CN205073879U - 一种烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟气处理系统，包括脱硫反应器，该脱硫反应器包括反应器壳体，反应器壳体上部设有烟气出口、下部设有烟气进口；反应器壳体内固设有文丘里管，文丘里管与反应器壳体之间围成第一烟气通道，第一烟气通道的上端在烟气进口的上方处被封闭；所述文丘里管包括从下到上依次设置的收缩段、喉管段和扩散段，烟气进口位于文丘里管周围处。本实用新型的烟气处理系统，脱硫反应器内设置文丘里管对携带脱硫剂的烟气进行改道和扰动，使脱硫剂与烟气混合均匀，经过文丘里管的烟气均匀流经反应器内部，脱硫剂与烟气充分接触；烟气在反应器内的流程更长，与脱硫剂的接触时间更长，脱硫反应更充分，脱硫效率更高。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气处理技术领域，具体涉及一种烟气处理系统。
背景技术
随着国家工业发展，煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用，产生了大量的污染物(如粉尘、SOx、NOx、HCl等)，大气污染越来越严重，特别是近几年，出现了雾霾天气常态化的现象，严重影响了环境和人们的身心健康。为治理污染，减少排放，国家制定了越来越严格的环保政策和法规。为使烟气排放达到国家环保要求，近几年来烟气脱硫脱硝除尘工艺与设备不断更新。
在玻璃窑炉生产过程中，需要消耗大量的能源，燃料燃烧产生的污染物包括危害极大的酸性气体(SO2、SO3、NOx、HF、HCl等)、重金属(Hg等)和粉尘等。目前，玻璃窑炉尾部烟气治理工艺主要有两种，一是先高温静电除尘，再进行脱硫脱硝；二是先脱硫，再除尘，然后脱硝。在烟气脱硫处理设备中，脱硫反应器的作用是将脱硫剂(吸收剂)与烟气混合，使脱硫剂与烟气中的硫氧化物充分反应，生成固体含硫产物，经后续的除尘器脱除。一般情况下，脱硫剂与烟气混合越均匀，接触时间越长，脱硫效果越好。
现有技术中，专利CN101628201A公开了一种玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，包括依次连接的余热回收锅炉、反应塔、旋流式多级组合布袋除尘器、循环流化斜槽、清洁烟气再玄幻烟道、吸收剂仓、进料空气斜槽、引风机和烟囱，其中所述反应塔的高温反应区设于反应塔底部，高温反应区的烟气进口经烟道外接玻璃窑炉余热回收锅炉排气口，循环流化反应区设于反应塔上部，文丘里加速区设于高温反应区与循环流化反应区之间；旋流式多级组合布袋除尘器的烟气进口与反应塔的烟气出口连接；吸收剂仓的出口经进料空气斜槽与反应塔的高温反应区连接，吸收剂(脱硫剂)通过吸收剂仓和进料空气斜槽加入高温反应区内。该烟气污染物脱除装置中，文丘里加速区的设置虽然能达到使烟气均布的作用，但是高温反应区、文丘里加速区、循环硫化区自下而上依次排列，湍流扰动作用较小，脱硫剂与烟气无法充分均匀，同时高温反应区的设置抬高了设备的高度，增大了设备的体积，增加了设备投资。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种烟气处理系统，解决现有烟气处理系统中脱硫剂与烟气混合不充分、接触时间短，严重影响脱硫效率的问题。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种烟气处理系统，包括脱硫反应器，该脱硫反应器包括反应器壳体，反应器壳体上部设有烟气出口、下部设有烟气进口；反应器壳体内固设有文丘里管，文丘里管与反应器壳体之间围成第一烟气通道，第一烟气通道的上端在烟气进口的上方处被封闭；所述文丘里管包括从下到上依次设置的收缩段、喉管段和扩散段，烟气进口位于文丘里管周围处。
