CN203990296U - 一种箱型氨法烟气净化系统 - Google Patents

Abstract

一种箱型氨法烟气净化系统，属于烟气处理和环境设备技术领域。包括相互连接的烟气输入系统、烟气吸收系统、烟气除雾系统和净化烟气输出系统，还包括与所述烟气吸收系统相连接的浆液喷淋系统、吸收剂加入系统，还包括与浆液喷淋系统相连接的NOx回收系统和硫酸铵与硝酸铵产品的回收系统；还包括与所述烟气除雾系统相连接的冲洗水系统；本实用新型的有益效果是：(1)吸收箱结构独特，组合方便；(2)多级吸收，及时解析，NOx的脱除充分，氧化效率高；(3)副产含硝含硫产品，价值高；(4)实施效果，脱硫率≥98％，脱硝率≥90％，NOx回收率≥90％。

Description

一种箱型氨法烟气净化系统

技术领域

本申请属于烟气处理和环境设备技术领域。本发明涉及一种箱型氨法烟气净化系统，更具体地说，是一个是以氨为吸收剂，在吸收箱中吸收烟气中SO₂和NOx，根据氨动态吸收和解析NOx的原理，构造一个与烟气隔开的解析气体空间，然后NOx通过氧气气提加速解析，并提供NOx氧化作用的氧化剂，气提气相氧化反应产物回到吸收箱中被吸收得到硝酸铵；氧气气提的同时，亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，脱硫脱硝产物为硫酸铵和硝酸铵混合物的系统。

背景技术

当前烟气脱硫脱硝主要采用的是“湿式烟气脱硫(Wet-FGD)和NH₃选择性催化还原(SCR)技术脱硝”，对烟气中硫、氮污染物的脱除是在不同的装置和流程中分别进行的，占用大量空间，消耗氨，副产石膏价值低，投资大，运行成本高。这些问题的存在，制约该法在我国的推广应用。因此，亟待研究开发统一于同一工艺流程中进行的高效脱硫脱硝技术，特别是不消耗氨而能回收NOx的工艺与设备。

现有技术中，实用新型专利ZL201020642632.5公开了一种新型烟气净化设备，它涉及环境设备技术领域，它的吸收塔上端设置有排风口，排风口的下端设置有除雾器，除雾器下端设置有网状导流板，网状导流板的下端设置有雾状喷嘴，吸收塔底部设置有吸收液；吸收塔的下端侧面设置有进气口，吸收塔底部设置有注氨点，注氨点上端设置有与吸收塔内部连接的吸收液供给泵，吸收液供给泵分别与干燥造粒系统、雾状喷嘴和网状导流板连接。该实用新型将(NH₄)₂SO₃溶液进行深度氧化，相对于传统氨法，能耗有所降低，净化效果较好，但是仅是脱硫，不具备脱硝的功能。

专利CN 202620999 U公开了一种脱硫脱硝一体化烟气净化系统，包括相互连接的烟气输入系统、烟气吸收净化系统及净烟气排放系统，其中，还包括与所述烟气输入系统相连接的烟气氧化系统、与烟气输入系统相连接的浓缩系统和与所述浓缩系统相连接的浆液处理系统、与烟气吸收净化系统相连接的浆液氧化系统和吸收剂输送系统。该实用新型实现烟气的脱硫脱硝一体化，并对后期产物进行了充分利用，但系统复杂，特别是对烟气直接氧化方式是低效的，对液相中亚硫酸钾的氧化采取了传统曝气氧化方式，也是低效的。

发明内容

针对Wet-FGD+SCR组合脱硫脱硝投资大、运行费用高，需消耗价值较高的氨、副产价值低的缺点，本申请提出一种箱型氨法烟气净化系统，该系统设计合理，达成除尘、同时脱硫脱硝并回收NOx的目的，系统投资少、运行稳定可靠、资源能源消耗少，副产价值高。

一种箱型氨法烟气净化系统，是一个是以氨为吸收剂，在吸收箱中吸收烟气中SO₂和NOx， 根据氨动态吸收和解析NOx的原理，构造一个与烟气隔开的解析气体空间，然后NOx通过氧气气提加速解析，并提供NOx氧化作用的氧化剂，气提气相氧化反应产物回到吸收箱中被吸收得到硝酸铵；氧气气提的同时，亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，脱硫脱硝产物为硫酸铵和硝酸铵混合物的系统；包括相互连接的烟气输入系统、烟气吸收系统、烟气除雾系统和净化烟气输出系统，还包括与所述烟气吸收系统相连接的浆液喷淋系统、氨吸收剂加入系统，还包括与浆液喷淋系统相连接的NOx回收系统和硫酸铵与硝酸铵产品的回收系统；还包括与所述烟气除雾系统相连接的冲洗水系统；

