CN213101610U - 一种石灰窑烟气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种石灰窑烟气净化系统，包括：干法除尘设备，干法除尘设备的进风口用于连通石灰窑的烟气出口，干法除尘设备具有用于捕捉石灰窑烟气中石灰粉尘的过滤组件；脱硝装置，脱硝装置的入口连通干法除尘设备的出风口；本实用新型在对石灰窑烟气进行除尘与脱硫集成化处理的同时，还兼顾到脱硝处理，不仅结构简单、成本低廉，而且可实现对石灰窑烟气中石灰粉尘、二氧化硫及氮氧化物的达标排放。

Description

一种石灰窑烟气净化系统

技术领域

本实用新型涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种石灰窑烟气净化系统。

背景技术

石灰窑是用来煅烧石灰石，使石灰石在高温条件下分解成生石灰(CaO)和二氧化碳(CO₂)，同时，石灰石中附带的硫、氮等元素，也会随着石灰石的高温煅烧，生成大量的气态二氧化硫、氮氧化物(NO、NO₂或N₂O₃)等。由此，石灰窑排出的烟气中不仅包含了大量的石灰粉尘，还包含了大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物。石灰粉尘作为碱性物质，会对生态环境产生一定负面影响。如果将石灰窑烟气中的二氧化硫和氮氧化物直接排放到大气中，会造成严重的大气污染，形成光化学烟雾和酸雨，危害人体健康。

然而，当前在对石灰窑的烟气进行排放时，主要考虑到对烟气的除尘与脱硝处理，通过依次对烟气的除尘和脱硝，在除尘的同时，可防止烟气中的石灰粉尘堵塞脱硝中催化材料的孔道，造成催化材料碱中毒。在其中一个技术方案中，依次采用除尘设备、脱硫设备和脱硝设备，实现了对烟气的除尘与脱硫、脱硝处理，但是，整个处理工序复杂、设备成本高。虽然在一些技术方案中，还考虑到采用如喷淋式、水膜式、流化床式、冲击式、填料塔式等湿法除尘设备，以去除烟气中的部分烟尘和二氧化硫，但是，烟气在经过湿法除尘后，还需要进行加热处理，否则烟气的温度不适宜直接进行脱硝处理。

由此可见，在对石灰窑的烟气进行脱硝处理之前，必须进行除尘处理，由于还考虑到对烟气的脱硫处理，从而导致整套烟气处理设备结构复杂、成本高，难以在对烟气进行除尘与脱硫集成化处理的同时，还对烟气进行脱硝处理，并达到较好的脱硝处理效果。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种石灰窑烟气净化系统，用以解决现有石灰窑的烟气处理设备结构复杂、成本高，难以在对烟气进行除尘与脱硫集成化处理的同时，还兼顾脱硝处理的问题。

本实用新型实施例提供一种石灰窑烟气净化系统，包括：干法除尘设备，所述干法除尘设备的进风口用于连通石灰窑的烟气出口，所述干法除尘设备具有用于捕捉石灰窑烟气中石灰粉尘的过滤组件；脱硝装置，所述脱硝装置的入口连通所述干法除尘设备的出风口。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述干法除尘设备包括第一袋式除尘器，相应地，所述过滤组件为设置于所述第一袋式除尘器内的滤袋组件。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述干法除尘设备的进风口用于通过第一烟道连通所述石灰窑的烟气出口，所述第一烟道上装有温控装置，所述温控装置用于控制通入至所述干法除尘设备内石灰窑烟气的温度为150℃-240℃。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述温控装置包括空冷器和温度传感器，所述温度传感器通讯连接所述空冷器。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述脱硝装置包括喷氨装置与脱硝反应装置，所述干法除尘设备的出风口通过第二烟道连通所述脱硝反应装置的入口，所述喷氨装置安装于所述第二烟道内。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述脱硝反应装置包括SCR反应器，所述SCR反应器内的脱硝催化剂呈蜂窝状。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述脱硝反应装置包括第二袋式除尘器，所述第二袋式除尘器内设置有多个陶瓷滤管或多个除尘滤袋，所述陶瓷滤管或所述除尘滤袋的侧面均涂覆有一层脱硝催化剂涂层。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述第二袋式除尘器的出口与入口对应呈上、下分布，所述第二袋式除尘器内的陶瓷滤管或除尘滤袋均呈敞口朝下布置，所述脱硝催化剂涂层涂覆于所述陶瓷滤管或所述除尘滤袋的内侧面。

