CN202478814U - 顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备 - Google Patents

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马双忱
莫熔伟
贾明
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Abstract

本实用新型公开了一种顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，属于大气污染控制技术领域，包括吸收塔内设有浆液槽，浆液槽连通石灰石浆液加入管和氧化空气加入管，浆液槽的上方设有喷头，喷头与浆液槽之间设有入口烟道；喷头的上方设有浆液分割器，浆液分割器与喷头之间设有臭氧喷嘴，浆液分割器的上方设有第二回路脱硝喷嘴；吸收塔的顶部设有除雾器，除雾器连接烟气出口。本实用新型实现了一个塔内多污染物的脱除，同时去除NOx、SOx、HCl、Hg和其它的烟气污染物，满足了环保标准的要求，广泛应用于电站锅炉和工业锅炉烟气除尘中。

Description

顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备
技术领域
本实用新型涉及大气污染控制技术领域，尤其涉及一种电站锅炉和工业锅炉烟气脱硫脱硝设备。 
背景技术
众所周知，化石燃料燃烧过程排放的SO2和NOx，形成酸雨和其他二次污染物，已严重影响到人类的生产和生活。因此，SO2和NOx的控制和净化迫在眉睫，关系到国民经济的可持续发展。传统的烟气脱硫脱硝工艺需要分级进行，存在投资高、占地面积大、系统复杂等缺点。开发研究工艺简单、可靠、经济实用、适合我国国情的烟气多污染物控制工艺具有十分重要的意义。 
烟气脱硫是目前世界上开展的惟一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和SO2污染的最为有效和主要的技术手段。其主流的技术是湿式石灰石石膏洗涤法，其技术比较成熟、脱除效率高、工艺可靠性好，但也存在设备投资高、系统复杂、设备易于堵塞、结垢、腐蚀、泄漏以及淤泥的后处理等问题。这些因素使得湿法脱硫在经济性、运行维护方面出现一定的局限性。这也促使我们改进湿法烟气脱硫，努力使其具有高效、低耗、多污染脱除等性能。 
在大气中的SO2大量脱除后，在环保要求较高的地区，NOx即将成为酸雨前体物减排的主要控制目标。国家十二五环境规划已将氮氧化物列入下一步大气污染治理的重点。烟气脱硝是当前治理NOx中最重要的方法。现行的NOx治理技术主要是采用选择性催化还原法脱硝(SCR)，SCR法脱硝投资巨大，运行成本高，并不适合我国的经济现状，所以开发适合我国国情的廉价的烟气脱硝技术是我国大气环保的研究重点。 
虽然目前国内《锅炉大气污染物排放标准》并没有对电力燃煤锅炉重金属的排放做出限制，但随着社会的发展，对环境保护要求的不断提高，重金属的排放必然越来越受到重视。通过不断技术创新，实现高效、清洁、经济的烟气多污染物的一体化控制是解决大气污染控制的重要途径。。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，可实现一个塔内多污染物的脱除，同时去除NOx、SOx、HCl、Hg和其它的烟气污染物，满足环保标准的要求。 
