CN206008415U - 一种脱硫脱硝尾气处理塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱硫脱硝尾气处理塔，包括由内到外同轴设置的内圆塔、外圆塔和塔体，塔体的底部密封设置，内圆塔的底部伸出塔体并与一次进料通道连接，内圆塔的顶部设有带喷孔的圆弧形顶部一，圆弧形顶部一与外圆塔内壁之间设有带喷孔的气体分布板，外圆塔的顶部设有带喷孔的圆弧形顶部二，圆弧形顶部二与塔体内壁之间设有带喷孔的液体分布板，圆弧形顶部二的上方设有带喷孔的气液分配器，气液分配器的上方设有除雾装置。本实用新型的脱硫脱硝尾气处理塔脱硫脱硝效率高，能耗少，臭氧和含氨溶液能得到充分利用，在处理后的净烟气中，雾汽含量极低，硫化物含量在40mg/Nm³以下，氮化物含量在60mg/Nm³以下，效果明显优于现有脱硫脱硝塔。

Description

一种脱硫脱硝尾气处理塔

技术领域

本实用新型涉及工业废气处理塔领域，特别涉及一种脱硫脱硝尾气处理塔。

背景技术

对于含硫含硝工业废气的处理，现有技术中普遍采用脱硫脱硝塔来对其进行脱硫脱硝处理，其脱硫脱硝效果好，投入成本不是很高，因此，其采用的湿法脱硫脱硝优于其他脱硫脱硝方法。但是现有脱硫脱硝塔存在能耗较大、含氨溶液消耗大，净烟气中废液含量超标，脱硫脱硝效果不理想，臭氧利用率低等问题，其主要表现在：1.在脱硫脱硝塔内，含氨溶液通过喷洒装置以喷淋的形式清洗净化废气，喷淋出来的含氨溶液以液滴形式与废气接触进而发生反应、吸收，由于喷淋出来的液滴平均直径较大，与废气接触反应时间较短，每滴液滴在与废气还未发生充分反应和吸收，就落入了收集装置，导致含氨溶液利用不充分，浪费较严重，未被完全净化的废气中还含有一定量的氮化物和硫化物，进而导致脱硫脱硝效果不理想，含氨溶液消耗大，进一步增大了能耗；2.臭氧通常同废气一起进入脱硫脱硝塔，简单的通入方式，不仅使臭氧和废气混合不够均匀，导致反应不能充分进行，还使臭氧和废气仅具有较低的压强，分子间的作用力较小，臭氧的氧化作用未能充分释放出来，最终导致臭氧氧化作用降低，臭氧消耗量增加，流失率较高；3.由于喷淋过程中，一部分含氨溶液发生雾化，往往导致在排放的净烟气中含有相当量的废液雾汽，这些雾汽为高浓度的铵盐溶液液滴，会对环境造成一定程度的污染，不利于环保；4.脱硫脱硝塔即使能够排放出达标的净烟气，然而这些净烟气相对于大气来说，仍然含有较高浓度的有害气体，这些有害气体就需要大气来溶解稀释，以消除其不利影响，但是由于排出的净烟气的浓度要远远高于大气浓度，导致排出的净烟气与大气发生不溶现象，当净烟气排出量较大时（例如火电厂排放出的净烟气），容易出现废气遮天蔽日现象，严重影响当地环境。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种脱硫脱硝效率高，能耗少，臭氧和含氨溶液能得到充分利用的脱硫脱硝尾气处理塔，经过该脱硫脱硝尾气处理塔处理后的净烟气中，雾汽含量极低，硫化物含量在40mg/Nm³以下，氮化物含量在60mg/Nm³以下。

本实用新型采用的技术方案如下：一种脱硫脱硝尾气处理塔，包括由内到外同轴设置的内圆塔、外圆塔和塔体，塔体的底部密封设置，内圆塔的底部伸出塔体并与一次进料通道连接，内圆塔的顶部设有带喷孔的圆弧形顶部一，圆弧形顶部一与外圆塔内壁之间设有带喷孔的气体分布板，外圆塔的底部向外敞口以形成喇叭口端部，喇叭口端部的端口边缘与塔体的内壁密封连接，外圆塔的顶部设有带喷孔的圆弧形顶部二，圆弧形顶部二与塔体内壁之间设有带喷孔的液体分布板，圆弧形顶部二的上方设有带喷孔的气液分配器，气液分配器的上方设有除雾装置。

