CN207680349U - 一种采用预氧化工艺的联合脱硫脱硝脱汞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采用预氧化工艺的联合脱硫脱硝脱汞装置，该装置在吸收塔前设置有烟道整流装置与预氧化反应器。在预氧化反应器内复合氧化剂与烟气进行反应，再经风机作用吸入到吸收塔中进行脱硫脱硝反应。该装置所需投资少、运行费用低、脱硫脱硝效率高，可应用于燃煤烟气污染物的脱硫脱硝。

Description

一种采用预氧化工艺的联合脱硫脱硝脱汞装置

技术领域

本实用新型涉及一种联合脱硫脱硝脱汞装置，属于工业联合脱硫脱硝技术领域。

背景技术

燃煤排放的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和痕量重金属(Hg⁰)是导致我国雾霾频发的诱因之一，二氧化硫、氮氧化物的过度排放还会导致酸雨的形成。氮氧化物在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后，还能够和碳氢化合物发生光化学和热化学反应，产生以臭氧为主的醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。这些一次污染物和二次污染物的混合物形成光化学烟雾，严重损害人和动物的健康，以及影响植物生长。电力工业是排放SO₂的主要行业。

汞及其衍生物含有剧毒，并具有持久性、易迁移性和生物富集性等特性，可在大气和食物链中持久存在、远距离迁移和全球传播，给全球环境及生物圈造成莫大的威胁。人类作为食物链最高层次者，所受的危害最大。燃煤产生的大部分汞都残留在电除尘器底灰和烟气中，分别占到约42％和39％，其中烟气中汞的排放形式主要为零价汞；在湿法脱硫系统中被脱除的二价汞绝大多数残留在石膏浆液中，脱硫废水中汞残留较少。根据分析和测试，脱硫系统和湿电系统对二价汞具有好的脱除效果，脱硝系统会将部分零价汞转化为二价汞，且可脱除部分颗粒汞。

燃煤烟气多污染物净化技术主要分为湿法技术和干法技术。湿法技术主要分为湿式氧化法和湿式络合吸收法，湿法技术具有脱除效率高、煤种适应性强及运行稳定的优点，但亦存在氯离子腐蚀、废水处理、能耗及运行成本相对较高的问题。干法技术具有无废水处理等优势，但是存在系统运行稳定性较差、脱除效率偏低、无法满足现有排放标准等缺点。

现有技术中用于脱硫脱硝脱汞的有吸收法、吸附法、氧化法三种技术，其中氧化法在脱硝脱汞方面更具优势。火电厂现有脱硫脱硝系统分别为湿式石灰石-石膏系统(WFGD)、选择性催化还原系统(SCR)和活性炭注入系统(ACI)，这些处理方式均为分级串联式，存在占地面积大、系统复杂和运行费用偏高的缺陷。

使用SCR脱硝方法，其脱硝塔内的催化剂阻力较大，消耗大量的动力电，并且其催化剂寿命有限，更换周期短，在催化剂没有实现大规模生产的条件下，运行成本较高。在整个脱硫脱硝余热系统中，采用低温SCR脱硝方法，但催化剂成本较高，也有硫中毒问题；采用高温SCR脱硝方法，因需要重复加热，系统不可避免的造成管道复杂的问题，同时也会增加更多的换热设备，增加系统布置难度。

因此，国内外燃煤烟气污染物控制技术领域亟需一种投资少、运行费用低、同时脱硫脱硝脱汞的新设备来脱除排放的燃煤烟气中的二氧化硫、氮氧化物。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种在脱硫塔前加装烟道整流装置、预氧化反应器的一种联合脱硫脱硝脱汞装置。

本实用新型所提供的联合脱硫脱硝脱汞装置的工作流程是烟气经烟道整流装置后进入到预氧化反应器中，同时，与水混合后的氧化剂与压缩空气经喷射系统的作用，实现超细雾化并喷入到预氧化反应器内，在预氧化反应器内氧化剂与烟气发生氧化反应，经风机的作用，将被预氧化过的烟气吸入到脱硫塔内进行反应，从脱硫塔出来的烟气则可以安全的排放。

依据上述流程，本实用新型提供了一种联合脱硫脱硝脱汞装置。

一种联合脱硫脱硝脱汞装置，所述的联合脱硫脱硝脱汞装置包含烟道、烟道整流装置、预氧化反应器、复合氧化剂制备系统、复合氧化剂喷射系统、风机，所述的预氧化反应器在烟道整流装置下游，所述的预氧化反应器连接有文丘里管，所述的复合氧化剂喷射系统连接于预氧化反应器尾部，工艺水入口和压缩空气入口与所述的复合氧化剂喷射系统连接，风机连接于预氧化反应器下游。

