CN203090728U - 一种烟气同时脱硫脱硝装置及氨雾吸收塔 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种烟气同时脱硫脱硝装置及氨雾吸收塔，属于工业烟气净化设备。烟气同时脱硫脱硝装置，包括湿式喷淋塔，其特征是：还包括氨雾吸收塔，所述氨雾吸收塔的塔体具有烟气进口A和烟气出口B，所述塔体内部由下至上依次设有布烟板、氨水雾化蒸发装置、冲洗装置，所述烟气进口A位于布烟板下部，所述氨水雾化蒸发装置通过管道及输送泵与设在氨雾吸收塔外部的氨水罐连接，所述塔体下部设有卸灰阀，所述氨雾吸收塔的烟气出口B通过管路与所述湿式喷淋塔的烟气进口C连接。本实用新型能够对烟气中的SO2和NOX同时进行有效脱除、能大大节约环保项目建设投资、降低运行成本。

Description

一种烟气同时脱硫脱硝装置及氨雾吸收塔
技术领域
本实用新型涉及一种工业烟气的净化设备，具体是一种烟气同时脱硫脱硝装置及所用的氨雾吸收塔。
背景技术
目前，在各类大气污染物中，最重要的是燃煤引起的污染。对燃煤的二氧化硫和氮氧化物的污染控制是目前我国大气污染控制领域最紧迫的任务。现有技术中对燃煤SO2排放控制的主要方法有：燃煤前脱硫技术（煤脱硫），燃煤中脱硫技术（在燃烧过程中加入石灰石或白云石粉作脱硫剂）和燃煤后烟气脱硫技术（FGD）。燃煤后烟气脱硫技术（FGD）是目前世界上大规模商业化应用的脱硫技术，其又可分为湿法、半干法和干法三类工艺，其中湿法脱硫技术成熟，效率高，Ca/s比低，运行可靠，操作简单，但脱硫产物处理比较麻烦，烟温降低不利于扩散。对NOx控制技术可分为两大类：即燃烧中控制技术和燃烧后控制技术。燃烧后控制技术中，选择性催化还原（Selective CatalyticReduction，简称SCR）烟气脱硝技术是20世纪80年代初至目前国内外大中型锅炉较广泛采用的一种方法，其脱硝效率一般在85%左右，其原理是在催化剂作用下，还原剂NH3（液氨，氨水，尿素等）与烟气中的NOx反应，将其烟气中的NOx还原为无毒无污染的氮气N2和水H2O。在现有的氨水喷淋湿法脱硫技术中主要存在：因氨逃逸而在脱硫后的烟气中产生的气溶胶形成的二次污染，以及对氨法脱硫的产物硫酸铵的回收工艺复杂，设备投资大，运行成本高等弊端。
随着烟气脱硫和脱硝技术的发展，各国都开展了烟气同时脱硫、脱硝技术的研究，其目的是：开发具有低于常规FGD和SCR结合工艺费用的新的SO2/NOX的联合脱除技术。我国的烟气脱硫、脱硝治理，是随着国情的发展和对环境要求的标准逐步提高发展起来的，最早的烟气治理主要是以控制SO2和烟尘为主，要实现对烟气NOX的控制，其最主要的课题是对老的和现有锅炉的脱硫装置的改造，以节约环保项目建设投资，降低运行成本。申请人根据研究和工程实例发现：在烟气排往烟囱前的低温区域对烟气进行SO2/NOX的同时脱除是可行的。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种能够对烟气中的SO2和NOX进行有效脱除、能大大节约环保项目建设投资、降低运行成本的氨雾吸收塔及烟气同时脱硫脱硝装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种氨雾吸收塔，其包括具有烟气进口A和烟气出口B的塔体，所述塔体内部由下至上依次设有布烟板、氨水雾化蒸发装置、冲洗装置，所述烟气进口A位于布烟板的下部，所述塔体下部设有卸灰阀。