所述烟气输入系统由输入烟道、烟道鼓风机组成；

所述烟气吸收系统由吸收箱组成，所述吸收箱上部设置有浆液喷淋器，下部设置有隔板、降液槽、液相区，隔板、降液管、液相区和吸收箱筒体壁面共同形成气穴；所述液相区下端设置有氧气分布器；所述液相区下端还设置有浓浆收集槽；所述氧气分布器下端设置有漏液收集口；

所述烟气除雾系统由除雾器组成，所述除雾器烟气进口往上依次设置有一级除雾层、一级除雾层冲洗水层、二级除雾层和二级除雾层冲洗水层，烟气进口下部为水的存储区；

所述净化烟气输出系统由烟囱组成；

所述浆液喷淋系统由浆液循环泵、箱内浆液喷淋器组成；

所述氨吸收剂加入系统由氨吸收剂槽、氨泵组成；

所述NOx回收系统由吸收箱内的气穴、氧气混合器、氧化管道鼓风机及吸收箱内的氧气分布器组成；

所述硫酸铵和硝酸铵产品的回收系统由浓浆液泵、过滤机、滤液槽和产品输出泵组成；

所述冲洗水系统由除雾器水的存储区、冲洗水泵和除雾器内的冲洗水层组成。

进一步地：

所述吸收箱上部设置有浆液喷淋器，下部设置有隔板、降液槽、液相区，隔板、降液管、液相区和吸收箱筒体壁面共同形成气穴以收集吸收液动态吸收的NOx气体；所述液相区下端设置有氧气分布器以使通过的氧气分布均匀，使液相中亚硫酸铵氧化和NOx得到加速解析；所述液相区下端还设置有浓浆收集槽，以利产品回收；

所述NOx回收系统由吸收箱内的气穴、氧气混合器、氧化管道鼓风机及吸收箱内的氧气分布器组成，构成解析、氧化和吸收的循环，NOx的氧化效率高，吸收充分。

应用本申请一种箱型氨法烟气净化系统，包括以下步骤：

(1)烟气输入

烟气由输入烟道输入，经烟道鼓风机增压送入吸收系统；

(2)烟气的吸收

经烟道鼓风机增压送入吸收箱烟气进口，在吸收箱内由浆液喷淋器喷淋吸收，经过多级串联吸收箱的吸收，烟气中的粉尘、SO₂和NOx被吸收，再送除雾器除雾净化；

(3)烟气除雾净化

脱硫脱硝后的烟气送入除雾器烟气进口，在除雾器内依次经过一级除雾层、一级除雾层冲洗水层、二级除雾层和二级除雾层冲洗水层，净化烟气送烟气的排空；

(4)烟气的排空

经烟气除雾后，净化烟气由烟囱排空；

(5)浆液的循环

在吸收箱内吸收了粉尘、SO₂和NOx的浆液，进入吸收箱的下部空间，在吸收箱的下部空间液相区发生着亚硫酸铵的氧化反应和NOx的解析作用，解析再生后的浆液由浆液循环泵送吸收箱上部空间的浆液喷淋器喷淋，实现浆液的循环；

(6)氨吸收剂的加入

氨吸收剂加入氨吸收剂槽，氨吸收剂由除雾器的水存储区来的工艺水稀释，由氨泵泵入与浆液混合，进入吸收箱内的浆液喷淋器；

(7)NOx回收利用

通过氧气分布器的氧气，一方面使液相中亚硫酸铵氧化生成硫酸铵，另一方面使动态吸收的NOx得到加速解析，并提供了NOx氧化的氧化剂，在氧气混合器中补入氧气，由氧化管道鼓风机加压实现NOx氧化吸收的循环；

(8)硫酸铵和硝酸铵产品的回收

在吸收箱的下部液相区下端还设置有浓浆收集槽，在浓浆收集槽中收集的浓浆液由浓浆液泵输送过滤机过滤，过滤固相为废固排放；过滤液相主要为硫酸铵和硝酸铵产品，由滤液槽收集，由产品输出泵输出；