进一步，为了使臭氧与工业尾气能够实现初混、初反应，气体分布板、圆弧形顶部一、外圆塔内壁和圆弧形顶部二形成气体混合室。

进一步，为了增大反应空间，降低塔体内的压强，使反应和混合进行得更充分，液体分布板、圆弧形顶部二、塔体内壁和气液分配器形成气液混合反应室，气液混合反应室向外凸出形成鼓形反应室。

进一步，喇叭口端部与塔体密封连接处的上方设有三次进料口，喇叭口端部与塔体密封连接处的下方设有二次进料口，二次进料口与三次进料口均密封设置在塔体上。

进一步，为了防止工业尾气、含氨溶液等腐蚀性物质对塔内的结构造成腐蚀，液体分布板、圆弧形顶部二、塔体内壁和气液分配器分别设有氟橡胶层。

进一步，为了降低工业尾气的温度，同时为了使臭氧和含氨溶液受热后处于最适宜的反应温度，内圆塔和外圆塔的塔壁均采用导热材料制成，导热材料可以为铝或铝合金材料、不锈钢材料等。

进一步，除雾装置包括除雾器和冷却水盘管，除雾器的一侧设有废液出口，废液出口穿过塔体内壁与废液收集装置连接，冷却水盘管盘绕在除雾器上，冷却水盘管上设有冷却水进口和冷却水出口。

进一步，为了使净烟气能够迅速分散与大气中，塔体顶部的塔壁向内凹以形成颈部，颈部的末端向外翻以形成裙边，颈部和裙边组合形成净烟气出口。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、含硫含硝废气先与臭氧发生对流，产生相互撞击混合，进而使臭氧能够与含硫含硝废气进行充分混合，受热后具有较高压强的臭氧分子与较高压强的含硫含硝废气更容易发生反应，氧化反应更能充分进行；臭氧与含硫含硝废气在气体混合室初混合，初反应后，混合气体继续以一定压强和速度进入气液混合反应室，并与雾化的含氨溶液相混合并反应，同理，未反应的臭氧继续进行氧化反应，雾化的含氨溶液以粒径细小的液滴形式对混合气体进行反应，吸收，其中，每滴小液滴都能进行充分反应和吸收，在宏观上表现为，含硫含硝废气中绝大部分的硫化物和氮化物被含氨溶液充分吸收，进而提高了脱硫脱硝效率；

2、净烟气出口设计巧妙，可使净烟气由于突然失去压力和增大扩散面积而迅速在大气中扩散开来，解决了上空废气堆积，与大气不相溶，扩散缓慢的问题，充分利用了大气对净烟气的稀释作用，减小了净烟气对当地环境的影响。

3、利用含硫含硝废气的预热来预热臭氧和含氨溶液，使三者之间的反应温度达到最佳，使反应和吸收进行的更顺利，进一步提高了脱硫脱硝效率；

4、经过本实用新型的脱硫脱硝尾气处理塔处理的含硫含硝废气，其净化后的净烟气中，雾汽含量极低，硫化物含量在40mg/Nm³以下，氮化物含量在60mg/Nm³以下，效果明显优于现有脱硫脱硝塔。