本实用新型是通过氨水雾化蒸发装置将液态氨水转换为汽态氨，利用汽态氨与烟气中的SO2和NOX进行反应，从而对烟气进行脱硫脱硝。氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂，能与烟气中的SO2和NOX进行充分反应。本实用新型中的布烟板用于对进入塔体内的烟气进行均匀分布，保证烟气与氨汽充分接触反应。本实用新型中的冲洗装置用于对塔内进行定期冲洗。
进一步的方案是，所述氨水雾化蒸发装置包括蒸发管和多个连接在所述蒸发管上的雾化喷头。
为了便于液态氨向汽态氨的转化，所述氨水雾化蒸发装置与氨水预热器连接。
本实用新型中的烟气同时脱硫脱硝装置所采用的技术方案是：一种烟气同时脱硫脱硝装置，包括湿式喷淋塔，其特殊之处是，还包括氨雾吸收塔，所述氨雾吸收塔的塔体具有烟气进口A和烟气出口B，所述塔体内部由下至上依次设有布烟板、氨水雾化蒸发装置、冲洗装置，所述烟气进口A位于布烟板下部，所述氨水雾化蒸发装置通过管道及输送泵与设在氨雾吸收塔外部的氨水罐连接，所述塔体下部设有卸灰阀，所述氨雾吸收塔的烟气出口B通过管路与所述湿式喷淋塔的烟气进口C连接。
本实用新型是将现有技术中的湿法脱硫用的湿式喷淋塔与氨雾吸收塔串联使用进行烟气同时脱硫脱硝。氨水由氨水罐通过输送泵送往氨雾吸收塔的氨水雾化蒸发装置，氨水雾化蒸发装置将液态氨水转换为汽态氨。烟气首先进入氨雾吸收塔内与汽态氨进行接触，烟气中的SO2和NOX与汽态氨反应进行SO2/NOX吸收。氨雾吸收塔脱硫下来的产物，少量的亚硫酸铵和硫酸铵，呈干状或半干状，可通过下部的卸灰阀直接收集，大部分的硫酸铵和亚硫酸铵与反应后的烟气进入湿式喷淋塔。湿式喷淋塔将氨雾吸收塔出来的烟气及脱硫产物进行喷淋洗涤、除尘，将没有完全反应的氨汽加以收集回收，防止氨逃逸，并对烟气中的SO2/NOX进行二次吸收。处理后的烟气可通过烟囱排往大气。
为了便于液态氨向汽态氨的转化，所述氨水雾化蒸发装置与氨水罐之间设有氨水预热器。
为了对经湿式喷淋塔处理后的脱硫脱硝产物进一步进行处理，本实用新型还设有沉淀循环池、絮凝箱、石灰浆液池，所述湿式喷淋塔的液体出口通过管道通于沉淀循环池，所述沉淀循环池与湿式喷淋塔的喷淋装置之间设有循环装置，所述沉淀循环池的下部设有污水泵并通过管道与絮凝箱连通，所述石灰浆液池分别通过管道与沉淀循环池和絮凝箱连接，所述絮凝箱通过输送泵与压滤装置连接。本实用新型中，湿式喷淋塔的经喷淋过程后的液体进入沉淀循环池，在沉淀循环池内絮凝沉淀后，上清液由循环装置打回塔内的喷淋装置。沉淀循环池内的沉淀物通过污水泵打入絮凝箱。石灰浆液池是将生石灰溶解成石灰浆液后送至沉淀池和絮凝箱，利用石灰与沉淀池和絮凝箱中的脱硫产物进行反应。反应后的产物通过压滤装置进行获取回收。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用氨雾吸收塔与湿式喷淋塔串联使用，可以对烟气中的SO2和NOX同时进行有效脱除，大大节约了环保设备的投资。本实用新型中氨雾吸收塔的使用，它克服了传统的氨水喷淋的湿法脱硫技术中存在的：因氨逃逸而在脱硫后的烟气中产生的气溶胶形成的二次污染，以及对氨法脱硫的产物硫酸铵的回收工艺复杂，设备投资大，运行成本高等弊端，特别是氨水变为氨蒸汽与SO2/NOX是气—液或气—气相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，设备体积可大大减小，并且利用汽态氨进行反应，还减少了脱硫液的循环量，节约了循环设备的电能消耗，可大大降低设备运行成本。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例中的烟气同时脱硫脱硝装置的结构示意图；