(9)除雾与水的平衡

除雾器下部储存工艺水，由冲洗水泵送除雾器内的二级除雾层冲洗水层和一级除雾层冲洗水层；在吸收箱内，烟气温度被降低，液相中水分部分蒸发被带出吸收系统，吸收系统需要补充的水分由工艺水加入除雾器，由除雾器下部储存工艺水由工艺水泵送氨吸收剂槽进而送往吸收系统，从而实现水的平衡。

所述步骤(1)(2)(3)(4)是烟气的通路，烟气中的粉尘、SO₂和NOx在步骤(2)中被吸收，再经过步骤(3)除雾，净化烟气排空。

所述步骤(2)中，烟气经过吸收箱，烟气中的粉尘、SO₂和NOx被吸收，在步骤(2)进行中，需要步骤(5)浆液的再生循环，保障了不断的吸收动力，需要步骤(6)氨吸收剂的连续加入保障了最终的吸收效果；

所述步骤(5)中，浆液的循环不断地为步骤(7)提供回收的NOx，步骤(7)又使浆液得到再生，保障了不断的吸收动力；所述步骤(8)不断地移出产品，步骤(6)氨吸收剂的连续加入提供了吸收原料。

所述步骤(9)为步骤(3)提供保障，并实现步骤(2)吸收系统的水平衡。

另外，在吸收箱底部氧气分布器下，设有漏液收集口，与滤液槽相连，收集氧气分布器漏下的液体；产品输出泵设置有支路，使过量的滤液回到吸收系统。

本申请体现在以下几点：

(1)该系统设计合理，达成除尘、同时脱硫脱硝并回收NOx的目的，系统投资少、运行稳定可靠、资源能源消耗少。

(2)吸收箱上部设置有浆液喷淋器，下部设置有隔板、降液槽、液相区，隔板、降液管、液相区和吸收箱筒体壁面共同形成气穴以收集吸收液动态吸收的NOx气体；所述液相区下端设置有氧气分布器以使通过的氧气分布均匀，使液相中亚硫酸铵氧化和NOx得到加速解析；所述液相区下端还设置有浓浆收集槽，以利产品回收；吸收箱结构独特，组合方便。

(3)NOx回收系统由吸收箱内的气穴、氧气混合器、氧化管道鼓风机及吸收箱内的氧气分布器组成，构成解析、氧化和吸收的循环，NOx的氧化效率高，吸收充分。

(4)副产含硝含硫产品，价值高。

(5)实施效果，脱硫率≥98％，脱硝率≥90％，NOx回收率≥90％。

附图说明

附图1是本申请一种箱型氨法回收NOx的烟气净化系统示意图

图1中1-输入烟道，2-鼓风机，3-吸收箱，4-除雾器，5-一级除雾层、6-一级除雾层冲洗水层、7-二级除雾层，8-二级除雾层冲洗水层，9-冲洗水泵，10-工艺水泵，11-烟囱，12-氨吸收剂槽，13-过滤机，14-滤液槽，15-产品输出泵，16-浆液循环泵，17-氧气混合器，18-氧化管道鼓风机，19-浆液喷淋器，20-隔板，21-降液管，22-浓浆液收集槽，23-漏液收集口，24-氧气分布器，25-液相区，26-气穴，27-氨泵，28-浓浆液泵；A-烟气，B-净化烟气，C-工艺水，D-氨吸收剂，E-氧气，F-硫酸铵和硝酸铵产品，G-废固。

图1的上半部分设备3是吸收箱的正视图结构示意，下半部分设备3是吸收箱的侧视图结构示意。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种箱型氨法烟气净化系统，是一个是以氨为吸收剂，在吸收箱中吸收烟气中SO₂和NOx，根据氨动态吸收和解析NOx的原理，构造一个与烟气隔开的解析气体空间，然后NOx通过氧气气提加速解析，并提供NOx氧化作用的氧化剂，气提气相氧化反应产物回到吸收箱中被吸收得到硝酸铵；氧气气提的同时，亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，脱硫脱硝产物为硫酸铵和硝酸铵混合物的系统；包括相互连接的烟气输入系统、烟气吸收系统、烟气除雾系统和净化烟气输出系统，还包括与所述烟气吸收系统相连接的浆液喷淋系统、吸收剂加入系统，还包括与浆液喷淋系统相连接的NOx回收系统和硫酸铵与硝酸铵产品的回收系统；还包括与所述烟气除雾系统相连接的冲洗水系统；