所述反应器壳体内在文丘里管的下方设有集灰室，所述集灰室与第一烟气通道通过固设在反应器壳体内部的集灰板隔开；所述集灰板上设有连通第一烟气通道与集灰室的排灰口；所述集灰室的侧壁上设有用于清灰的清灰口。所述的清灰口也可用于设备维护与检修时人员的进出。
所述集灰板为大口端向上的漏斗结构，漏斗结构的小口端为连通第一烟气通道和集灰室的排灰口。
所述反应器壳体上在文丘里管与烟气出口之间设有用于向反应器壳体内喷射脱硫剂的喷射装置。
所述的烟气处理系统还包括除尘器，脱硫反应器的烟气出口与所述除尘器的进口相连接。
所述除尘器为陶瓷滤袋除尘器，所述陶瓷滤袋除尘器中设有用于烟气过滤的陶瓷滤袋和用于对陶瓷滤袋进行反吹的压缩空气反吹装置。
脱硫反应器的烟气进口连接有风管，所述风管上设有用于将脱硫剂加入风管中的脱硫剂加料装置。
与脱硫反应器的烟气进口相连接的风管为第一风管，所述第一风管上在脱硫剂加料装置与脱硫反应器的烟气进口之间设有用于使脱硫剂与烟气混合的混合器；脱硫反应器的烟气出口与所述除尘器的进口通过第二风管相连接，所述第二风管上设有至少一个用于使脱硫剂与烟气混合的混合器。
本实用新型的烟气处理系统，脱硫反应器在反应器壳体内固设有文丘里管，该文丘里管与反应器壳体之间围成上端在烟气进口的上方处被封闭的第一烟气通道，烟气进口位于文丘里管周围处；使用时，携带脱硫剂的烟气经烟气进口进入反应器壳体内部，遇到文丘里管外壁后被迫向下流动，经文丘里管的收缩段与烟气进口下方的反应器壳体内壁、底面之间在周向上形成的通道进入文丘里管，依次经过文丘里管的收缩段、喉管段和扩散段，进入反应器壳体内部上方，经烟气出口进入下游工序除尘器进行除尘；设置文丘里管对携带脱硫剂的烟气进行扰动，使脱硫剂与烟气混合均匀，经过文丘里管的烟气均匀流经反应器内部，使脱硫剂与烟气充分接触；文丘里管对进入反应器的烟气进行改道，在不增大设备的前提下(相对于现有技术省去了高温反应区)，烟气在反应器内的流程更长，与脱硫剂的接触时间更长，脱硫反应更充分，脱硫效率更高。
进一步的，本实用新型的烟气处理系统，脱硫反应器之后设置陶瓷滤袋除尘器，脱硫剂加料装置设置在脱硫反应器之前的风管上，脱硫剂与烟气在脱硫反应器内充分混合反应产生脱硫产物，后续陶瓷滤袋除尘器内部的陶瓷滤袋外壁吸附烟气中的粉尘，粉尘中含有未反应的脱硫剂，因此当烟气经过陶瓷滤袋时，会再次发生脱硫反应，进行二次脱硫；当陶瓷滤袋外壁粉尘达到一定量之后，启动压缩空气反吹装置喷入压缩空气进行反吹，脱除粉尘及脱硫产物；脱硫反应器提供了脱硫剂与烟气混合反应的场所，使烟气流速放缓，文丘里管延长了脱硫剂与烟气的接触时间，使脱硫剂与烟气混合均匀，提高了整个系统的脱硫效率；同时，在陶瓷滤袋除尘器中的陶瓷滤袋表面进行了二次脱硫，进一步提高了脱硫剂的使用率，避免了资源的浪费。
附图说明
图1为实施例1的烟气处理系统的结构示意图；
图2为图1中脱硫剂加料装置的结构示意图；
图3为图1中脱硫反应器的结构示意图；
图4为实施例2的烟气处理系统的结构示意图；
图5为图4中脱硫反应器的结构示意图；
图6为实施例3的烟气处理系统中的脱硫反应器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
本实施例的烟气处理系统，如图1所示，包括脱硫反应器和陶瓷滤袋除尘器8，所述陶瓷滤袋除尘器8上具有进口8-1、出口8-2和排灰口8-3；所述脱硫反应器包括立式反应器壳体9，反应器壳体9上部设有烟气出口10、下部设有烟气进口1，烟气出口10与陶瓷滤袋除尘器8的进口8-1通过第二风管7相连接，所述第二风管7上沿烟气流动方向间隔设有两个用于使脱硫剂与烟气混合的混合器6；所述陶瓷滤袋除尘器8的出口经引风机与排烟装置(烟囱，图中未画出)的进口相连接；
脱硫反应器的烟气进口1连接有第一风管5，第一风管5的另一端与烟气来源(如玻璃窑炉的烟气排放口)相连接；所述第一风管5上设有用于将脱硫剂(石灰)加入第一风管5中的脱硫剂加料装置3；第一风管5上在所述脱硫剂加料装置3与脱硫反应器的烟气进口1之间设有用于使脱硫剂与烟气混合的混合器6；
