CN210966340U - 一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，包括含氨粉煤灰储罐、搅拌机、碱性添加剂储罐、喷淋液储罐、蒸发器、第一气固分离器、第二气固分离器、氨气储罐以及粉煤灰储罐，含氨粉煤灰储罐、碱性添加剂储罐以及喷淋液储罐分别与搅拌机入口相连通，搅拌机固侧出口与蒸发器入口相连通，搅拌机气侧出口与第二气固分离器入口相连通，蒸发器出口与第一气固分离器入口相连通，第一气固分离器固侧出口与粉煤灰储罐相连通，第二气固分离器气侧出口与氨气储罐相连通。本实用新型将锅炉粉煤灰中氨和粉煤灰分离，可以得到满足工业应用要求的粉煤灰，回收利用分离出来的氨气进行二次利用，节能环保，结构简单，成本低，使用维护方便，具有广泛的实用性。

Description

一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置

技术领域

本实用新型涉及污染物治理领域，特别是涉及一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置。

背景技术

_x是大气环境的主要污染物之一，在相关法律法规的要求下，我国的燃煤电站逐渐完成了脱硝改造，燃烧后的脱硝设备采用最为广泛的为SCR技术。选择性催化还原脱硝（简称SCR）技术是目前效率最高、最成熟、应用最广泛的电厂烟气脱硝技术。SCR脱硝技术采用氨作为还原剂还原NO_x，受到化学原理、催化剂性能和SCR设备流场的限制，氨无法全部反应，剩余的氨成为氨逃逸。国内外研究表明，氨逃逸不仅会对空预器造成的堵塞，还会对粉煤灰性质产生的影响，即氨逃逸会在锅炉粉煤灰中吸附，并随粉煤灰一道被除尘器从烟气中脱除。

锅炉粉煤灰中含氨会对粉煤灰的物理和化学性能产生影响，不利于粉煤灰的二次利用。同时在粉煤灰运输和利用过程中，粉煤灰中的氨断释放，会产生刺激气味，长期吸收会影响健康，即使填埋处理，也可能会使地下水受到污染。因此，含氨的粉煤灰需要进行工业处理才可以满足销售应用。目前处理过程主要为热处理方法，即通过高温加热的方式迫使氨从粉煤灰中挥发释放出来，该种处理方法需要消耗能量较大，而且高温过程中也可能导致氨的分解从而产生NO_x等新的污染物。因此，为了克服直接热处理过程的不足之处，本文提出一种通过添加化学试剂的化学处理装置和方法，来有效的脱除锅炉粉煤灰中的氨。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，包括含氨粉煤灰储罐、搅拌机、碱性添加剂储罐、喷淋液储罐、蒸发器、第一气固分离器、第二气固分离器、氨气储罐以及粉煤灰储罐，所述的含氨粉煤灰储罐、碱性添加剂储罐以及喷淋液储罐分别与所述的搅拌机的入口相连通，所述的搅拌机的固侧出口与所述的蒸发器的入口相连通，所述的搅拌机的气侧出口与所述的第二气固分离器的入口相连通，所述的蒸发器的出口与所述的第一气固分离器的入口相连通，所述的第一气固分离器的固侧出口与所述的粉煤灰储罐相连通，所述的第二气固分离器的气侧出口与所述的氨气储罐相连通。

优选地，所述的搅拌机包括一级搅拌机、二级搅拌机，所述的一级搅拌机的入口与所述的含氨粉煤灰储罐相连通，所述的一级搅拌机的固侧出口与所述的二级搅拌机的入口相连通，所述的二级搅拌机的固侧出口与所述的蒸发器入口相连通，所述的一级搅拌机、二级搅拌机的气侧出口与所述的第二气固分离器入口相连通。

进一步优选地，所述的一级搅拌机、二级搅拌机上下设置。

进一步优选地，所述的一级搅拌机的搅拌功率为500-1000W；所述的二级搅拌机的搅拌功率为100-500W。

优选地，所述的搅拌机包括箱体、设置在所述的箱体内的沿其长度方向延伸的搅拌轴、设置在所述的搅拌轴上的搅拌桨、驱动所述的搅拌轴转动的动力源，所述的搅拌机的入口开设在所述的箱体位于搅拌轴上游的上方，所述的搅拌机的固侧出口开设在所述的箱体位于搅拌轴下游的下方。