所述烟气输入系统由输入烟道1、烟道鼓风机2组成；

所述烟气吸收系统由吸收箱3组成，所述吸收箱3上部设置有浆液喷淋器19，下部设置有隔板20、降液槽21、液相区25，隔板20、降液管21、液相区25和吸收箱3筒体壁面共同形成气穴26；所述液相区25下端设置有氧气分布器24；所述液相区25下端还设置有浓浆收集槽22；所述氧气分布器24下端设置有漏液收集口23；

所述烟气除雾系统由除雾器4组成，所述除雾器4烟气进口往上依次设置有一级除雾层5、一级除雾层冲洗水层6、二级除雾层7和二级除雾层冲洗水层8，烟气进口下部为水的存储区；

所述净化烟气输出系统由烟囱11组成；

所述浆液喷淋系统由浆液循环泵16、箱内浆液喷淋器19组成；

所述氨吸收剂加入系统由氨吸收剂槽12、氨泵27组成；

所述NOx回收系统由吸收箱3内的气穴26、氧气混合器17、氧化管道鼓风机18及吸收箱3内的氧气分布器24组成；

所述硫酸铵和硝酸铵产品的回收系统由浓浆液泵28、过滤机13、滤液槽14和产品输出泵15组成；

所述冲洗水系统由除雾器4的水的存储区、冲洗水泵9、除雾器内的一级除雾层冲洗水层6、二级除雾层冲洗水层8和工艺水泵10组成。

进一步地：

所述吸收箱3上部设置有浆液喷淋器19，下部设置有隔板20、降液槽21、液相区25，隔板20、降液管21、液相区25和吸收箱3筒体壁面共同形成气穴26以收集吸收液动态吸收 的NOx气体；所述液相区25下端设置有氧气分布器24以使通过的氧气分布均匀，使液相中亚硫酸铵氧化和NOx得到加速解析；所述液相区25下端还设置有浓浆收集槽22，以利产品回收；

所述NOx回收系统由吸收箱内的气穴26、氧气混合器17、氧化管道鼓风机18及吸收箱内的氧气分布器24组成，构成解析、氧化和吸收的循环，NOx的氧化效率高，吸收充分。

应用本申请一种箱型氨法烟气净化系统，包括以下步骤：

(1)烟气输入

烟气A由输入烟道1输入，经烟道鼓风机2增压送入吸收系统；

(2)烟气的吸收

经烟道鼓风机2增压送入吸收箱3烟气进口，在吸收箱3内由浆液喷淋器19喷淋吸收，经过多级串联吸收箱3的吸收，烟气中的粉尘、SO₂和NOx被吸收，再送除雾器4除雾净化；

(3)烟气除雾净化

脱硫脱硝后的烟气送入除雾器4烟气进口，在除雾器4内依次经过一级除雾层5、一级除雾层冲洗水层6、二级除雾层7和二级除雾层冲洗水层8，净化烟气B送烟气的排空；

(4)烟气的排空

经烟气除雾后，净化烟气B由烟囱11排空；

(5)浆液的循环

在吸收箱3内吸收了粉尘、SO₂和NOx的浆液，进入吸收箱3的下部空间，在吸收箱3的下部空间液相区25发生着亚硫酸铵的氧化反应和NOx的解析作用，解析再生后的浆液由浆液循环泵16送吸收箱3上部空间的浆液喷淋器19喷淋，实现浆液的循环；

(6)氨吸收剂的加入

氨吸收剂D加入氨吸收剂槽12，氨吸收剂D由除雾器4的水存储区来的工艺水稀释，由氨泵27泵入与浆液混合，进入吸收箱3内的浆液喷淋器19；

(7)NOx回收利用

通过氧气分布器24的氧气，一方面使液相中亚硫酸铵氧化生成硫酸铵，另一方面使动态吸收的NOx得到加速解析，并提供了NOx氧化的氧化剂，在氧气混合器17中补入氧气E，由氧化管道鼓风机18加压实现NOx氧化吸收的循环；

(8)硫酸铵和硝酸铵产品的回收

在吸收箱3的下部液相区25下端设置有浓浆收集槽22，在浓浆收集槽22中收集的浓浆液由浓浆液泵28输送过滤机13过滤，过滤固相为废固G排放；过滤液相主要为硫酸铵和硝 酸铵产品F，由滤液槽14收集，由产品输出泵15输出；

