CN208003713U - 一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，超疏水陶瓷膜组件，其气体入口的管道上设置有一第一压力表，超疏水陶瓷膜组件的气体出口连接一第一泄压阀，超疏水陶瓷膜组件的气体出口的管道上设置有第二压力表；吸收液罐，其出口通过一输送泵与超疏水陶瓷膜组件的液相通道入口连通，超疏水陶瓷膜组件的液相通道入口的管道上设置有第三压力表；以及稳压罐，其第一入口连通超疏水陶瓷膜组件的液相通道出口，稳压罐的出口连接一第二泄压阀，稳压罐上设置有第四压力表；稳压罐的第二入口通过一减压阀连接一储气罐，第一泄压阀的出口管道上连接一氮氧化物分析仪。本实用新型解决了对尾气吸收效率低的技术问题。

Description

一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及烟道气处理技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统。

背景技术

氮氧化物是目前我国主要污染物之一，是导致空气污染和雾霾的罪魁祸首之一。近年来，我国对氮氧化物的排放要求日趋严格，而我国几乎所有燃煤电厂和使用燃煤锅炉的化工厂都使用国外的SCR和SNCR技术，该技术一次性投资大，运行成本较高，有氨泄漏造成二次污染的缺点。采用膜技术进行脱硝具有投资少，运行成本低的优点，但由于NO在水中的溶解度很低，导致发生NO难溶于吸收液而导致的脱硝效率低，吸收液用量大的问题。因此，提高NO的溶解度从而提高使用液体吸收法去除溶解性低的气体组分具有很大的应用前景。根据亨利定律可知，在一定温度的密封容器中，气体的分压与该气体溶在溶液中的摩尔浓度成正比，提高气体的压力可以显著提高气体在溶液中的溶解度。

综上所述，提出一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，以超疏水陶瓷膜组件为反应器，在反应器气相出口加设泄压阀，使膜组件中气相的压力保持为一恒定值；同时，为了维持陶瓷膜管两侧压力平衡，将反应器液相出口通入加压灌中以保持液相压力，加压罐同样加设泄压阀，该泄压阀与气相出口泄压阀设定的开启压力相同。如是，NO混合气的压力与吸收液的压力同步提高的同时，保证了陶瓷膜的润湿状态且提高了NO的溶解度。本实用新型解决了对尾气吸收效率低的技术问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，包括:

超疏水陶瓷膜组件，其气体入口的管道上设置有一第一压力表，所述超疏水陶瓷膜组件的气体出口连接一第一泄压阀，所述超疏水陶瓷膜组件的气体出口的管道上设置有第二压力表；

吸收液罐，其出口通过一输送泵与所述超疏水陶瓷膜组件的液相通道入口连通，所述超疏水陶瓷膜组件的液相通道入口的管道上设置有第三压力表；以及

稳压罐，其第一入口连通所述超疏水陶瓷膜组件的液相通道出口，所述稳压罐的出口连接一第二泄压阀，所述稳压罐上设置有第四压力表；

其中，液体和气体在所述超疏水陶瓷膜组件中的流向相反，所述稳压罐的第二入口通过一减压阀连接一储气罐，所述第一泄压阀的出口管道上连接一氮氧化物分析仪。

优选的，所述超疏水陶瓷膜组件包括一膜组件壳体和一单通道超疏水陶瓷膜，所述单通道超疏水陶瓷膜沿所述膜组件壳体的长度方向设置在膜组件壳体内，且所述单通道超疏水陶瓷膜与膜组件壳体内侧壁之间预留有间隙通道，所述超疏水陶瓷膜组件的气体入口和气体出口开设在所述间隙通道的首尾两端，所述液相通道入口和液相通道出口开设在所述单通道超疏水陶瓷膜的首尾两端。

优选的，所述储气罐内填充有氮气。

优选的，所述输送泵为耐腐蚀隔膜泵，所述输送泵连通所述液相通道入口与所述吸收液罐的出口。

优选的，所述膜组件壳体两端各焊接有一个内接头，所述内接头中心贯穿通孔，所述单通道超疏水陶瓷膜贯穿设置在所述膜组件壳体中，且所述单通道超疏水陶瓷膜两端各伸出于所述通孔一定距离，所述单通道超疏水陶瓷膜的端头密封套设有一外接头，所述吸收液罐和稳压罐通过所述外接头与所述超疏水陶瓷膜组件连通。

