CN206688500U - 一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟气净化技术领域，公开了一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，包括与吸收塔连通的高温预冷却系统，以及设于吸收塔内部的气流均布系统和喷淋除尘系统；其中，高温预冷却系统包括气液换热器；气流均布系统包括曝气管，曝气管的入口端与气液换热器连接，曝气管的出口端与吸收塔的内部连通；喷淋除尘系统包括设于曝气管下方的储液槽和设于曝气管上方的喷淋层，储液槽通过循环泵与所述喷淋层连接。本实用新型烟气排口SO₂排放浓度控制在35mg/m³以下；NO_x排放浓度控制在50mg/m³以下；烟尘排放浓度控制在10mg/m³以下；通过一套一体化装置完成三项污染物的治理，占地面积小；减少运行能耗，降低运行成本；操作简单，可实现全自动化操作。

Description

一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术领域，特别是一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置。

背景技术

近年来，随着国家对空气质量的关注，对于电力行业提出了相当严格的污染物排放限值，特别是对于环境容量有限的地域，如江苏省、浙江省、山东省等地已出台相关政策，要求燃煤电厂参考燃气轮机组污染物排放标准限值，即在基准氧含量6％条件下，烟尘、SO₂、NO_x排放浓度分别不高于5mg/m³、35mg/m³、50mg/m³。相应的，国家出台了关于工业窑炉烟气污染物排放标准，有的地方标准甚至直接与火电厂排放标准一致。

目前电力行业脱硫主要采用石灰石——石膏法，空塔逆流喷淋技术，脱硝工艺主要采用SCR(选择性催化还原)或SNCR(选择性非催化还原)工艺。工业窑炉比如钢铁行业的焦炉、冶炼行业的加热炉、建材行业的沸腾炉等，其产生的烟气特性和电力行业有很大的不同。受到烟气温度、成分、工况条件和场地条件的限制，传统应用于电力行业的SCR和SNCR等工艺由于缺少适合的反应温度窗口，并不能应用于工业窑炉的烟气处理当中。研发出适用于工业窑炉烟气脱硫脱硝处理工艺及其设备显得十分必要，也是不断改善环境状况的必经之路。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种低温氧化脱硝系统，其解决现有技术中的以下问题：

1、随着环保标准的日趋严格，工业窑炉的污染物排放量已不能满足的环保要求；

2、由于其一般生产规模较小，烟气量少，反应温度低，传统的SCR和SNCR技术和石灰石——石膏法脱硫技术并不适用。一方面的化学反应不利发生，另一发面的单位投资和能耗较高，不经济；

3、由于这类企业前期建厂时并未考虑环保，场地紧张，脱硫、脱硝要同时处理；

4、工业窑炉有事故烟温情况，需要保证在事故烟温情况下的正常达标运行；

5、工业窑炉氮氧化物含量较高，需要有高效的氮氧化物处理技术；

6、传统脱硫脱硝工艺一次投资大、运行费用高。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，包括与吸收塔连通的高温预冷却系统，以及设于所述吸收塔内部的气流均布系统和喷淋除尘系统；

其中，所述高温预冷却系统包括气液换热器；

所述气流均布系统包括曝气管，所述曝气管的入口端与所述气液换热器连接，所述曝气管的出口端与所述吸收塔的内部连通；

所述喷淋除尘系统包括设于所述曝气管下方的储液槽和设于所述曝气管上方的喷淋层，所述储液槽通过循环泵与所述喷淋层连接。

其中，还包括除雾系统，所述除雾系统设于所述喷淋层的上方。

其中，所述除雾系统为两级除雾器。

其中，所述曝气管底端设有喷曝微孔。

其中，所述喷淋层包括第一喷淋层和第二喷淋层，所述储液槽通过所述循环泵分别与所述第一喷淋层和所述第二喷淋层连接。

其中，还包括上升管，所述上升管设于所述曝气管与所述喷淋层之间，并通向所述喷淋层。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，能够适应工业窑炉复杂的运行工况，实现烟气脱硫脱硝；实现烟气排口SO₂排放浓度控制在35mg/m³以下；实现烟气排口NO_x排放浓度控制在50mg/m³以下；实现烟气排口烟尘排放浓度控制在10mg/m³以下；通过一套一体化装置完成三项污染物的治理，占地面积小；减少运行能耗，降低运行成本；操作简单，可实现全自动化操作。

附图说明

图1为本实用新型一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置的结构图。

其中，1、高温预冷却系统；2、气流均布系统；3、曝气管；4、储液槽；5、上升管；6、喷淋除尘系统；7、循环泵；8、喷淋层；9、除雾系统；10、烟气出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型公开一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，包括与吸收塔连通的高温预冷却系统1，以及设于所述吸收塔内部的气流均布系统2和喷淋除尘系统6；

其中，所述高温预冷却系统1包括气液换热器；

所述气流均布系统2包括曝气管3，所述曝气管3的入口端与所述气液换热器连接，所述曝气管3的出口端与所述吸收塔的内部连通；

所述喷淋除尘系统6包括设于所述曝气管3下方的储液槽4和设于所述曝气管3上方的喷淋层，所述储液槽4通过循环泵7与所述喷淋层8连接。

具体的，由于工业窑炉烟气工况复杂，当工艺产生烟温高于180℃或出现事故烟温时，为了保护后端设备，需要开启事故冷却系统。该系统主要通过气液换热降温的方式，利用气液换热器，将烟气温度控制在120℃以下。为了保证烟气分布均匀，避免短流、逃逸现象的发生，在烟气和吸收液接触前，设置气流均布系统2。该系统通过流场优化，将烟气通过曝气管3均匀的分配到吸收液当中。气流均布系统2能够将烟气均匀分配，保证与液态吸收剂充分接触，提高反应效率。为了进一步促进气液接触反应，同时为了降低烟气中液滴和含尘量，设有喷淋除尘系统6。该系统采用逆流喷淋的模式，气液逆向接触可延长气液接触反应时间，凝聚为液滴，依靠重力作用回落到底部储液槽4中，实现除尘、除液滴和提高反应效率的目的。