所述的烟道内加装格栅，所述的格栅具有增加气流湍动的作用。

所述的预氧化反应器在烟道整流装置下游，所述的预氧化反应器为旋风式预氧化器或倒U型预氧化器，优选的，所述的预氧化反应器为倒U型预氧化器，所述的预氧化反应器连接有文丘里管。

所述的复合氧化剂喷射系统连接于预氧化反应器尾部，所述的复合氧化剂由复合氧化剂制备系统提供。所述的复合氧化剂喷射系统含有复合氧化剂喷嘴，所述的复合氧化剂喷嘴布置于文丘里管缩口处。

氧化剂先与工艺水混合，与水混合后的氧化剂与压缩空气经复合氧化剂喷射系统的作用，实现超细雾化并喷入到预氧化器内，所述的超细雾化是通过复合氧化剂喷嘴实现的，在预氧化器内氧化剂与烟气发生氧化反应。

风机连接于预氧化反应器下游，风机由电机提供动力，同时循环风机通过超速离合器同轴连接内燃机。

所述的复合氧化剂包括过氧化氢/亚氯酸钠、过氧化氢/过硫酸钠、亚氯酸钠/过硫酸钠。

本实用新型提供的联合脱硫脱硝脱汞装置，通过在吸收塔前喷入强氧化剂，在催化剂的作用下将不易吸收的NO氧化为容易被碱液吸收的N₂O₃或N₂O₅，其后在联合吸收塔内，同时吸收去除二氧化硫和氮氧化物。该技术能达到脱硫效率98％以上，脱硝效率40％以上，脱汞效率70％以上，实现了装置所需投资少、运行费用低、同时脱硫脱硝脱汞的目的。

附图说明

图1所示为一种采用预氧化工艺的联合脱硫脱硝脱汞装置系统的示意图，

其中，1为烟道整流装置，2为预氧化反应器，3为风机，4为复合氧化剂制备系统，5为复合氧化剂喷射系统，6为脱硫塔，7为压缩空气入口，8为工艺水入口，箭头9所示为烟气流向；

图2所示为预反应器的示意图；

图3所示为预反应器内文丘里管的示意图；

图4所示为喷射系统的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种采用预氧化工艺的联合脱硫脱硝脱汞装置系统的示意图，1为烟道整流装置，2为预氧化反应器，3为风机，4为复合氧化剂制备系统，5为喷射系统。烟气经烟道整流装置1后进入到预氧化反应器2中，预氧化反应器如图2所示，工艺水经工艺水入口8先与复合氧化剂制备系统4制备得到的氧化剂在图3所示的文丘里管内与压缩空气混合后，压缩空气入口如图1中7所示，复合氧化剂喷射系统5将复合氧化剂雾化后喷入到预氧化反应器2内，复合氧化剂喷射系统如图4所示，雾化后的复合氧化剂与预氧化反应器2内的烟气发生氧化反应，经风机3的作用，将被预氧化过的烟气吸入到脱硫塔6 内进行反应，从脱硫塔6出来的烟气则可以安全的排放。

通过在吸收塔前喷入强氧化剂，在催化剂的作用下将不易吸收的NO氧化为容易被碱液吸收的N₂O₃或N₂O₅，其后在联合吸收塔内，同时吸收去除二氧化硫和氮氧化物。该技术能达到脱硫效率98％，脱硝效率50％，脱汞效率70％。

Claims (6)

1.一种联合脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于，所述的联合脱硫脱硝脱汞装置包含烟道、烟道整流装置、预氧化反应器、复合氧化剂制备系统、复合氧化剂喷射系统、风机，所述的预氧化反应器在烟道整流装置下游，所述的预氧化反应器连接有文丘里管，所述的复合氧化剂喷射系统连接于预氧化反应器尾部，工艺水入口和压缩空气入口与所述的复合氧化剂喷射系统连接，风机连接于预氧化反应器下游。

2.根据权利要求1所述的一种联合脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于，所述的烟道整流装置为立式圆筒形结构。

3.根据权利要求1所述的一种联合脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于，所述的烟道内加装格栅。

4.根据权利要求1所述的一种联合脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于，所述的预氧化反应器为旋风式预氧化器或倒U型预氧化器。

5.根据权利要求1所述的一种联合脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于，所述的复合氧化剂喷射系统含有复合氧化剂喷嘴，所述的复合氧化剂喷嘴布置于文丘里管缩口处。

6.根据权利要求1所述的一种联合脱硫脱硝脱汞装置，其特征在于，风机连接于预氧化反应器下游，风机由电机提供动力。