进一步优选地，所述的搅拌机还包括分布在所述的箱体内的多个喷嘴，所述的喷淋液储罐通过喷淋管与多个所述的喷嘴相连通。

进一步优选地，所述的喷嘴为雾化喷嘴。

优选地，所述的含氨粉煤灰储罐和所述的碱性添加剂储罐与所述的搅拌机的入口之间设置有给料控制器。

优选地，所述的第二气固分离器的固侧出口与所述的含氨粉煤灰储罐相连通。

优选地，所述的第一气固分离器、第二气固分离器为旋风分离器。

优选地，所述的蒸发器的入口温度为190-210℃，所述的蒸发器的出口温度为90-110℃。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型采用化学方法将锅炉粉煤灰中氨和粉煤灰分离，既可以得到满足工业应用要求的粉煤灰，同时可以回收利用分离出来的氨气进行二次利用，具有节能环保的作用，其结构简单，成本低，使用维护方便，具有广泛的实用性。

附图说明

附图1为本实施例中装置的结构示意图；

附图2为本实施例中一级搅拌机的结构示意图。

其中：1、含氨粉煤灰储罐；2、第一给料控制器；3、一级搅拌机；31、电动机；32、入口；33、箱体；34、搅拌轴；35、固侧出口；36、喷嘴；37、喷淋管；38、搅拌桨；4、二级搅拌机；5、空气压缩机；6、蒸发器；7、第一气固分离器；8、粉煤灰储罐；9、排空风机；10、第二气固分离器；11、氨气收集风机；12、氨气储罐；13、喷淋液储罐；14、碱性添加剂储罐；15、第二给料控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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所示的：一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，包括：

含氨粉煤灰储罐1：用于储存含氨粉煤灰，

第一给料控制器2：用于计量和控制含氨粉煤灰的流量，

碱性添加剂储罐14：用于储存碱性添加剂，碱性添加剂可以是GaO、Ga（OH）₂、NaOH等碱性物质的一种，

第二给料控制器15：用于计量和控制碱性添加剂的流量，

喷淋液储罐13：用于储存喷淋液，喷淋液采用水，

蒸发器6：用于快速脱除粉煤灰中的水，具有快速加热蒸干的功能，将粉煤灰中水量由1-2%降至0.2-0.5％，蒸发器6的入口温度约200℃，出口的温度约100℃，蒸发器6可以以电能或天然气燃烧等其他形式能源产生的热能加热都可以，

第一气固分离器7：用于将粉煤灰和空气分离，采用旋风分离器，

第二气固分离器10：用于提供氨气和粉煤灰分离，采用旋风分离器，

粉煤灰储罐8：用于储存脱除氨后的粉煤灰，

氨气储罐12：用于储存脱除出来的氨气，

搅拌机，包括一级搅拌机3、二级搅拌机4，其中：一级搅拌机3用于实现碱性添加剂、粉煤灰、水充分混合搅拌，二级搅拌机4用于增强碱性添加剂、粉煤灰、水反应时间。如图2所示：在本实施例中：一级搅拌机3包括箱体33、设置在箱体33内沿其长度方向延伸的搅拌轴34、设置在搅拌轴34上的搅拌桨38、驱动搅拌轴34转动的动力源-电动机31，搅拌机的入口32开设在箱体33位于搅拌轴34上游的上方，搅拌机的固侧出口35开设在箱体33位于搅拌轴34下游的下方。搅拌机还包括沿箱体33长度方向均匀分布在箱体33内的多个喷嘴36，喷淋液储罐13通过喷淋管37与多个喷嘴36相连通，喷嘴36为雾化喷嘴，保证雾化混合的均匀性。二级搅拌机4与一级搅拌机3的结构基本相同，区别在于：二级搅拌机4的箱体长度大于一级搅拌机3的箱体长度，且一级搅拌机3的搅拌功率为500-1000W；二级搅拌机4的搅拌功率为100-500W，即电动机的功率不同，使得一级搅拌机3的搅拌强度高于二级搅拌机4的搅拌强度，这样，在一级搅拌机3内停留的时间较短，约1-2分钟，在二级搅拌机4内停留的时间较长，约4-6分钟。

各部件的连接方式如下：

含氨粉煤灰储罐1与第一给料控制器2相连通，碱性添加剂储罐14与第二给料控制器15连通，第一给料控制器2、第二给料控制器15分别与第一搅拌机3的入口相连通，一级搅拌机3的固侧出口与二级搅拌机4的入口相连通，二级搅拌机4的固侧出口与蒸发器6入口相连通，一级搅拌机3、二级搅拌机4的气侧出口与第二气固分离器10入口相连通，蒸发器6的出口与第一气固分离器7的入口相连通，第一气固分离器7的固侧出口与粉煤灰储罐8相连通，第二气固分离器10的气侧出口与氨气储罐12相连通，第二气固分离器10的固侧出口与含氨粉煤灰储罐1相连通。其中：一级搅拌机3、二级搅拌机4上下设置，含氨粉煤灰依靠重力由一级搅拌机3的固侧出口流入二级搅拌机4的入口。蒸发器6还连接空气压缩机5，第一气固分离器7的气侧出口连接排空风机9，第二气固分离器10与氨气储罐12之间连接氨气收集风机11。

