CN210097367U - 一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种先进的、能实现多级循环处理的生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，包括通过管道依次串接的过滤器、干燥器、冷却器；二氧化碳回收装置有第一排气道、第一进气道；吸附反应器有第二进气道、第二排气道、第六排气道；通过管道将冷却器与第一进气道相连；通过管道将第一排气道与第二进气道相连；通过管道将第六排气道与氨反应组件相连；在氨反应器组件之后，通过管道连接有液体吸收器；液体吸收器有第四排气道、第五排气道；通过管道将第四排气道与吸附反应器的第二进气道进行连接。
Description
技术领域
本发明创造属于废气处理领域，尤其是涉及一种生物质燃料燃烧锅炉氮氧化物处理装置。
背景技术
生物质燃料是一种新型清洁燃料，具有含碳比例高、含氮少、不含硫和磷以及燃烧后灰渣少等优点。在使用生物质燃料锅炉燃烧生物质燃料过程中，产热的同时会产生废气，废气中会含有氮氧化物。氮氧化物是形成大气光化学烟雾和“酸雨”的主要成分，一旦进入大气，既污染环境，又毒害人体，因此，有必要对生物质燃料燃烧后产生的氮氧化物进行处理。
目前，氮氧化物处理方法大体可分为几类：催化还原法、化学吸收法和固体吸附法等。
催化还原法,利用高温、催化剂将氮氧化物还原成氮气,但反应温度较高和催化剂的使用加大了设备投资,运行成本较大。
固体吸附法,利用固体吸附剂吸附氮氧化物,但由于受吸附剂吸附容量限制,因此该方法通常适用于氮氧化物浓度低、气量小的情况。
化学吸收法,利用化学溶液与氮氧化物发生化学反应而处理氮氧化物的方法，通常使用酸、碱、盐的水溶液作为化学吸收剂。该法设备投资省,运行成本较低。
在选择氮氧化物的处理方法时，需要考虑的因素主要有：氮氧化物浓度、压力、温度、设备运行成本等。
发明内容
本实用新型旨在综合利用现有技术，提供一种先进的、能实现多级循环处理的生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现：
一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，包括通过管道依次串接的过滤器、干燥器、冷却器；二氧化碳回收装置有第一排气道、第一进气道；吸附反应器有第二进气道、第二排气道、第六排气道；通过管道将冷却器与二氧化碳回收装置的第一进气道相连；通过管道将二氧化碳回收装置的第一排气道与吸附反应器的第二进气道相连；通过管道将吸附反应器的第六排气道与氨反应组件相连；在氨反应器组件之后，通过管道连接有液体吸收器；液体吸收器有第四排气道、第五排气道；通过管道将液体吸收器的第四排气道与吸附反应器的第二进气道进行连接。
进一步的，所述吸附反应器，由活性炭和加热器组成，活性炭位于吸附反应器上部，加热器位于吸附器下部；在所述第一排气道与吸附反应器之间，通过管道连有气体压缩机；在所述吸附反应器上通过管道连有第一鼓风机；所述氨反应组件，包括通过管道依次串接的氨反应器、氨水罐；通过管道将喷洒器与氨水罐相连，通过管道将喷洒器与氨反应器内部相连；在所述氨反应器上通过管道连有第二鼓风机；在液体吸收器(18)之后，通过管道连有废水处理装置；所述在所述吸附反应器上通过管道连有第一鼓风机(7)；在所述氨反应器14上通过管道连有第二鼓风机(11)。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，具有以下优势：
(1)设置排气道和排液道，将反应过程中的气相和液相进行分别单独处理。
(2)使用鼓风机使大量空气参与反应，促使氮氧化物中难溶于水的一氧化氮被氧化成易溶于水的二氧化氮，有助于氮氧化物溶于水而被去除。
(3)使用冷凝器将氨反应过程产生的水进行回收利用，使这部分水充当溶剂进一步溶解氮氧化物。
附图说明
图1是本实用新型一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置示意图。
附图标记说明:1-过滤器；2-干燥器；3-冷却器；4-二氧化碳回收装置；5-第一排气道；6-气体压缩机；7-第一鼓风机；8-第二排气道；9-活性炭；10-加热器；11-第二鼓风机；12-喷洒器；13-氨水罐；14-氨反应器；18-液体吸收器；19-第四排气道；20-废水处理装置；21-第五排气道；22-第一进气道；23-第二进气道；24-第六排气道；25-阀门。
具体实施方式
以下结合附图来对本实用新型进行详细描述。
如图1所示，一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，它包括通过管道依次串接的过滤器1、干燥器2、冷却器3；二氧化碳回收装置4有第一排气道5、第一进气道22；吸附反应器有第二进气道23、第二排气道8、第六排气道24；通过管道将冷却器3与二氧化碳回收装置4的第一进气道22相连；通过管道将二氧化碳回收装置4的第一排气道5与吸附反应器的第二进气道23相连；通过管道将吸附反应器的第六排气道24与氨反应组件相连；在氨反应器组件之后，通过管道连接有液体吸收器18；液体吸收器18有第四排气道19、第五排气道21；通过管道将液体吸收器18的第四排气道19与吸附反应器的第二进气道23进行连接。