根据本实用新型一个实施例的石灰窑烟气净化系统，所述喷氨装置包括喷氨管与雾化喷头；所述喷氨管包括多根，所述喷氨管上装有沿其轴向分布的多个所述雾化喷头；所述喷氨管垂直于所述第二烟道内的烟气流向布置，所述雾化喷头的喷施方向与所述烟气流向相反。

本实用新型实施例提供的一种石灰窑烟气净化系统，通过干法除尘设备对石灰窑烟气进行处理，在除尘的同时，还基于过滤组件上附着的石灰粉尘与石灰窑烟气中的二氧化硫反应，起到干法脱硫的作用，由于干法除尘设备相对于湿法除尘设备而言，在对石灰窑烟气除尘的同时，并不会对石灰窑烟气的温度造成较大影响，从而对后续烟气处理工序中脱硝装置的脱硝催化反应提供有利条件，进一步实现了对石灰窑烟气中氮氧化物的有效处理。

由此可见，本实用新型在对石灰窑烟气进行除尘与脱硫集成化处理的同时，还兼顾到脱硝处理，不仅结构简单、成本低廉，而且可实现对石灰窑烟气中石灰粉尘、二氧化硫及氮氧化物的达标排放。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种石灰窑烟气净化系统的第一种设置结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种石灰窑烟气净化系统的第二种设置结构的结构示意图。

图中，1、干法除尘设备；2、脱硝装置；21、喷氨装置；22、脱硝反应装置；3、第一烟道；4、第二烟道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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，本领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的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，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。

参见图1至图2，本实施例提供了一种石灰窑烟气净化系统，包括：干法除尘设备1，干法除尘设备1的进风口用于连通石灰窑的烟气出口，干法除尘设备1具有用于捕捉石灰窑烟气中石灰粉尘的过滤组件；脱硝装置2，脱硝装置2的入口连通干法除尘设备1的出风口。

具体的，本实施例所示的石灰窑烟气净化系统，通过干法除尘设备1对石灰窑烟气进行处理，在除尘的同时，还基于过滤组件上附着的石灰粉尘与石灰窑烟气中的二氧化硫反应，起到干法脱硫的作用，由于干法除尘设备1相对于湿法除尘设备而言，在对石灰窑烟气除尘的同时，并不会对石灰窑烟气的温度造成较大影响，从而对后续烟气处理工序中脱硝装置2的脱硝催化反应提供有利条件，进一步实现了对石灰窑烟气中氮氧化物的有效处理。

由此可见，本实施例所示的石灰窑烟气净化系统，在对石灰窑烟气进行除尘与脱硫集成化处理的同时，还兼顾到脱硝处理，不仅结构简单、成本低廉，而且可实现对石灰窑烟气中石灰粉尘、二氧化硫及氮氧化物的达标排放。

在此应指出的是，本实施例所示的干法除尘设备1可以为本领域所公知的静电除尘器或袋式除尘器。由于石灰窑在对石灰石进行煅烧时，输出的石灰窑烟气中包含有大量的石灰粉尘，石灰粉尘的主要成分为氧化钙，从而通过在干法除尘设备1内设置过滤组件，基于过滤组件上附着的石灰粉尘与石灰窑烟气中的二氧化硫反应，起到干法脱硫的作用。与此同时，基于干法除尘设备1对石灰窑烟气的高效除尘与脱硫处理，在确保脱硝装置2的反应温度的同时，还防止石灰窑烟气中的石灰粉尘堵塞脱硝反应中催化材料的孔道，造成催化材料碱中毒，从而为脱硝装置2的脱硝催化反应提供有利条件。

如图1与图2所示，本实施例所示的干法除尘设备1优选为第一袋式除尘器，其中，石灰窑烟气从第一袋式除尘器下端的进风口输入，从第一袋式除尘器上端的出风口输出；相应地，过滤组件为设置于第一袋式除尘器内的滤袋组件，滤袋组件中各个滤袋的袋口朝下布置，以便于通过第一袋式除尘器内设的喷吹装置对滤袋组件进行喷吹后，直接在第一袋式除尘器的底部收集石灰粉尘或者经过干法脱硫后的粉尘。

在进一步的优选实施例中，可将第一袋式除尘器的进风口通过第一烟道3连通石灰窑的烟气出口，第一烟道3上装有温控装置，该温控装置包括空冷器和温度传感器，空冷器安装于第一烟道3上，可在空冷器的其中一个换热流道中通入循环流动的换热介质，如：冷水，基于换热介质与通过空冷器的另一个换热流道中的石灰窑烟气的热交换，实现对石灰窑烟气降温的目的。在此，可将温度传感器通讯连接空冷器，基于温度传感器实时监测的经过空冷器的热交换后的石灰窑烟气的温度，对空冷器的换热进行实时控制，使得通入至第一袋式除尘器内石灰窑烟气的温度维持在150℃-240℃，在此温度范围，第一袋式除尘器的除尘效率可达到98％以上，同时具有较好的干法脱硫效果。