附图说明

图1是本实用新型的一种脱硫脱硝尾气处理塔剖面结构示意图；

图2是本实用新型中气体混合室和气液混合室结构示意图；

图3是本实用新型中气体混合室和气液混合室工作状态示意图；

图4是本实用新型中除雾装置的结构示意图。

图中标记：1为塔体，2为内圆塔，201为圆弧形顶部一，3为外圆塔，301为喇叭口端部，302为圆弧形顶部二，4为净烟气出口，401为颈部，402为裙边，5为除雾装置，501为除雾器，502为冷缺水盘管，503为废液出口，504为冷却水进口，505为冷却水出口，6为一次进料通道，7为喷孔，8为气体分布板，9为二次进料口，10为三次进料口，11为液体分布板，12为气体混合室，13为气液分配器，14为净烟气通道，15为风轮，16为气液混合反应室，17为氟橡胶层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示，一种脱硫脱硝尾气处理塔，包括由内到外同轴设置的内圆塔2、外圆塔3和塔体1，内圆塔2和外圆塔3的塔壁均采用导热性良好的材料制成，导热材料可以为铝或铝合金材料、不锈钢材料等。塔体1的底部密封设置，以防气液泄漏，塔体1顶部的塔壁向内凹以形成颈部401，颈部401的末端向外翻以形成裙边402，颈部401和裙边402组合形成净烟气出口4，净烟气在经除雾装置5除雾和经风轮15加速后，以一定的压强和速度流向净烟气出口4的颈部401，颈部401的收缩结构进一步压缩净烟气，使净烟气的压强和速度进一步增大，然后再经裙边402的增大扩散角度的作用，使净烟气由于突然失去压力和增大了扩散面积，导致净烟气迅速在大气中扩散开来，解决了上空废气堆积，扩散缓慢的问题，充分利用了大气对废气的稀释作用，减小了废气对当地环境的影响。

内圆塔2的底部伸出塔体1并与一次进料通道6连接，一次进料通道6用于流通物料，内圆塔2的顶部为圆弧形顶部一201，圆弧形顶部一201可以与内圆塔2自为一体，也可为圆弧形封头，圆弧形顶部一201上分布有若干喷孔7，喷孔7可按环形、矩形等进行排列，用以喷射出物料，圆弧形顶部一201与外圆塔3内壁之间设有带喷孔的气体分布板8，气体分布板8为环形斜板式气体分布板，与外圆塔3的内壁固定密封连接。

外圆塔3的底部向外敞口以形成喇叭口端部301，喇叭口端部301的端口边缘与塔体1的内壁密封连接，在喇叭口端部301与塔体1密封连接处的上方设有三次进料口10，下方设有二次进料口9，二次进料口9与三次进料口10都设置在塔体1上，用于接通物料至塔体1内，外圆塔3的顶部为圆弧形顶部二302，圆弧形顶部二302可以与外圆塔3自为一体，也可为圆弧形封头，圆弧形顶部二302上分布有若干喷孔7，喷孔7可按环形、矩形等进行排列，用以喷射出物料，圆弧形顶部二302与塔体1内壁之间设有带喷孔的液体分布板11，液体分布板11为环形斜板式液体分布板，与塔体1内壁固定密封连接。气体分布板8、圆弧形顶部一201、外圆塔3内壁和圆弧形顶部二302形成气体混合室12，用于尾气与臭氧等氧化性气体进行混合初反应。

圆弧形顶部二302的上方设有气液分配器13，气液分配器13为带孔挡板，带孔挡板与塔体1内壁固定连接，气液分配器13用于阻挡未雾化的大液滴，以使含氨母液充分雾化，并保证气液混合反应室16内的气体和液体充分反应，气液分配器13的上方设有除雾装置5，除雾装置5的上方为净烟气通道14，净烟气通道14内设有风轮15，净烟气通道14的上方为净烟气出口4。液体分布板11、圆弧形顶部二302、塔体1内壁和气液分配器13形成气液混合反应室16，气液混合反应室16向外凸出形成鼓形反应室，以增大反应空间，降低塔体1内的压强。液体分布板11、圆弧形顶部二302、塔体1内壁和气液分配器13分别设有氟橡胶层17，用以保护所形成的气液混合反应室，并同时防止形成的铵盐粘附在气液混合反应室的内壁上。除雾装置5包括除雾器501和冷却水盘管502，冷却水盘管502盘绕在除雾器501上，用以给除雾器501降温，更进一步说，除雾器501的一侧设有废液出口503，废液出口503穿过塔体1内壁与废液收集装置连接，冷却水盘管502上设有冷却水进口504和冷却水出口505。