图2是图1中的氨雾吸收塔的结构示意图；
图中，1是氨雾吸收塔，2是氨水罐，3是氨水泵，4是氨水预热器，5是湿式喷淋塔，6是曝气池，7是罗茨风机，8是沉淀循环池，9是絮凝箱，10是污水泵，11是螺杆泵，12是压滤机，13是石灰浆液池，14是灰浆泵，15是循环泵，16是流量计，17是喷淋装置，18是是烟气进口A，19是烟气出口B,20是烟气进口C，21是烟气出口D，22是卸灰阀，23是布烟板，24是蒸发管,25是雾化喷头,26是塔体,27是冲洗装置,28是冲洗水管,29是氨水管道。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型进一步的说明：
如附图1-附图2所示，一种烟气同时脱硫脱硝装置，包括氨雾吸收塔1、氨水罐2、氨水预热器4、湿式喷淋塔5、曝气池6、沉淀循环池8、絮凝箱9、石灰浆液池13、压滤机12。所述氨雾吸收塔1包括具有烟气进口A18和烟气出口B19的塔体26，塔体26内部由下至上依次设有布烟板23、氨水雾化蒸发装置、冲洗装置27，所述烟气进口A18位于布烟板23的下部，烟气出口B位于塔体1的上部，所述塔体26下部设有卸灰阀22。所述氨水雾化蒸发装置包括蒸发管24和多个连接在所述蒸发管24上的雾化喷头25。氨水雾化蒸发装置的蒸发管24通过氨水管道29及氨水泵3与氨水罐2连接，管路上设有流量计16，在氨水雾化蒸发装置与氨水罐2之间的管路上还连接有氨水预热器4。冲洗装置7用于对塔内进行定期冲洗。氨雾吸收塔1的烟气出口B19通过管路与湿式喷淋塔5的烟气进口C20连接。湿式喷淋塔5的液体出口通过管道通于曝气池6，曝气池6通过罗茨鼓风机7进行曝气。所述曝气池6通过管道通于沉淀循环池8。在沉淀循环池8与湿式喷淋塔5的喷淋装置17之间设有循环装置。沉淀循环池8的下部通过污水泵10及管道与絮凝箱9连通。石灰浆液池13通过管道及灰浆泵14分别与沉淀循环池8和絮凝箱9连接。絮凝箱9通过螺杆泵11与压滤机12连接。
本实用新型的工作过程是：氨水由氨水罐2通过氨水泵3并经计量后由氨水预热器4进行预热后送往氨雾吸收塔1的氨水雾化蒸发装置，氨水雾化蒸发装置将液态氨水转换为汽态氨。烟气首先进入氨雾吸收塔1内与塔内的氨汽进行接触，烟气中的SO2和NOX与氨汽反应进行SO2和NOX吸收。氨与烟气中的SO2反应原理是：SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3
(NH4) SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3
氨与烟气中的NOX的反应原理是：
烟气中的NOX主要是有NO和NO2组成，其中NO2是酸性，是溶于水的气体，即：      4 NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
4 NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