所述脱硫剂加料装置3如图2所示，包括依次连接的脱硫剂料仓31、缓冲料仓33、螺旋输送机34和落料管36；所述脱硫剂料仓31设置在所述缓冲料仓33的上方，脱硫剂料仓31的顶部设有脱硫剂进口和袋式除尘器38，脱硫剂料仓31的下部为锥形斗，所述锥形斗的侧壁上装有仓壁振动器37，脱硫剂料仓31的底部出口设在锥形斗的底部并与缓冲料仓33的顶部进口相连接，脱硫剂料仓31的底部出口处设有旋转阀32；所述缓冲料仓33的底部出口与所述螺旋输送机34的进料口相连接，螺旋输送机34的出料口与垂直设置的落料管36的侧开口通过水平输送管35相连接；所述落料管36的上端口用于与压缩气源相连接，下端口与所述第一风管5相连接；螺旋输送机34将脱硫剂输送至落料管36，脱硫剂在压缩空气作用下喷射进入第一风管5；
所述脱硫反应器的结构如图1、3所示，反应器壳体9内固设有文丘里管2，文丘里管2与反应器壳体9之间围成第一烟气通道14，第一烟气通道14的上端在烟气进口1的上方处被封闭；所述文丘里管2包括从下到上依次设置的收缩段2-1、喉管段2-2和扩散段2-3，烟气进口1位于文丘里管2周围处。
本实施例的烟气处理系统运行时，烟气来源(如玻璃窑炉的烟气排放口)排出的烟气进入第一风管5，与来自脱硫剂加料装置3的脱硫剂(石灰)混合后，经脱硫反应器9的烟气进口1进入反应器内部，遇到文丘里管2后被迫向下流动，经第一烟气通道由下方进入文丘里管2，依次经过文丘里管的收缩段2-1、喉管段2-2和扩散段2-3，进入反应器壳体内部上方，延长烟气流程，调整烟气分布，烟气流速放缓，脱硫剂与烟气充分混合反应生成脱硫产物，携带脱硫产物和粉尘的烟气经第二风管7进入陶瓷滤袋除尘器8；陶瓷滤袋除尘器8中设有用于烟气过滤的陶瓷滤袋和用于对陶瓷滤袋进行反吹的压缩空气反吹装置，陶瓷滤袋除尘器将烟气中的粉尘和脱硫产物吸附在其内部的陶瓷滤袋外壁上，粉尘中含有未反应的脱硫剂，当烟气穿过陶瓷滤袋时，烟气中剩余的二氧化硫再次被脱除(二次脱硫)，因此脱硫效率进一步提高；得到净化的烟气经陶瓷滤袋除尘器8的出口8-2排出；吸附在陶瓷滤袋外壁的粉尘及其它固体颗粒物在压缩空气反吹装置喷入的脉冲压缩空气作用下脱落，经陶瓷滤袋除尘器8底部的排灰口8-3排出。
本实施例的烟气处理系统，脱硫反应器内固设的供烟气流经的文丘里管延长了烟气的流程，调整烟气的分布，脱硫剂与烟气在脱硫反应器内充分混合反应后生成脱硫产物，再进入后续除尘器与粉尘一起被进行脱除；脱硫反应器提供了脱硫剂与烟气混合反应的场所，使烟气流速放缓，文丘里管延长了脱硫剂与烟气的接触时间，使脱硫剂与烟气混合均匀，提高了整个系统的脱硫效率；陶瓷滤袋除尘器的陶瓷管外壁吸附的粉尘中含有未反应的脱硫剂，当烟气流经陶瓷滤袋时，烟气中的二氧化硫再次被脱除；同时减少了除尘器脱除的未反应的脱硫剂的量，提高了脱硫剂的使用率，避免了资源的浪费。
实施例2
本实施例的烟气处理系统，如图4、5所示，与实施例1不同之处在于：反应器壳体9上在文丘里管2与烟气出口10之间设有用于将脱硫剂喷射入反应器壳体9内的喷射装置11；所述喷射装置11包括环绕反应器壳体9外侧设置的喷雾总管11-1，喷雾总管11-1与反应器壳体9外壁间隔设置；所述喷雾总管11-1上设有两个以上一端与喷雾总管11-1连通、另一端悬伸入反应器壳体9内的喷雾支管11-2，所述喷雾支管11-2悬伸入反应器壳体2内的部分设有喷嘴11-3；该系统还包括储液罐13和浓碱储罐15，所述浓碱储罐15经供液泵12与储液罐13相连接；所述储液罐13上还设有进水口；所述喷雾总管11-1上连接有与储液罐13相连通的供液管11-5和用于与压缩气源相连通的供气管11-4，所述供液管11-5上设有供液泵12，用于将储液罐13中的水或氢氧化钠溶液输送至喷雾总管11-1。