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，包括吸收塔，所述吸收塔内设有浆液槽，所述浆液槽位于所述吸收塔的底部，所述浆液槽连通石灰石浆液加入管和氧化空气加入管，所述浆液槽的底部设有第一回路浆液抽出泵，所述浆液槽的上方设有喷头，所述喷头与浆液槽通过第一回路浆液循环泵连通，所述喷头与浆液槽之间设有入口烟道；所述喷头的上方设有浆液分割器，所述浆液分割器的底部设有第二回路浆液抽出泵，所述浆液分割器与喷头之间设有臭氧喷嘴，所述浆液分割器的上方设有第二回路脱硝喷嘴，所述第二回路脱硝喷嘴通过第二回路浆液循环泵连通第二回路浆液抽出泵；所述吸收塔的顶部设有除雾器，所述除雾器连接烟气出口。 
作为一种改进，所述第二回路浆液循环泵与第二回路浆液抽出泵之间设有第二回路浆液箱，所述第二回路浆液箱上设有石灰石浆液补充泵，所述第二回路浆液箱的底部设有浆液排出泵。 
作为进一步的改进，所述浆液槽内设有搅拌器；所述浆液分割器内设有环形管道，所述环形管道上设有喷嘴，所述环形管道通过脉冲喷射泵与浆液分割器连通。 
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是： 
(1)、由于烟气进入吸收塔后首先进入第一回路洗涤系统，烟气与向上喷射的浆液接触，实现了高效率脱除烟气中二氧化硫；脱硫后烟气继续向上流动，与浆液分割器底部的臭氧喷嘴喷出的臭氧接触氧化，一氧化氮被快速氧化为高价态氮氧化物；经过浆液分割器后的烟气与浆液分割器上部的第二回路脱硝喷嘴向下喷出的脱硝吸收液接触完成脱硝；脱硝后烟气经除雾器除雾后从吸收塔顶部排出； 
(2)、由于两个回路之间为还原性污染物的氧化区，此处通过臭氧气体分布 管加入臭氧，臭氧在此区域与氮氧化物混合，将NO氧化成更高氧化态的NOX，有效的除去了烟气中的Nox； 
(3)、由于在吸收塔内添加臭氧O3，将锅炉烟气中NO氧化成为易溶于水的高价态氮氧化物NO2、NO3或N2O5，然后采用传统的碱液水洗涤锅炉烟气，脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物，同时该装置还具有较高的脱汞性能，与脱硫、脱硝分别治理工艺相比，该方法具有较高的脱硫和脱硝率，而且具有很好的环境、经济和社会效益。 
(4)、由于吸收塔被一个浆液分割器分成两个回路：位于下方的第一回路为脱硫回路，主要完成石灰的溶解和SO2的脱除，位于上方的第二回路为脱硝回路，其排水经浆液分割器上部引入塔外设置的第二回路浆液箱，在此加入新鲜石灰石浆液，维持吸收需要的pH值。 
(5)、由于浆液槽内采用搅拌器搅拌，浆液分割器内设有连通脉冲喷射泵的环形管道，采用喷射冲击脱硝区底部的方式进行搅拌，避免了固态物质的沉积，提高了脱硝效果。 
附图说明
附图是本实用新型实施例的工作原理示意图； 
图中：1-入口烟道，2-吸收塔，3-喷头，4-浆液分割器，5-臭氧喷嘴，6-环形管道，7-浆液分割器顶部，8-第二回路脱硝喷嘴，9-除雾器，10-烟气出口，11-脉冲喷射泵，12-第二回路浆液循环泵，13-第二回路浆液抽出泵，14-石灰石浆液补充泵，15-第二回路浆液箱，16-浆液排出泵，17-第一回路浆液循环泵，18-第一回路浆液抽出泵，19-氧化空气加入管，20-石灰石浆液泵，21-浆液槽。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 
如附图所示，一种顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，包括吸收塔2，所述吸收塔2内设有浆液槽21，所述浆液槽21位于所述吸收塔2的底部，所述浆液槽21连通石灰石浆液加入管和氧化空气加入管19，石灰石 浆液加入管上设有石灰石浆液泵20，所述浆液槽21的底部设有第一回路浆液抽出泵18，所述浆液槽21的上方设有喷头3，所述喷头3与浆液槽21通过第一回路浆液循环泵17连通，所述喷头3与浆液槽21之间设有入口烟道1；所述喷头3的上方设有浆液分割器4，所述浆液分割器4的底部设有第二回路浆液抽出泵13，所述浆液分割器4与喷头3之间设有臭氧喷嘴5，所述浆液分割器4的上方设有第二回路脱硝喷嘴8，所述第二回路脱硝喷嘴8通过第二回路浆液循环泵12连通第二回路浆液抽出泵13；所述吸收塔2的顶部设有除雾器9，所述除雾器9连接烟气出口10。为了避免固态物沉淀，所述浆液槽21内设有搅拌器；所述浆液分割器4内设有环形管道6，所述环形管道6上设有喷嘴，所述环形管道6通过脉冲喷射泵11与浆液分割器4连通。 