本实用新型公开一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，能够适应工业窑炉复杂的运行工况，实现烟气脱硫脱硝；实现烟气排口SO₂排放浓度控制在35mg/m³以下；实现烟气排口NO_x排放浓度控制在50mg/m³以下；实现烟气排口烟尘排放浓度控制在10mg/m³以下；通过一套一体化装置完成三项污染物的治理，占地面积小；减少运行能耗，降低运行成本；操作简单，可实现全自动化操作。

其中，还包括除雾系统9，所述除雾系统9设于所述喷淋层8的上方。通过改变烟气流向，利用离心力作用捕集烟气中夹带的液滴，在重力的作用下回到储液槽4，实现烟气中的水分及粉尘充分分离，最终达到除尘除雾的目的。通过顶部的除雾系统9，防止烟气冷凝带水，洁净烟气排向大气。

优选地，所述除雾系统9为两级除雾器。具体的，烟气先经过一级除雾器，捕集烟气中夹带的小液滴，再经过二级除雾器，最终小液滴汇成大液滴，在重力的作用下回到储液槽4。如图1所示，一级除雾器中的波浪叶片间之间的间隙较大，且波浪叶片的拐弯处为两个；而二级除雾器的波浪叶片间之间的间隙较小，且波浪叶片的拐弯处为三个。

其中，所述曝气管3底端设有喷曝微孔。由于NO溶解度较小，因此湿式氧化法脱硝的吸收过程的反应速度属于液膜控制，即液相传质分阻力控制着整个吸收过程的传质速率。本装置采用喷曝吸收系统，即将烟气通过曝气管3导入吸收液当中，每个曝气管3底端设有喷曝微孔，烟气从喷曝微孔喷射出来时，会形成细小的气泡。通过这种剧烈的气液接触反应，加大气液接触面积和反应时间，提高脱硝的反应效率。

其中，所述喷淋层8包括第一喷淋层和第二喷淋层，所述储液槽4通过所述循环泵7分别与所述第一喷淋层和所述第一喷淋层连接，以保证烟气与氧化吸收液逆流充分接触。

其中，还包括上升管5，所述上升管5设于所述曝气管3与所述喷淋层8之间，并通向所述喷淋层8，由于烟气经过喷曝吸收系统，气液接触剧烈，反应后的烟气将携带大量的浆滴由上升管5排出，通向喷淋层8。

本实用新型的工作过程：工业窑炉产生的高温烟气首先经过高温预冷却系统1，当进入装置的烟温高于180℃时，开启系统中的气液换热器，将烟气温度降至120℃以下后进入气流均布系统2。烟气在气流均布系统2中由曝气管3均匀分配，与储液槽4中的氧化液充分的接触反应，同时实现脱硫脱硝。反应后的烟气由上升管5引出到喷淋除尘系统6。喷淋除尘系统6由循环泵7和喷淋层组成。通过循环泵7将储液槽4中氧化液提升到上升管5顶部，由喷淋层形成雾膜与烟气逆流接触，实现进一步的脱硫脱硝反应与除尘。与氧化液充分反应的烟气经过除雾系统9除雾后，可以进一步去除液滴，保证从烟气出口10排出的净烟气实现脱硫、脱硝、低尘、低含水，实现烟气脱硫脱硝同时处理。

本实用新型提供的一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，能够适应工业窑炉复杂的运行工况，实现烟气脱硫脱硝；实现烟气排口SO₂排放浓度控制在35mg/m³以下；实现烟气排口NO_x排放浓度控制在50mg/m³以下；实现烟气排口烟尘排放浓度控制在10mg/m³以下；通过一套一体化装置完成三项污染物的治理，占地面积小；减少运行能耗，降低运行成本；操作简单，可实现全自动化操作。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于，包括与吸收塔连通的高温预冷却系统(1)，以及设于所述吸收塔内部的气流均布系统(2)和喷淋除尘系统(6)；

其中，所述高温预冷却系统(1)包括气液换热器；

所述气流均布系统(2)包括曝气管(3)，所述曝气管(3)的入口端与所述气液换热器连接，所述曝气管(3)的出口端与所述吸收塔的内部连通；

所述喷淋除尘系统(6)包括设于所述曝气管(3)下方的储液槽(4)和设于所述曝气管(3)上方的喷淋层，所述储液槽(4)通过循环泵(7)与所述喷淋层(8)连接。

2.如权利要求1所述的湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括除雾系统(9)，所述除雾系统(9)设于所述喷淋层(8)的上方。

3.如权利要求2所述的湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于，所述除雾系统(9)为两级除雾器。

4.如权利要求1所述的湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于，所述曝气管(3)底端设有喷曝微孔。

5.如权利要求1所述的湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喷淋层(8)包括第一喷淋层和第二喷淋层，所述储液槽(4)通过所述循环泵(7)分别与所述第一喷淋层和所述第二喷淋层连接。

6.如权利要求1所述的湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括上升管(5)，所述上升管(5)设于所述曝气管(3)与所述喷淋层(8)之间，并通向所述喷淋层(8)。