氨雾吸收塔1脱硫下来的产物中少量的亚硫酸铵和硫酸铵，呈干状或半干状，可通过下部的卸灰阀22直接收集，大部分的硫酸铵和亚硫酸铵与反应后的烟气通过烟气出口B进入湿式喷淋塔5。湿式喷淋塔5将氨雾吸收塔1出来的烟气及脱硫产物进行喷淋、洗涤、除尘，并对烟气中的SO2和NOX进行二次吸收。处理后的烟气由烟气出口D可通过烟囱排往大气。湿式喷淋塔5的经喷淋、洗涤过程后的液体进入曝气池6进行曝气强制氧化。经曝气处理的液体进入沉淀循环池8。在沉淀循环池8内絮凝沉淀后，上清液由循环装置的循环泵15打回湿式喷淋塔内的喷淋装置17进行循环喷淋。沉淀循环池8内的沉淀物由污水泵10打入絮凝箱9。石灰浆液池13是将生石灰溶解成石灰浆液后通过灰浆泵14或通过自流分别送至沉淀循环池8和絮凝箱9，利用石灰与沉淀循环池和絮凝箱中的脱硫产物进行反应。其反应原理是：
(NH4) 2SO4+Ca(OH)2→CaSO4+2H2O+2NH3
NH4(HSO3) 2+Ca(OH)2→CaHSO4+2H2O+2NH3 (NH4)2SO3+Ca(OH)2→CaSO4+2H2O+2NH3
 曝气强制氧化后生成：
CaSO3+?O2→CaSO4
CaHCO3+?O2→CaHSO4
反应后的产物通过螺杆泵11输送至压滤机12进行获取回收后综合利用。
本实用新型中的其它部分采用已知技术，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种氨雾吸收塔，其特征是：包括具有烟气进口A（18）和烟气出口B（19）的塔体（26），所述塔体（26）内部由下至上依次设有布烟板（23）、氨水雾化蒸发装置、冲洗装置（27），所述烟气进口A（18）位于布烟板（23）的下部，所述塔体（26）下部设有卸灰阀（22）。
2.根据权利要求1所述的氨雾吸收塔，其特征是：所述氨水雾化蒸发装置包括蒸发管（24）和多个连接在所述蒸发管（24）上的雾化喷头（25）。
3.根据权利要求1或2所述的氨雾吸收塔，其特征是：所述氨水雾化蒸发装置与氨水预热器（4）连接。
4.一种烟气同时脱硫脱硝装置，包括湿式喷淋塔（5），其特征是：还包括氨雾吸收塔（1），所述氨雾吸收塔（1）的塔体（26）具有烟气进口A（18）和烟气出口B（19），所述塔体（26）内部由下至上依次设有布烟板（23）、氨水雾化蒸发装置、冲洗装置（27），所述烟气进口A（18）位于布烟板（23）下部，所述氨水雾化蒸发装置通过管道及输送泵与设在氨雾吸收塔（1）外部的氨水罐（2）连接，所述塔体（26）下部设有卸灰阀（22），所述氨雾吸收塔（1）的烟气出口B（19）通过管路与所述湿式喷淋塔（5）的烟气进口C（20）连接。
5.根据权利要求4所述的烟气同时脱硫脱硝装置，其特征是：所述氨水雾化蒸发装置与氨水罐（2）之间设有氨水预热器（4）。
6.根据权利要求4或5所述的烟气同时脱硫脱硝装置，其特征是：还设有沉淀循环池（8）、絮凝箱（9）、石灰浆液池（13），所述湿式喷淋塔（5）的液体出口通过管道通于沉淀循环池（8），所述沉淀循环池（8）与湿式喷淋塔（5）的喷淋装置（17）之间设有循环装置，所述沉淀循环池（8）的下部设有污水泵（10）并通过管道与絮凝箱（9）连通，所述石灰浆液池（13）分别通过管道与沉淀循环池（8）和絮凝箱（9）连接，所述絮凝箱（9）通过输送泵与压滤装置连接。
7.根据权利要求6所述的烟气同时脱硫脱硝装置，其特征是：所述湿式喷淋塔（5）的液体出口和沉淀循环池（8）之间设有曝气池（6），所述湿式喷淋塔（5）的液体出口通过管道通于所述曝气池（6），所述曝气池（6）通过管道通于所述沉淀循环池（8）。 
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