所述第二回路浆液循环泵12与第二回路浆液抽出泵13之间设有第二回路浆液箱15，所述第二回路浆液箱15上设有石灰石浆液补充泵14，所述第二回路浆液箱15的底部设有浆液排出泵16。 
其工艺过程如下： 
经除尘后烟气沿入口烟道1从吸收塔2入口进入吸收塔2的第一回路，经喷头3喷射的石灰石浆液洗涤脱硫，烟气中的SO2几乎被完全吸收，生成CaSO3进入吸收塔2底部的浆液槽21，浆液槽21由氧化空气加入管19通入氧化空气，CaSO3氧化生成石膏，达到一定浓度后的石膏浆液作为副产物由第一回路浆液泵送至石膏脱水系统，经脱水后可制得满足品质要求的商品石膏。脱硫后的烟气继续上升至第二回路。在浆液分割器4内，烟气和臭氧喷嘴5喷出的臭氧充分接触反应氧化NOX，烟气向上经过浆液分割器顶部7进入第二回路，在第二回路被第二回路脱硝喷嘴8喷出的浆液以逆流的方式洗涤，生成副产物硝酸钙。经脱硫脱硝后烟气由除雾器9除去烟气中携带的小水滴，最后由烟气出口10排出。第一、二回路的吸收浆液独立循环使用，第一回路由石灰石浆液泵20提供石灰石浆液维持第一回路pH，第一回路浆液由第一回路浆液循环泵17提供给第一回路洗涤喷头3。第二回路设置单独的第二回路浆液箱15提供洗涤浆液，石灰石浆液补充泵14提供石灰石维持其pH，由第二回路浆液循环泵12提供给第二 回路脱硝喷嘴8，第二回路的脱硝后浆液由第二回路浆液抽出泵13抽出返回第二回路浆液箱15，其中一部分浆液由浆液排出泵16抽出处理。为避免第二回路沉积，在浆液分割器4的周围设计了一个环形管道6，环形管道6上设有向下的喷嘴，喷嘴的浆液由脉冲喷射泵11抽取上层浆液提供。 
本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1.顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，包括吸收塔，其特征在于：所述吸收塔内设有浆液槽，所述浆液槽位于所述吸收塔的底部，所述浆液槽连通石灰石浆液加入管和氧化空气加入管，所述浆液槽的底部设有第一回路浆液抽出泵，所述浆液槽的上方设有喷头，所述喷头与浆液槽通过第一回路浆液循环泵连通，所述喷头与浆液槽之间设有入口烟道；所述喷头的上方设有浆液分割器，所述浆液分割器的底部设有第二回路浆液抽出泵，所述浆液分割器与喷头之间设有臭氧喷嘴，所述浆液分割器的上方设有第二回路脱硝喷嘴，所述第二回路脱硝喷嘴通过第二回路浆液循环泵连通第二回路浆液抽出泵；所述吸收塔的顶部设有除雾器，所述除雾器连接烟气出口。
2.如权利要求1所述的顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，其特征在于：所述第二回路浆液循环泵与第二回路浆液抽出泵之间设有第二回路浆液箱，所述第二回路浆液箱上设有石灰石浆液补充泵，所述第二回路浆液箱的底部设有浆液排出泵。
3.如权利要求1或2所述的顺流洗涤脱硫结合臭氧喷射逆流脱硝一体化设备，其特征在于：所述浆液槽内设有搅拌器；所述浆液分割器内设有环形管道，所述环形管道上设有喷嘴，所述环形管道通过脉冲喷射泵与浆液分割器连通。
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