从生物质燃料锅炉中向上排放的气体，其组成成分通常为：二氧化碳40％-80％、氮氧化物1％-30％、水汽10％-30％、灰分1％-20％。排放出的气体依次通过过滤器1去除灰分，通过干燥器2去除水汽，通过冷却器3冷却气体；通过二氧化碳回收装置4回收二氧化碳；通过打开阀门25，可将未能被充分回收的少量二氧化碳和氮氧化物以及其他杂质气体会通过连在二氧化碳回收装置4上的第一排气道5排向吸附反应器；为加快气体前进，在第一排气道5与吸附反应器的第二进气道23之间通过管道连有气体压缩机6；通过管道在吸附反应器上连接第一鼓风机7，利用空气中的氧气将一氧化氮氧化成二氧化氮；当气体通过吸附反应器的第二进气道23进入吸附反应器时，气体的成分以二氧化氮为主，还有少量一氧化氮和其它杂质气体，气体首先被活性炭吸附，之后需要用吸附反应器中的加热器10进行加热解吸附和发生化学反应，将温度控制在600℃-800℃，吸附反应器中会发生化学反应：C+2NO→N2+CO2，C+2NO2→N2+2CO2；反应后，气体的组分为二氧化碳、氮气、少量一氧化氮、少量二氧化氮和其它杂质气体。
打开阀门25，气体通过连在吸附反应器上的第二排气道8排向二氧化碳回收系统4的第一进气道22；关闭阀门25，气体会通过吸附反应器的第六排气道24进入氨反应组件；气体会通过管道流向氨反应组件中的氨反应器14，通过连在氨水罐13上的喷洒器12将氨水不断喷向氨反应器14内部，此时会发生化学反应：6NO+4NH3→5N2+6H2O，6NO2+8NH3→7N2+12H2O；由于从吸附反应器第六排气道24中排出的气体具有很高的温度，因此，氨反应器14中组分以气体为主，还有少量液体；气体组分有水汽、少量一氧化氮、少量二氧化氮和其它杂质气体；通过管道在氨反应器14上连有第二鼓风机11，利用空气中的氧气将一氧化氮氧化成二氧化氮；
由于氨反应器中发生的化学反应会有水产生，为充分利用这部分水继续吸收上一阶段未能被充分反应的氮氧化物，在氨反应器之后通过管道连接液体吸收器18，此时气体的组分为少量一氧化氮、少量二氧化氮和其它杂质气。
在液体吸收器18中，二氧化氮会被水溶解和反应吸收，所以液体为浓度很低的硝酸溶液；此时气体组分为未能被水充分吸收的少量二氧化氮、一氧化氮以及其它杂质气体，气体会通过液体吸收器上的第四排气道19流向吸附反应器的第二进气道23；当液体吸收器18中气体达到氮氧化物排放标准以下时，废气会通过液体吸收器18的第五排气道被排入大气；在液体吸收器18之后，通过管道连接有废水处理装置，液体吸收器18中的液体会通过管道流向废水处理装置20进行废水处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：包括通过管道依次串接的过滤器(1)、干燥器(2)、冷却器(3)；二氧化碳回收装置(4)有第一排气道(5)、第一进气道(22)；吸附反应器有第二进气道(23)、第二排气道(8)、第六排气道(24)；通过管道将冷却器(3)与二氧化碳回收装置(4)的第一进气道(22)相连；通过管道将二氧化碳回收装置(4)的第一排气道(5)与吸附反应器的第二进气道(23)相连；通过管道将吸附反应器的第六排气道(24)与氨反应组件相连；在氨反应器组件之后，通过管道连接有液体吸收器(18)；液体吸收器(18)有第四排气道(19)、第五排气道(21)；通过管道将液体吸收器(18)的第四排气道(19)与吸附反应器的第二进气道(23)进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：所述吸附反应器，由活性炭(9)和加热器(10)组成，活性炭(9)位于吸附反应器上部，加热器(10)位于吸附器下部。
3.根据权利要求1所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：在所述第一排气道(5)与吸附反应器之间，通过管道连有气体压缩机(6)。
4.根据权利要求1所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：在所述吸附反应器上通过管道连有第一鼓风机(7)。
5.根据权利要求1所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：所述氨反应组件，包括通过管道依次串接的氨反应器(14)、氨水罐(13)。
6.根据权利要求5所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：通过管道将喷洒器(12)与氨水罐(13)相连，通过管道将喷洒器(12)与氨反应器(14)内部相连。
7.根据权利要求5或6所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：在所述氨反应器(14)上通过管道连有第二鼓风机(11)。
8.根据权利要求1所述的一种生物质燃料锅炉氮氧化物处理装置，其特征在于：在液体吸收器(18)之后，通过管道连有废水处理装置。
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- 2019-05-28 CN CN201920784322.8U patent/CN210097367U/zh active Active
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