优选的，所述内接头与外接头之间的所述单通道超疏水陶瓷膜上套设有一密封圈，所述内接头、外接头及单通道超疏水陶瓷膜之间的接触部通过所述密封圈相互密封。

优选的，所述单通道超疏水陶瓷膜伸出所述膜组件壳体部分的外壁及两端断面分别涂覆AB胶薄膜。

优选的，所述内接头和外接头外侧套设有一快装卡箍，所述内接头和外接头之间通过所述快装卡箍夹紧。

优选的，所述外接头的外接端设置为插拔式接头结构。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型通过增大超疏水陶瓷膜管两侧的气液相压力从而提高了NO在吸收液中的溶解度，有效提高了NO的传质速率和脱硝效率。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型超疏水陶瓷膜加压脱硝系统的工艺流程简图；

图2为超疏水陶瓷膜组件结构图；

其中，附图中标记分述如下：01、第二泄压阀，02、第四压力表，03、稳压罐，04、超疏水陶瓷膜组件，041、外接头，042、密封圈，043、内接头，044、膜组件壳体，045、单通道超疏水陶瓷膜，046、快装卡箍，05、第一压力表，06、第一质量流量计，07、第二质量流量计，08、第一钢瓶，09、第二钢瓶，10、吸收液罐，11、输送泵，12、第三压力表，13、第二压力表，14、第一泄压阀，15、氮氧化物分析仪，16、储气罐，17、减压阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本实用新型提供了一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，超疏水陶瓷膜组件04气体入口的管道上设置有一第一压力表05，用于检测超疏水陶瓷膜组件04气体入口处气体压力值，根据气体入口处的气体压力值，来控制输入至气体入口内的气体流量，所述超疏水陶瓷膜组件04的气体出口连接一第一泄压阀14，用于向外排放经过超疏水陶瓷膜组件04处理后的气体，所述超疏水陶瓷膜组件04的气体出口的管道上设置有第二压力表13，根据气体出口处的气体压力值，来控制从气体出口内排出的气体流量。

从而，根据第一压力表05检测的气体入口处的压力值和根据第二压力表13检测的气体出口处的压力值，控制输入至超疏水陶瓷膜组件04中的气体流量，同时通过第一泄压阀14来控制排放的气体，也就是通过控制输入和输出气体的流量来控制超疏水陶瓷膜组件04内的气体压力值。

吸收液罐10内储存有用于吸收氮氧化物的吸收液，吸收液罐10的出口通过一输送泵11与所述超疏水陶瓷膜组件04的液相通道入口连通，通过输送泵11将吸收液罐10中的吸收液输送至所述超疏水陶瓷膜组件04中，所述超疏水陶瓷膜组件04的液相通道入口的管道上设置有第三压力表12，用于检测超疏水陶瓷膜组件04液相通道入口处吸收液的压力值，根据液相通道入口处的吸收液压力值，来控制输入至液相通道入口中的吸收液流量。

稳压罐03的第一入口连通所述超疏水陶瓷膜组件04的液相通道出口，收集超疏水陶瓷膜组件04排放的经过氮氧化物吸收后的吸收液，所述稳压罐03的第二入口通过一减压阀17连接一储气罐16，通过储气罐16来增加稳压罐03内的压力，本实施例中，所述储气罐16内填充有氮气。

所述稳压罐03的出口连接一第二泄压阀01，用于向外排放稳压罐03内的气体，以降低稳压罐03内的压力。本实施例中，所述储气罐16内的氮气压力值大于所述稳压罐03内的氮气压力值，储气罐16通过第二泄压阀01向稳压罐03内充入氮气，以提高稳压罐03内的压力值，所述稳压罐03上设置有第四压力表02，用于检测稳压罐03内的压力值，根据稳压罐03内的压力值，来控制减压阀17和第二泄压阀01的动作，以调整稳压罐03内的压力值，也就是控制超疏水陶瓷膜组件04液相通道出口处的压力值，即可调节从液相出口处流出的吸收液流量。

