进入吸收塔进行污染物的脱除。净烟气出口通道15与净烟气出口通道相联通，保证净化后的烟气从吸收塔排出。

吸收塔中加入吸收浆液，浆液浸没鼓泡喷射管的深度为5～300mm。所述的吸收浆液包括：石灰石浆液，该石灰石浆液质量浓度为5％～30％，并且在石灰石浆液中加入强氧化剂。所述述强氧化剂选自NaClO₂、NaClO₃、CaCl₂O₄、CaCl₂O₆、ClO₂、次氯酸钠、亚氯酸钙、次氯酸钙和KMnO₄，优选地选自高锰酸钾和亚氯酸钠。当使用高锰酸钾时，其加入质量为石灰石浆液质量的0.02％～2％，优选为0.15％～0.25％。或者当使用亚氯酸钠时，其加入质量为石灰石浆液质量的0.01％～5％，优选为0.05～5％，更优选为0.05％～0.15％。

具体工艺流程为：含有SO2、NO和单质零价汞HgO的原烟气从原烟气入口通道10进入原烟气室11，在原烟气室11经鼓泡喷射管5分配后鼓入位于吸收塔中的吸收浆液中，在浆液中鼓起大量的气泡，烟气中的污染物与浆液发生化学吸收反应，随后被净化的烟气喷出液面，进入吸收塔上部空间，而后从净烟气出口15通道排出。在运行过程中，浆液搅拌泵将浆液从浆液排出管抽出，从浆液返回管打入吸收塔内，实现浆液的循环搅拌功能，利于烟气中化学吸收反应的进行。同时，布置于浆液搅拌回路的旁路不断排出反应后的浆液。连接氧化风机的氧化风管不断地将氧化空气鼓入吸收塔，将亚硫酸钙氧化为石膏。

实施例

在实施例中使用喷射鼓泡法一体化协同脱硫、脱硝、脱汞吸收装置，其各项参数为：

在上述装置中使用如下吸收浆液，其包括质量浓度为30％的石灰石浆液，在石灰石浆液中加入NaClO₂，其加入量为石灰石浆液质量的0.11％；净烟气出口通道位于下法兰下方，500mm，浆液排出管位和氧化风管距离吸收塔塔底板距离为200mm，浆液返回管与鼓泡喷射管下端部垂直距离为100mm，浆液加入管与鼓泡喷射管下端部的距离为200mm；浆液浸没深度为120mm；烟气流量为5000Nm³/h，SO2浓度为5000mg/Nm³，NO浓度为1500mg/Nm³。本实施例所述的技术方案能使烟气脱硫效率达到95％以上，脱硝效率达到80％以上，单质零价汞Hg⁰的脱除效率达到90％以上。

Claims (6)

1.一种用于烟气一体化协同脱硫、脱硝、脱汞的装置，其包括原烟气室(11)、塔体(6)、烟气隔板(8)和鼓泡喷射管5；其特征在于，原烟气室固定在烟气隔板上方，烟气隔板固定在塔体上方，原烟气室、烟气隔板、塔体三部分通过上法兰(12)和下法兰(14)连接，上法兰、下法兰和烟气隔板通过使用螺栓(7)来紧固，鼓泡喷射管(5)上端部与烟气隔板相连接，并使喷射管与原烟气室相连通，在原烟气室外侧布置原烟气入口通道(10)，在塔体外侧布置净烟气出口通道(15)、浆液排出管(16)、氧化风管(1)、浆液返回管(3)和浆液加入管(4)，其中净烟气出口通道(15)位于下法兰下方，浆液排出管(16)和氧化风管(1)均位于塔体下方，浆液返回管3水平位置高于喷射管下端部出口；浆液加入管(4)位于浆液返回管上方。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，氧化风管(1)与氧化风机相连接。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，浆液排出管(16)与浆液返回管(3)通过浆液搅拌泵相连接，并且在由浆液排出管、浆液返回管与浆液搅拌泵所构成的浆液搅拌连接管路上设置有旁路，用于排浆。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在上下法兰与烟气隔板之间分别加装密封垫。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，鼓泡喷射管上端部与烟气隔板之间采用螺纹方式相连接。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，净烟气出口通道距离下法兰距离为5～1000mm，浆液排出管和氧化风管距离吸收塔塔底板距离均为5～1000mm；浆液返回管与鼓泡喷射管下端部垂直距离为10～200mm；浆液加入管与鼓泡喷射管下端部的距离为200～800mm。

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