CN205032070U - 一种脱硫除尘脱硝一体化装置 - Google Patents

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李峻山
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Abstract

本实用新型是关于一种脱硫除尘脱硝一体化装置，包括原烟气管道、半干法脱硫除尘系统、低温SCR反应器、增压风机以及烟囱，所述半干法脱硫除尘系统包括一吸收塔和一除尘器，所述原烟气管道的出口与所述吸收塔连接，所述吸收塔的排气口与所述除尘器连接，所述除尘器的排气口与所述低温SCR反应器连接，所述低温SCR反应器的排气口与所述增压风机的一端连接，增压风机的另一端与所述烟囱连接，所述低温SCR反应器内设有一层催化剂层，所述催化剂层装载有低温SCR脱硝催化剂，所述低温SCR脱硝催化剂为(Mn+Sb)/TiO2。采用上述结构后，其有益效果是：可降低生产成本，同时，其应用范围广。

Description

一种脱硫除尘脱硝一体化装置
技术领域
本实用新型属于对工业窑炉所排放烟气的净化处理技术领域，具体的说，是关于一种脱硫除尘脱硝一体化装置。
背景技术
我国经济飞速发展的同时，各行各业所产生的污染也日趋严重。目前，电力、冶金、玻璃和水泥行业都产生了大量的SO2、NOx和飞灰等污染物，为降低或脱除这些污染物，各个行业设计了各种各样的净化污染物的方法。
现有的脱硫脱硝一体化装置中，通常采用高温SCR反应器，其采用高温SCR脱硝催化剂，具有高脱硝效率和技术成熟等优点。但是在工程应用中，SCR反应器技术是当前NOx减排的主流技术，但高温SCR反应器的催化剂要求烟气温度在350℃以上才能完成催化还原反应，而目前经过脱硫除尘的烟道废气，温度低到140℃，甚至在100℃以下，而为达到理想的脱硝效果，几乎所有的脱硝技术都需要将处理烟气加热至350℃以上，这样就浪费了大量的热能，并不符合当下国家提倡的节能降耗的思想；同时，高温SCR反应器面临反应温度窗口过高、催化剂堵塞中毒现象严重、催化剂使用寿命短等诸多问题。
因此，研发一种可在低温条件下的SCR反应器，并应用于脱硫除尘脱硝一体化装置，成为烟道废气脱硫除尘脱硝领域急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种脱硫除尘脱硝一体化装置，可适用于相对较低的温度，能更为广泛的应用于电力、冶金、玻璃、水泥等行业；同时，其具有很高的脱硫除尘效率，能对低温SCR脱硝催化剂具有很好的保护作用，有效防止催化剂堵塞中毒，延长催化剂的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种脱硫除尘脱硝一体化装置，包括原烟气管道、半干法脱硫除尘系统、低温SCR反应器、增压风机以及一烟囱，所述半干法脱硫除尘系统包括一吸收塔和一除尘器，所述原烟气管道的出口与所述吸收塔连接，所述吸收塔的排气口与所述除尘器连接，所述除尘器的排气口与所述低温SCR反应器连接，所述低温SCR反应器的排气口与所述增压风机的一端连接，增压风机的另一端与所述烟囱连接，所述低温SCR反应器内设有一层催化剂层，所述催化剂层装载有低温SCR脱硝催化剂，所述低温SCR脱硝催化剂为(Mn+Sb)/TiO2。
根据本实用新型，所述原烟气管道上设有第一烟气分析仪，用于测量入口处的的NOx和SO2浓度，所述增压风机与低温SCR反应器之间设有第二烟气分析仪，用于测量低温SCR反应器的排气口的NOx和SO2浓度。
根据本实用新型，所述除尘器与低温SCR反应器之间设有第三烟气分析仪，用于测量除尘器的排气口的NOx和SO2浓度。
进一步的，所述除尘器通过一回流管道与所述吸收塔相连接，以使脱硫除尘更彻底。
根据本实用新型，所述半干法脱硫除尘系统为CFB半干法脱硫除尘系统、RCFB半干法脱硫除尘系统、SDA半干法脱硫除尘系统、NID半干法脱硫除尘系统等的一种。
根据本实用新型，所述除尘器为布袋除尘器、静电除尘器等的一种。
本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置，其有益效果是：
(1)低温SCR脱硝催化剂能适用于60～200℃的温度，能更为广泛的应用于电力、冶金、玻璃、水泥等行业；
(2)半干法脱硫除尘系统具有很高的脱硫除尘效率，能对低温SCR脱硝催化剂具有很好的保护作用，有效防止催化剂堵塞中毒，延长催化剂的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体附图，对本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置作进一步详细说明。