也即是说，根据第三压力表12检测的液相入口处的压力值和根据第四压力表02检测的液相出口处的压力值，控制输送泵11、减压阀17和第二泄压阀01动作，进而控制输入至超疏水陶瓷膜组件04中的吸收液流量以及液相出口处流出的吸收液流量，也就是通过控制输入和输出吸收液的流量来控制超疏水陶瓷膜组件04内的吸收液压力值。

本实施例中，为了提高吸收液对氮氧化物的吸收率，将吸收液和尾气在所述超疏水陶瓷膜组件04中的流向相反设置。具体的，所述超疏水陶瓷膜组件04包括一膜组件壳体044和一单通道超疏水陶瓷膜045，所述单通道超疏水陶瓷膜045沿所述膜组件壳体044的长度方向设置在膜组件壳体044内，且所述单通道超疏水陶瓷膜045与膜组件壳体044内侧壁之间预留有间隙通道，本实施例中，单通道超疏水陶瓷膜045同心设置在膜组件壳体044内，尾气流经单通道超疏水陶瓷膜045与膜组件壳体044之间的间隙通道，吸收液逆向流经单通道超疏水陶瓷膜045的中心通道。

所述超疏水陶瓷膜组件04的气体入口和气体出口开设在所述间隙通道的首尾两端，所述液相通道入口和液相通道出口开设在所述单通道超疏水陶瓷膜045的首尾两端，从而将尾气与吸收液的流向相反设置，提高了尾气与吸收液体的接触效果，提高传质效率，进而提高了对尾气的吸收率。

本实施例中，所述输送泵11采用为耐腐蚀隔膜泵，以减小故障率，所述输送泵11连通所述液相通道入口与所述吸收液罐10的出口。

上述技术方案中，所述膜组件壳体044两端各焊接有一个内接头043，所述内接头043中心贯穿通孔，所述单通道超疏水陶瓷膜045贯穿设置在所述膜组件壳体044中，且所述单通道超疏水陶瓷膜045两端各伸出于所述通孔一定距离，内接头043起到对单通道超疏水陶瓷膜045支撑和固定的作用，所述单通道超疏水陶瓷膜045的端头密封套设有一外接头041。

所述内接头043与外接头041之间的所述单通道超疏水陶瓷膜045上套设有一密封圈042，所述内接头043、外接头041及单通道超疏水陶瓷膜045之间的接触部通过所述密封圈042相互密封，避免超疏水陶瓷膜组件04中的气体外泄。

上述技术方案中，所述吸收液罐10和稳压罐03通过所述外接头041与所述超疏水陶瓷膜组件04连通。具体的，单通道超疏水陶瓷膜045两端各套设一外接头041，吸收液罐10与液相入口处的外接头041连通，将吸收液通入到单通道超疏水陶瓷膜045中，稳压罐03与液相出口处的外接头041连通，将流经超疏水陶瓷膜045的吸收回收至稳压罐03中。

所述单通道超疏水陶瓷膜045伸出所述膜组件壳体044部分的外壁及两端断面分别涂覆AB胶薄膜，以加强外接头与单通道超疏水陶瓷膜045之间的密封强度，避免吸收液渗入到间隙通道中。

上述技术方案中，所述内接头043和外接头041外侧套设有一快装卡箍046，所述内接头043和外接头041之间通过所述快装卡箍046夹紧，便于内接头043和外接头041安装固定，且，所述外接头041的外接端设置为插拔式接头结构，便于外接管道与单通道超疏水陶瓷膜045两端插接连通，即插即拔，使用方便。

本实施例中，为了试验脱硝系统的脱硝效果，将吸收液罐10连通超疏水陶瓷膜组件04的液相入口，将稳压罐03连通超疏水陶瓷膜组件04的液相出口，同时，超疏水陶瓷膜组件04的气体入口同时连接钢瓶08和钢瓶09，钢瓶08内储存有N2，钢瓶09内储存有N2/NO混合气体，钢瓶08的出口设置有一第一质量流量计06，钢瓶09的出口设置有一第二质量流量计07，钢瓶08和钢瓶09中的气体混合后接入到连通单通道超疏水陶瓷膜045的液相入口，第一压力表05检测混合气体的压力值，第一泄压阀14连通超疏水陶瓷膜组件04的气体出口，用于排放经处理后的尾气。

所述第一泄压阀14的出口管道上连接一氮氧化物分析仪15，用于检测经处理后的尾气中的氮氧化物浓度，从氮氧化物分析仪15分析结果可知，经过本实用新型的膜组件吸收后，尾气的吸收率比现有技术提高了30%-40%。