本实施例的烟气处理系统，在脱硫反应器运行过程中，如进口烟气温度过高，喷射装置将来自储液罐中的水喷入反应器壳体内，给烟气降温，维持烟气温度在设定范围；如进口烟气硫氧化物含量过高，将浓碱罐中的浓氢氧化钠溶液输送至储液罐，加水稀释后，经喷射装置喷入反应器壳体内，与烟气中的硫氧化物反应，进一步提高脱硫效率，满足排放要求。本实施例的烟气处理系统可根据需要调节加水或碱液的量，以及碱液的浓度，以维持系统运行稳定。
实施例3
本实施例的烟气处理系统，与实施例1不同之处在于，如图6所示，反应器壳体9内在文丘里管2的下方设有集灰室17，所述集灰室17与第一烟气通道14通过固设在反应器壳体内部的集灰板18隔开；所述集灰板18上设有连通第一烟气通道14与集灰室17的排灰口20(排灰口处设有阀门，反应器工作时阀门处于关闭状态)；所述集灰室17的侧壁上设有连通清灰室17与反应器外部的用于清灰的清灰口19。本实施例的烟气处理系统，在烟气进入文丘里管之前及流经文丘里管时，烟气因改道或变速，部分粉尘落在集灰板上，经排灰口进入清灰室，工作人员可经清灰口进入清灰室进行清灰，操作方便。
在本实用新型的其他实施例中，集灰板可设置为大口端向上的漏斗结构，漏斗结构的小口端为连通第一烟气通道和集灰室的排灰口。漏斗结构方便落在集灰板上的粉尘向排灰口集中，清灰方便。
在本实用新型的其他实施例中，脱硫剂加料装置还可以采用其他形式，如CN103604133A记载的用于将脱硫剂喷射到烟道中的第一喷射系统，或CN1704647A记载的炉前喷钙气力输送系统等，只要能将脱硫剂加入第一风管中的技术方案都是可行的。
Claims (7)
1.一种烟气处理系统，其特征在于：包括脱硫反应器，该脱硫反应器包括反应器壳体，反应器壳体上部设有烟气出口、下部设有烟气进口；反应器壳体内固设有文丘里管，文丘里管与反应器壳体之间围成第一烟气通道，第一烟气通道的上端在烟气进口的上方处被封闭；所述文丘里管包括从下到上依次设置的收缩段、喉管段和扩散段，烟气进口位于文丘里管周围处；还包括除尘器，脱硫反应器的烟气出口与所述除尘器的进口相连接。
2.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于：所述反应器壳体内在文丘里管的下方设有集灰室，所述集灰室与第一烟气通道通过固设在反应器壳体内部的集灰板隔开；所述集灰板上设有连通第一烟气通道与集灰室的排灰口；所述集灰室的侧壁上设有用于清灰的清灰口。
3.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征在于：所述集灰板为大口端向上的漏斗结构，漏斗结构的小口端为连通第一烟气通道和集灰室的排灰口。
4.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于：所述反应器壳体上在文丘里管与烟气出口之间设有用于向反应器壳体内喷射脱硫剂的喷射装置。
5.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于：所述除尘器为陶瓷滤袋除尘器，所述陶瓷滤袋除尘器中设有用于烟气过滤的陶瓷滤袋和用于对陶瓷滤袋进行反吹的压缩空气反吹装置。
6.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于：脱硫反应器的烟气进口连接有风管，所述风管上设有用于将脱硫剂加入风管中的脱硫剂加料装置。
7.根据权利要求6所述的烟气处理系统，其特征在于：与脱硫反应器的烟气进口相连接的风管为第一风管，所述第一风管上在脱硫剂加料装置与脱硫反应器的烟气进口之间设有用于使脱硫剂与烟气混合的混合器；脱硫反应器的烟气出口与除尘器的进口通过第二风管相连接，所述第二风管上设有至少一个用于使脱硫剂与烟气混合的混合器。
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