CN203469805U - 鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，所述吸收塔自下而上设置有鼓泡脱硫区（5）和喷淋脱硝区（6），吸收塔的上部开设有烟气出口（7）；脱硫浆液池（12）设在鼓泡脱硫区（5）的底部，脱硫浆液池（12）侧边设置脱硫产物排浆口（1）和烟气入口（3）；脱硫浆液池（12）外还连接有石灰石浆液外部补给装置（4）和氧化空气系统（2）；所述吸收塔外设置脱硝氧化剂池（13），所述喷淋脱硝区（6）设置有喷淋管，所述喷淋管与脱硝氧化剂池（13）之间通过外置的脱硝氧化剂循环泵（11）相连。其具有结构简单，成本低，可以在一个装置内实现SO2和NO的同时脱除、氧化剂耗量低等优点。

Description

鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置
技术领域
本实用新型涉及一种鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，主要用于对燃煤电站锅炉所排放烟气的净化处理。
背景技术
在我国的一次能源构成中，煤占有绝对性的主导地位。以燃煤为主的火力发电但煤燃烧时会产生大量污染物质，是目前我国大气污染排放最大的污染源，其危害性已成为共识。燃煤带来的SO2和NOx污染不仅是中国大气环境污染的主要问题，目前还是制约经济协调稳定发展的重要环境因素。
湿法烟气脱硫工艺由于具有运行可靠性好、脱硫效率高、煤种适应性强等优点，已成为主流的火电厂烟气脱硫工艺。对于火电厂的NOx控制来说，目前常用的烟气脱硝工艺为选择性催化还原脱硝工艺。这样一来，使得火电厂污染物控制系统设备庞大，工艺复杂，增加了投资和运行费用。
由于火电厂排放的NOx以难溶于水的NO为主，约占90%以上，若是利用氧化剂将其氧化为易溶于水的NO2，则可利用湿式洗涤的工艺实现SO2和NOx的同时脱除。但是火电厂烟气中的SO2也会造成氧化剂的消耗。为此，本发明目的在于设计一种新型的吸收塔，实现SO2和NOx的协同脱除并降低脱硝氧化剂用量。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单，成本低，可以在一个装置内实现SO2和NO的同时脱除、氧化剂耗量低的鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，所述吸收塔自下而上设置有鼓泡脱硫区和喷淋脱硝区，吸收塔的上部开设有烟气出口；
脱硫浆液池设在鼓泡脱硫区的底部，脱硫浆液池侧边设置脱硫产物排浆口和烟气入口；脱硫浆液池外还连接有石灰石浆液外部补给装置和氧化空气系统；
所述吸收塔外设置脱硝氧化剂池，所述喷淋脱硝区设置有喷淋管，所述喷淋管与脱硝氧化剂池之间通过外置的脱硝氧化剂循环泵相连。
所述喷淋管的喷淋口交错分布，所述喷淋管为3层。
所述脱硫浆液池内设有布风板或者布风管，所述布风板或者布风管与烟气进口相连。
所述喷淋脱硝区上方有一水平布置的除雾器。
采用上述的一种鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置进行烟气的同时脱硫脱硝，其脱硫脱硝的工艺过程如下：
对需要脱硫的烟气首先经过除尘预处理，将经过预除尘处理的烟气经脱硫塔下部入口送入鼓泡脱硫区，与脱硫浆液池的石灰石浆液接触，其中所含的SO2被吸收形成CaSO3。
石灰石浆液吸收SO2形成CaSO3后，与空气发生充分的氧化反应，所生成的副产品石膏在浆液池底部经石膏浆液泵排出，同时，脱硫后的净烟气向上进入喷淋脱硝区。
上述脱硫塔浆液池内的石灰石浆液pH值控制在5.4～5.6为宜。这样，可以确保石灰石具有适当的溶解速率以提供与SO2反应的CO                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
和HCO
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，以使得烟气中的SO2与石灰石浆液始终处于最佳化学反应状态，以进一步提高SO2的脱除效率。
上述工艺中，SO2首先溶于水，生成H2SO3，而后与石灰石浆液中溶解的CaCO3反应生成CaSO3，其化学反应式为：
 
Figure DEST_PATH_IMAGE006
                         (1)
     