由上所述，本实用新型提供了一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，包括所述输送泵11将吸收液罐10中的吸收液输送至超疏水陶瓷膜组件04中，所述稳压罐03内的压力由减压阀17和稳压罐上的第二泄压阀01共同控制，所述稳压罐03内的气体压力由储气罐16提供，所述超疏水陶瓷膜组件04内流出的吸收液流入稳压罐03中，所述超疏水陶瓷膜组件04的进口气体由装有N2/NO混合标准气体的钢瓶09提供，流量由第二质量流量计07控制，所述超疏水陶瓷膜组件04出口气体经气体第一泄压阀14排出后通过氮氧分析仪15取样测试浓度。

所述超疏水陶瓷膜组件04的结构如图2所示，所述外接头041、内接头043及快装卡箍046为标准配合件，可用于管道连接，所述膜组件壳体044与内接头043焊接，所述单通道超疏水陶瓷膜045先穿入已焊接好的膜组件壳体044中并伸出两端的内接头043，其次，在单通道超疏水陶瓷膜045两端分别套上密封圈042，最后，将外接头041放好后套上快装卡箍046并夹紧，超疏水陶瓷膜组件04即安装完成。

本实用新型通过增大超疏水陶瓷膜管两侧的气液相压力从而提高了NO在吸收液中的溶解度，有效提高了NO的传质速率和脱硝效率。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，包括：

超疏水陶瓷膜组件，其气体入口的管道上设置有一第一压力表，所述超疏水陶瓷膜组件的气体出口连接一第一泄压阀，所述超疏水陶瓷膜组件的气体出口的管道上设置有第二压力表；

吸收液罐，其出口通过一输送泵与所述超疏水陶瓷膜组件的液相通道入口连通，所述超疏水陶瓷膜组件的液相通道入口的管道上设置有第三压力表；以及

稳压罐，其第一入口连通所述超疏水陶瓷膜组件的液相通道出口，所述稳压罐的出口连接一第二泄压阀，所述稳压罐上设置有第四压力表；

其中，液体和气体在所述超疏水陶瓷膜组件中的流向相反，所述稳压罐的第二入口通过一减压阀连接一储气罐，所述第一泄压阀的出口管道上连接一氮氧化物分析仪。

2.如权利要求1所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述超疏水陶瓷膜组件包括一膜组件壳体和一单通道超疏水陶瓷膜，所述单通道超疏水陶瓷膜沿所述膜组件壳体的长度方向设置在膜组件壳体内，且所述单通道超疏水陶瓷膜与膜组件壳体内侧壁之间预留有间隙通道，所述超疏水陶瓷膜组件的气体入口和气体出口开设在所述间隙通道的首尾两端，所述液相通道入口和液相通道出口开设在所述单通道超疏水陶瓷膜的首尾两端。

3.如权利要求2所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述储气罐内填充有氮气。

4.如权利要求3所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述输送泵为耐腐蚀隔膜泵，所述输送泵连通所述液相通道入口与所述吸收液罐的出口。

5.如权利要求4所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述膜组件壳体两端各焊接有一个内接头，所述内接头中心贯穿通孔，所述单通道超疏水陶瓷膜贯穿设置在所述膜组件壳体中，且所述单通道超疏水陶瓷膜两端各伸出于所述通孔一定距离，所述单通道超疏水陶瓷膜的端头密封套设有一外接头，所述吸收液罐和稳压罐通过所述外接头与所述超疏水陶瓷膜组件连通。

6.如权利要求5所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述内接头与外接头之间的所述单通道超疏水陶瓷膜上套设有一密封圈，所述内接头、外接头及单通道超疏水陶瓷膜之间的接触部通过所述密封圈相互密封。

7.如权利要求6所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述单通道超疏水陶瓷膜伸出所述膜组件壳体部分的外壁及两端断面分别涂覆AB胶薄膜。

8.如权利要求7所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述内接头和外接头外侧套设有一快装卡箍，所述内接头和外接头之间通过所述快装卡箍夹紧。

9.如权利要求8所述的超疏水陶瓷膜加压脱硝系统，其特征在于，所述外接头的外接端设置为插拔式接头结构。