如图1所示，为本实用新型所述的一种脱硫除尘脱硝一体化装置，包括原烟气管道1、半干法脱硫除尘系统2、低温SCR反应器3、增压风机4以及一烟囱5，所述半干法脱硫除尘系统2包括一吸收塔21和一除尘器22，所述原烟气管道1的出口与所述吸收塔21连接，所述吸收塔21的排气口与所述除尘器22连接，所述除尘器22的排气口与所述低温SCR反应器3连接，所述低温SCR反应器3的排气口与所述增压风机4的一端连接，增压风机4的另一端与所述烟囱5连接，所述低温SCR反应器3内设有一层催化剂层(图上未显示)，所述催化剂层装载有低温SCR脱硝催化剂，所述低温SCR脱硝催化剂为(Mn+Sb)/TiO2。
所述原烟气管道1上设有第一烟气分析仪6，用于测量吸收塔21入口处的的NOx、SO2浓度以及烟气温度等，所述增压风机4与低温SCR反应器3之间设有第二烟气分析仪7，用于测量低温SCR反应器3的排气口的NOx、SO2浓度以及烟气温度等。
所述除尘器22与低温SCR反应器3之间设有第三烟气分析仪8，用于测量除尘器22的排气口的NOx、SO2浓度以及烟气温度等。
所述除尘器22通过一回流管道9与所述吸收塔21相连接，以使脱硫除尘更彻底。
所述半干法脱硫除尘系统为CFB半干法脱硫除尘系统、RCFB半干法脱硫除尘系统、SDA半干法脱硫除尘系统、NID半干法脱硫除尘系统等的一种。
所述除尘器22为布袋除尘器、静电除尘器等的一种。
本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置的脱硫、除尘和脱硝步骤：
(1)脱硫步骤：烟气从吸收塔21底部进入，在吸收塔21内与喷入的Ca(OH)2反应，其中烟气中所含的SO2和SO3与吸收剂形成CaSO3、CaSO4等副产物；
(2)除尘步骤：经脱硫后的烟气从吸收塔21顶部侧向排出，进入除尘器22，除去烟气中的飞灰，脱硫除尘后的烟气温度降至80℃左右；
(3)脱硝步骤：经脱硫除尘后的烟气再进入低温SCR反应器3，在(Mn+Sb)/TiO2催化剂上与氨发生反应脱除NOx，净化后的烟气经增压风机升压，最终由烟囱排入大气。
具体工艺如下：
所述吸收塔21内设有喷水装置211，喷入的工艺水可加快SO2与Ca(OH)2的反应，从而使得SO2与Ca(OH)2的气固反应转化为可以瞬间完成的离子型反应，生成副产物CaSO3，此外还有与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4、CaF2、CaCl2等。
其反应为：
(1)Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
(2)Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
(3)Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O
(4)Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O
(5)Ca(OH)2+SO2+1/2O2→CaSO4+H2O
烟气进入低温SCR反应器3之后，在催化剂的作用下与喷入的氨发生脱硝反应：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
采用本实用新型的新型的脱硫除尘脱硝一体化装置，当烟气经过半干法脱硫除尘系统2之后，烟气中的SO2和飞灰浓度大量降低，有效防止低温SCR脱硝催化剂中毒，有效弥补高温SCR脱硝催化剂的不足，广泛适用于电力、冶金、玻璃、水泥等行业。
实施例1
使用本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置对燃煤锅炉所排放的烟气进行净化处理。
锅炉尾部烟气由吸收塔21底部进入CFB半干法脱硫除尘系统，通过吸收塔21入口处的第一烟气分析仪6测得，烟气中的SO2含量为1600mg/Nm3，NOx含量为600mg/Nm3，烟气温度为150℃。烟气经过CFB半干法脱硫除尘系统，除去烟气中的飞灰和SO2，通过第三烟气分析仪8测得，烟气温度为80℃，再进入低温SCR反应器3。烟气中的NOx在催化剂的作用下与氨和氧气发生反应形成氮气。在烟囱5的入口处，用第二烟气分析仪7测得，SO2浓度小于50mg/Nm3，NOx浓度小于50mg/Nm3，计算可得脱硫效率为96.9％，脱硝效率为91.7％。