Figure DEST_PATH_IMAGE008
         (2)
    同时，从浆液池内鼓入的空气不断地与CaSO3反应生成CaSO4，其化学反应式为：
CaSO3+
Figure DEST_PATH_IMAGE010
O2
Figure DEST_PATH_IMAGE012
CaSO4                         　　　　　（3）
石膏浆液在浆液池底部经石膏浆液泵排出，通过水力旋流分离器和真空皮带脱水机脱除其中所含的水分，最终得到副产品石膏。
烟气进入喷淋脱硝区后，与来自脱硝氧化剂喷淋区的氧化剂溶液发生反应，烟气中的NO被氧化为NO
Figure 357198DEST_PATH_IMAGE004
，所发生的化学反应为（以NaClO2氧化剂为例）
Figure DEST_PATH_IMAGE014
                     （4）
Figure DEST_PATH_IMAGE016
          （5）
本实用新型的有益效果：
该吸收塔的底部为烟气鼓泡脱硫区，在该区域内，烟气被均匀鼓入脱硫浆液中，石灰石浆液中的碳酸钙与SO2反应生成CaSO3，而后被通入的氧气氧化而生成石膏。脱硫后的烟气向上流动，流入喷淋脱硝区，而后与自上向下喷淋的脱硝氧化剂溶液发生反应，除去其中所含的NOx，最后经除雾器除掉其中的液滴后流出吸收塔。其具有结构简单，成本低，可以在一个装置内实现SO2和NO的同时脱除、氧化剂耗量低等优点。
附图说明
图1为本实用新型鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置的结构示意图。
其中：
脱硫产物排浆口1、氧化空气系统2、烟气入口3、石灰石浆液外部补给装置4、鼓泡脱硫区5、喷淋脱硝区6、烟气出口7、除雾器8、溢流口9、
布风板10、脱硝氧化剂循环泵11、脱硫浆液池12、脱硝氧化剂池13。
具体实施方式
下面针对一台燃煤锅炉机组所排放的烟气结合附图对本实用新型的工艺及其装置进行进一步说明。
实施例1
如图1所示的一种鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，所述吸收塔自下而上设置有鼓泡脱硫区5和喷淋脱硝区6，吸收塔的上部开设有烟气出口7；
脱硫浆液池12设在鼓泡脱硫区5的底部，脱硫浆液池12侧边设置脱硫产物排浆口1和烟气入口3；脱硫浆液池12外还连接有石灰石浆液外部补给装置4和氧化空气系统2；
所述吸收塔外设置脱硝氧化剂池13，所述喷淋脱硝区6设置有喷淋管，所述喷淋管与脱硝氧化剂池13之间通过外置的脱硝氧化剂循环泵11相连。所述喷淋管的喷淋口交错分布，所述喷淋管优选为3层。
所述脱硫浆液池12内设有布风板10或者布风管，以保证烟气在脱硫浆液内的均匀分布。
所述喷淋脱硝区6上方有一水平布置的除雾器8，用于除去烟气中所含的雾滴。
单纯采用鼓泡脱硫区5进行同时脱硫脱硝情况：
从锅炉排出的烟气，其中SO2浓度为1500mg/m3，NO的浓度为1339mg/m3经过经电除尘器除尘后通过增压风机选择烟气流量为6785m3/h经鼓泡脱硫区5的烟气入口3送入反应区，与石灰石浆液接触发生反应，从而完成脱硫。同时，石灰石浆液补给装置4不断的向浆液池内补给石灰石浆液，维持其pH值介于5.4～5.6之间；同时氧化空气系统则不断的向脱硫浆液池内供给空气，将CaSO3氧化为CaSO4，生成的石膏浆液则由脱硫产物排浆口1排出，经脱水后形成副产品石膏，烟气出口处7利用德图350XL烟气分析仪测量出口SO2浓度和NOx浓度，计算可得脱硫效率为92.4%，脱硝效率为60.8%。
所用的石灰石浆液中的石灰石粒径为30-50
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，浆液含固率为20wt%，采用的脱硝氧化剂为NaClO2，浓度为50mol/m3，进口SO2浓度为1500mg/m3，NO的浓度为1339mg/m3。
采用本实用新型的烟气同时脱硫脱硝的吸收塔进行同时脱硫脱硝情况：
从锅炉排出的烟气，其中SO2浓度为1500mg/m3，NO的浓度为1339mg/m3经过经电除尘器除尘后通过增压风机选择烟气流量为6785m3/h经烟气入口3送入鼓泡脱硫区5内，脱硫浆液池12内的石灰石浆液与烟气接触反应，从而完成脱硫。同时，石灰石浆液补给装置4不断的向脱硫浆液池12内补给石灰石浆液，维持其pH值介于5.4～5.6之间；同时氧化空气系统则不断的向脱硫浆液池内供给空气，将CaSO3氧化为CaSO4，生成的石膏浆液则由脱硫产物排浆口1排出，经脱水后形成副产品石膏，在脱硝区内，脱硝氧化剂池12内的脱硝氧化剂通过脱硝氧化剂循环泵11打入喷淋脱硝区，其流量维持在67.85m3/h；在烟气出口7处利用德图350XL烟气分析仪测量出口SO2和NOx浓度，计算可得脱硫效率为94.5%， 脱硝效率为80.2%。
所用的石灰石浆液中的石灰石粒径为30-50
Figure 627774DEST_PATH_IMAGE018
，浆液含固率为20wt%，采用的脱硝氧化剂为NaClO2，浓度为50mol/m3，进口SO2浓度为1500mg/m3，NO的浓度为1339mg/m3。

Claims (4)

1.一种鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，其特征在于：所述吸收塔自下而上设置有鼓泡脱硫区（5）和喷淋脱硝区（6），吸收塔的上部开设有烟气出口（7）；
脱硫浆液池（12）设在鼓泡脱硫区（5）的底部，脱硫浆液池（12）侧边设置脱硫产物排浆口（1）和烟气入口（3）；脱硫浆液池（12）外还连接有石灰石浆液外部补给装置（4）和氧化空气系统（2）；
所述吸收塔外设置脱硝氧化剂池（13），所述喷淋脱硝区（6）设置有喷淋管，所述喷淋管与脱硝氧化剂池（13）之间通过外置的脱硝氧化剂循环泵（11）相连。
2.根据权利要求1所述的鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，其特征在于：所述喷淋管的喷淋口交错分布，所述喷淋管为3层。
3.根据权利要求1或2所述的鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，其特征在于：所述脱硫浆液池（12）内设有布风板（10）或者布风管。
4.根据权利要求1或2所述的鼓泡喷淋烟气同时脱硫脱硝的吸收塔装置，其特征在于：所述喷淋脱硝区（6）上方有一水平布置的除雾器（8）。
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