(9)除雾与水的平衡

除雾器下部储存工艺水，由冲洗水泵9送除雾器4内的二级除雾层冲洗水层8和一级除雾层冲洗水层6；在吸收箱3内，烟气温度被降低，液相中水分部分蒸发被带出吸收系统，吸收系统需要补充的水分由工艺水C加入除雾器4，由除雾器4下部储存工艺水由工艺水泵10送氨吸收剂槽12进而送往吸收系统，从而实现水的平衡。

采取三个吸收箱串联组合，氨吸收剂并联加入各吸收箱。

应用本申请箱型氨法烟气净化系统，脱硫效率98.4％，脱硝效率91.5％，NOx回收率91.5％。

实施例2

如图1所示，一种箱型氨法烟气净化系统，其设备设置与实施步骤同实施例1，除以下设置和步骤：

采取四个吸收箱串联组合，氨吸收剂并联加入各吸收箱。

应用本申请箱型氨法烟气净化系统，脱硫效率99.0％，脱硝效率92.8％，NOx回收率92.8％。

实施例3

如图1所示，一种箱型氨法烟气净化系统，其设备设置与实施步骤同实施例1，除以下设置和步骤：

采取三个吸收箱串联组合，氨吸收剂加入到第三箱体，第三箱体的浆液加入到第二箱体，第二箱体的浆液再加到第一箱体，由第一箱体下端浓浆液收集槽输出浆液生产产品。

应用本申请箱型氨法烟气净化系统，脱硫效率98.6％，脱硝效率92.0％，NOx回收率92.0％。

本发明的有益效果是：(1)该系统设计合理，达成除尘、同时脱硫脱硝并回收NOx的目的，系统投资少、运行稳定可靠、资源能源消耗少；吸收箱结构独特，组合方便。(2)多级吸收，及时解析，NOx的脱除充分，氧化效率高；(3)NOx回收系统解析、氧化和吸收的高效循环；(4)副产含硝含硫产品，价值高；(5)实施效果，脱硫率≥98％，脱硝率≥90％，NOx回收率≥90％。

本申请不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种箱型氨法烟气净化系统，其特征是：包括相互连接的烟气输入系统、烟气吸收系统、烟气除雾系统和净化烟气输出系统，还包括与所述烟气吸收系统相连接的浆液喷淋系统、氨吸收剂加入系统，还包括与浆液喷淋系统相连接的NOx回收系统和硫酸铵与硝酸铵产品的回收系统；还包括与所述烟气除雾系统相连接的冲洗水系统。

2.根据权利要求1所述的箱型氨法烟气净化系统，其特征在于：

所述烟气输入系统由输入烟道、烟道鼓风机组成；

所述烟气吸收系统由吸收箱组成，所述吸收箱上部设置有浆液喷淋器，下部设置有隔板、降液槽、液相区，隔板、降液管、液相区和吸收箱筒体壁面共同形成气穴；所述液相区下端设置有氧气分布器；所述液相区下端还设置有浓浆收集槽；所述氧气分布器下端设置有漏液收集口；

所述烟气除雾系统由除雾器组成，所述除雾器烟气进口往上依次设置有一级除雾层、一级除雾层冲洗水层、二级除雾层和二级除雾层冲洗水层，烟气进口下部为水的存储区；

所述净化烟气输出系统由烟囱组成；

所述浆液喷淋系统由浆液循环泵、箱内浆液喷淋器组成；

所述氨吸收剂加入系统由氨吸收剂槽、氨泵组成；

所述NOx回收系统由吸收箱内的气穴、氧气混合器、氧化管道鼓风机及吸收箱内的氧气分布器组成；

所述硫酸铵和硝酸铵产品的回收系统由浓浆液泵、过滤机、滤液槽和产品输出泵组成；

所述冲洗水系统由除雾器水的存储区、冲洗水泵和除雾器内的冲洗水层组成。

3.根据权利要求2所述的箱型氨法烟气净化系统，其特征在于：

所述吸收箱上部设置有浆液喷淋器，下部设置有隔板、降液槽、液相区，隔板、降液管、液相区和吸收箱筒体壁面共同形成气穴；所述液相区下端设置有氧气分布器；所述液相区下端还设置有浓浆收集槽。