实施例2
使用本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置对焦化炉烟气进行净化处理。
焦炉烟气由吸收塔21底部进入RCFB半干法脱硫除尘系统，通过吸收塔21入口处的第一烟气分析仪6测得，烟气中的SO2含量为600mg/Nm3，NOx含量为800mg/Nm3，烟气温度为250℃。烟气进入RCFB半干法脱硫除尘系统，除去烟气中的SO2和飞灰；通过第三烟气分析仪8测得，烟气温度为140℃，再进入低温SCR反应器3除去NOx。在烟囱5的入口处，用第二烟气分析仪7测得，SO2浓度为50mg/Nm3，NOx浓度为126.4mg/Nm3，计算可得脱硫效率为91.7％，脱硝效率为84.2％。
实施例3
使用本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置对玻璃窑炉烟气进行净化处理。
玻璃窑炉尾部烟气经余热回收后，由吸收塔21顶部进入SDA半干法脱硫除尘系统，通过吸收塔21入口处的第一烟气分析仪6测得，烟气中的SO2含量为2000mg/Nm3，NOx含量为2500mg/Nm3，烟气温度为180℃。烟气进入SDA半干法脱硫除尘系统，除去烟气中的SO2和飞灰，通过第三烟气8分析仪测得，烟气温度为90℃，再进入低温SCR反应器3除去NOx。在烟囱5的入口处，用第二烟气分析仪7测得，SO2浓度为100mg/Nm3，NOx浓度为300mg/Nm3，计算可得脱硫效率为95％，脱硝效率为88％。
实施例4
使用本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置对水泥窑炉烟气进行净化处理。
水泥窑炉尾部烟气经余热回收后，由吸收塔21底部进入NID半干法脱硫除尘系统，通过吸收塔21入口处的第一烟气分析仪6测得，烟气中的SO2含量为400mg/Nm3，NOx含量为1200mg/Nm3，烟气温度为180℃。烟气进入SDA半干法脱硫除尘系统，除去烟气中的SO2和飞灰，通过第三烟气分析仪8测得，烟气温度为85℃，再进入低温SCR反应器3除去NOx。在烟囱5的入口处，用第二烟气分析仪7测得，SO2浓度为35mg/Nm3，NOx浓度为120mg/Nm3，计算可得脱硫效率为91.3％，脱硝效率为90％。
综上所述，采用本实用新型的脱硫除尘脱硝一体化装置，其阻力由增压风机4克服，其脱硫效率在90％以上，脱硝效率在84％以上，其SCR脱硝催化剂适用温度为60～200℃。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，包括原烟气管道、半干法脱硫除尘系统、低温SCR反应器、增压风机以及烟囱，所述半干法脱硫除尘系统包括一吸收塔和一除尘器，所述原烟气管道的出口与所述吸收塔连接，所述吸收塔的排气口与所述除尘器连接，所述除尘器的排气口与所述低温SCR反应器连接，所述低温SCR反应器的排气口与所述增压风机的一端连接，增压风机的另一端与所述烟囱连接，所述低温SCR反应器内设有一层催化剂层，所述催化剂层装载有低温SCR脱硝催化剂，所述低温SCR脱硝催化剂为(Mn+Sb)/TiO2。
2.如权利要求1所述的脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述原烟气管道上设有第一烟气分析仪，所述增压风机与低温SCR反应器之间设有第二烟气分析仪。
3.如权利要求1所述的脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述除尘器与低温SCR反应器之间设有第三烟气分析仪。
4.如权利要求3所述的脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述除尘器通过一回流管道与所述吸收塔相连接。
5.如权利要求1所述的脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述半干法脱硫除尘系统为CFB半干法脱硫除尘系统、RCFB半干法脱硫除尘系统、SDA半干法脱硫除尘系统、NID半干法脱硫除尘系统的一种。
6.如权利要求1所述的脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述除尘器为布袋除尘器、静电除尘器的一种。
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