上述实施例的脱硫脱硝尾气处理塔的工作原理为，先将脱硫脱硝尾气处理塔清洗干燥干净，然后向处理塔内通入经除油、过滤、降温后的含硫含硝工业尾气、臭氧与空气混合后的混合气体和含氨母液，具体操作为：通过一次进料通道6向内圆塔2内泵入一定速度和压强的臭氧与空气混合后的混合气体，然后通过二次进料口9向外圆塔3内泵入一定速度和压强的含硫含硝工业尾气，然后再通过三次进料口10向外圆塔3的塔壁和塔体1内壁之间所形成的通道内泵入一定速度和压强的含氨母液，含硫含硝工业尾气在与臭氧与空气混合后的混合气体和含氨母液发生热交换后，温度降低至反应的合适温度，然后通过圆弧形顶部一201的喷孔喷射出去，臭氧与空气混合后的混合气体则通过气体分布板8上的喷孔7向外喷射出去并与喷射出去的含硫含硝工业尾气在气体混合室内发生相互撞击、混合、初反应，含硫含硝工业尾气经过臭氧氧化后，与臭氧、生成物、空气等形成新的混合气体，由于气体混合室12不断有新的气体泵入，形成的新的混合气体受压后通过圆弧形顶部二302的喷孔7向气液混合反应室16内喷射出去，此时，含氨母液则通过液体分布板11的喷孔7向气液混合反应室16内喷射出去，并与喷射出去的新的混合气体发生相互撞击、混合、反应，由于含氨母液和型的混合气体都具有一定的速度和压强，在气液混合反应室16内，含氨母液被雾化，雾化后的含氨母液形成颗粒细小的液滴对新的混合气体进行充分反应和吸收，工业尾气中的绝大部分氮化物和硫化物溶于小液滴内。小液滴与脱硫脱硝后的工业尾气、空气和未反应的臭氧均匀混合在一起形成雾气，雾气通过气液分配器13加速、挤压后，进入除雾装置5，雾气流过除雾装置5后，雾气中的小液滴被过滤出，进而使雾气变为干燥的净烟气，为了使雾气中的小液滴迅速冷凝下来，除雾装置5外部的冷却水盘管502用以给流经的雾气降温冷凝，以达到最佳除雾效果，冷凝下来的液滴不断汇集形成液流，并通过除雾器501的收集结构汇集于废液出口503形成废液，然后通过废液出口503排出除雾装置5外；除雾后的净烟气继续上升至净烟气通道14，通过净烟气通道14内的风轮15加速后涌入至净烟气出口4处，经净烟气出口4排出尾气处理塔外。

经检测，上述实施例处理后的净烟气中，雾汽含量极低，硫化物含量在40mg/Nm³以下，氮化物含量在60mg/Nm³以下，NH₃含量在4mg/Nm³以下，酸雾含量在8 mg/Nm³以下，效果明显优于现有脱硫脱硝塔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种脱硫脱硝尾气处理塔，包括由内到外同轴设置的内圆塔、外圆塔和塔体，其特征在于，塔体的底部密封设置，内圆塔的底部伸出塔体并与一次进料通道连接，内圆塔的顶部设有带喷孔的圆弧形顶部一，圆弧形顶部一与外圆塔内壁之间设有带喷孔的气体分布板，外圆塔的底部向外敞口以形成喇叭口端部，喇叭口端部的端口边缘与塔体的内壁密封连接，外圆塔的顶部设有带喷孔的圆弧形顶部二，圆弧形顶部二与塔体内壁之间设有带喷孔的液体分布板，圆弧形顶部二的上方设有带喷孔的气液分配器，气液分配器的上方设有除雾装置。

2.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，气体分布板、圆弧形顶部一、外圆塔内壁和圆弧形顶部二形成气体混合室，用以对尾气进行的预处理。

3.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，液体分布板、圆弧形顶部二、塔体内壁和气液分配器形成气液混合反应室，气液混合反应室向外凸出形成鼓形反应室。

4.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，喇叭口端部与塔体密封连接处的上方设有三次进料口，喇叭口端部与塔体密封连接处的下方设有二次进料口，二次进料口与三次进料口均密封设置在塔体上。

5.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，液体分布板、圆弧形顶部二、塔体内壁和气液分配器分别设有氟橡胶层。

6.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，内圆塔和外圆塔的塔壁均采用导热材料制成。

7.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，除雾装置包括除雾器和冷却水盘管，除雾器的一侧设有废液出口，废液出口穿过塔体内壁与废液收集装置连接，冷却水盘管盘绕在除雾器上，冷却水盘管上设有冷却水进口和冷却水出口。

8.如权利要求1所述的脱硫脱硝尾气处理塔，其特征在于，塔体顶部的塔壁向内凹以形成颈部，颈部的末端向外翻以形成裙边，颈部和裙边组合形成净烟气出口。