以下具体阐述下本装置的氨脱除方法：

含氨粉煤灰储罐1中的含氨粉煤灰，由第一给料控制器2控制流量，碱性添加剂储罐14中的碱性添加剂，由第二给料控制器15控制流量，配合喷淋液储罐13的水通过喷嘴36雾化后进入到一级搅拌机3中，其中：碱性添加剂的质量占含氨粉煤灰的质量的0.5%-1%，水的质量占含氨粉煤灰质量的1-2%，保证搅拌机中以干灰的形式不断搅拌，混合和推进粉煤灰的流动，粉煤灰、碱性添加剂、水快速混合搅拌后，固体部分进入到二级搅拌机4中，在二级搅拌机4搅拌过程中，也需要配合喷淋液储罐13的水通过喷嘴36雾化后进入到二级搅拌机4中，进行充分反映搅拌，固体部分再进入到蒸发器6中，迅速将水分蒸干，形成的干灰再由空气压缩机5产生的压缩空气带动送入到第一气固分离器7中，最后脱除氨的粉煤灰储存到储存罐8中，分离的空气由风机9排空；而一级搅拌机3、二级搅拌机4中产生的氨气则进入第二气固分离器10，由第二气固分离器10进一步分离后，产生的纯净氨气收集到氨气储罐12中，第二气固分离器10分离出来的脱除不彻底的粉煤灰再次回到含氨粉煤灰储罐1中，进行下一次脱除循环。

其中，添加碱性添加剂的化学反应的核心方程式为：

NH4⁺ _（aq）+OH^- _(aq)→NH_3(aq)+H₂O，

在PH〉7的碱性溶液中，铵离子不断的分解，释放出氨气。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：包括含氨粉煤灰储罐、搅拌机、碱性添加剂储罐、喷淋液储罐、蒸发器、第一气固分离器、第二气固分离器、氨气储罐以及粉煤灰储罐，所述的含氨粉煤灰储罐、碱性添加剂储罐以及喷淋液储罐分别与所述的搅拌机的入口相连通，所述的搅拌机的固侧出口与所述的蒸发器的入口相连通，所述的搅拌机的气侧出口与所述的第二气固分离器的入口相连通，所述的蒸发器的出口与所述的第一气固分离器的入口相连通，所述的第一气固分离器的固侧出口与所述的粉煤灰储罐相连通，所述的第二气固分离器的气侧出口与所述的氨气储罐相连通。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的搅拌机包括一级搅拌机、二级搅拌机，所述的一级搅拌机的入口与所述的含氨粉煤灰储罐相连通，所述的一级搅拌机的固侧出口与所述的二级搅拌机的入口相连通，所述的二级搅拌机的固侧出口与所述的蒸发器入口相连通，所述的一级搅拌机、二级搅拌机的气侧出口与所述的第二气固分离器入口相连通。

3.根据权利要求2所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的一级搅拌机、二级搅拌机上下设置。

4.根据权利要求2所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的一级搅拌机的搅拌功率为500-1000W；所述的二级搅拌机的搅拌功率为100-500W。

5.根据权利要求1所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的搅拌机包括箱体、设置在所述的箱体内的沿其长度方向延伸的搅拌轴、设置在所述的搅拌轴上的搅拌桨、驱动所述的搅拌轴转动的动力源，所述的搅拌机的入口开设在所述的箱体位于搅拌轴上游的上方，所述的搅拌机的固侧出口开设在所述的箱体位于搅拌轴下游的下方。

6.根据权利要求5所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的搅拌机还包括分布在所述的箱体内的多个喷嘴，所述的喷淋液储罐通过喷淋管与多个所述的喷嘴相连通，所述的喷嘴为雾化喷嘴。

7.根据权利要求1所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的含氨粉煤灰储罐和所述的碱性添加剂储罐与所述的搅拌机的入口之间设置有给料控制器。

8.根据权利要求1所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的第二气固分离器的固侧出口与所述的含氨粉煤灰储罐相连通。

9.根据权利要求1所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的第一气固分离器、第二气固分离器为旋风分离器。

10.根据权利要求1所述的一种锅炉粉煤灰中氨脱除装置，其特征在于：所述的蒸发器的入口温度为190-210℃，所述的蒸发器的出口温度为90-110℃。

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