如图1与图2所示，本实施例所示的脱硝装置2包括喷氨装置21与脱硝反应装置22，干法除尘设备1的出风口通过第二烟道4连通脱硝反应装置22的入口，喷氨装置21安装于第二烟道4内。

具体的，本实施例所示的喷氨装置21包括喷氨管与雾化喷头；喷氨管包括多根，喷氨管上装有沿其轴向分布的多个雾化喷头；喷氨管垂直于第二烟道4内的烟气流向布置，雾化喷头的喷施方向与烟气流向相反。由此，在喷氨装置21相应的第二烟道4呈水平分布时，可将喷氨管设置为水平状态，将多个喷氨管沿竖直方向分层布置，并沿着烟气流向以预设间距间隔分布，同时将每个喷氨管上的雾化喷头等间距分布。如此，在进行脱硝反应时，喷氨装置21可在第二烟道4所在的立体空间中，以逆向烟气流向的方向，全方位地向石灰窑烟气喷施氨水，使得经过第一袋式除尘器处理后的石灰窑烟气与氨水均匀混合，以便石灰窑烟气中的氮氧化物(NOx)与NH₃充分接触，在催化剂作用下高效反应，以生成洁净的氮气和水，在大幅度提高脱硝催化反应效率的同时，实现石灰窑烟气的达标排放。

如图1所示，在其中一个具体实施例中，本实施例所示的脱硝反应装置22可优选为本领域所公知的SCR反应器，SCR反应器内的脱硝催化剂呈蜂窝状，其中，脱硝催化剂可在SCR反应器内具体为一体式结构，也可以在SCR反应器内从上往下分层排布。在实际进行脱硝催化反应时，经过喷氨后的石灰窑烟气从SCR反应器上端的入口通入，在经过导流装置和分布器后，可均匀地与脱硝催化剂的表面相接触，以进行脱硝催化反应，反应后的烟气从SCR反应器下端的出口排出。

如图2所示，在另一个具体实施例中，本实施例所示的脱硝反应装置22包括第二袋式除尘器，第二袋式除尘器内设置有多个陶瓷滤管或多个除尘滤袋，陶瓷滤管或除尘滤袋的侧面均涂覆有一层脱硝催化剂涂层。

具体的，在实际进行脱硝催化反应时，经过喷氨后的石灰窑烟气从第二袋式除尘器下端的入口通入，经过敞口朝下布置的陶瓷滤管或除尘滤袋，与涂覆于陶瓷滤管或除尘滤袋的内侧面的脱硝催化剂涂层相接触，在进行进一步除尘的同时，还进行脱硝催化反应，除尘的粉尘集中从第二袋式除尘器的底部排出，经过脱硝催化反应后的烟气从第二袋式除尘器顶部的出口排出。

在此应指出的是，本实施例所示的第一袋式除尘器、第二袋式除尘器分别为本领域所公知的袋式除尘器，其中，“第一”与“第二”是为了对两个袋式除尘器进行区别，本实施例通过将第一袋式除尘器、设置于第二烟道4内的喷氨装置21及第二袋式除尘器依次连接，构成了双过滤净化系统，在对石灰窑烟气进行高效除尘的同时，还实现了脱硫与脱硝处理。

与此同时，本实施例所示的陶瓷滤管或除尘滤袋应具有良好的抗硫、抗水性能和N₂选择性，第二袋式除尘器在内部的石灰窑烟气的温度为180℃-380℃时，脱硝效率可达到90％。

下面结合具体的试验测试的实施例，对本实施例所示的石灰窑烟气净化系统的净化处理效果进行具体说明。其中，在下述实施例中，石灰粉尘的去除率通过滤筒采样、称重的方式获得，脱硝效率、脱硫效率通过型号为testo 350的烟气分析仪测试获得。

实施例1：

石灰窑烟气温度180℃、石灰粉尘初始浓度100mg/m³、NOx的初始浓度500mg/m³、SO₂的浓度50mg/m³、NH₃/NOx的摩尔比为1时，烟气进入由第一袋式除尘器、喷氨装置和第二袋式除尘器组成的石灰窑烟气净化系统，实现石灰粉尘、二氧化硫、NOx的达标排放。

实施例2：

石灰窑烟气温度200℃、石灰粉尘初始浓度200mg/m³、NOx的初始浓度600mg/m³、SO₂的浓度50mg/m³、NH₃/NOx的摩尔比为1时，烟气进入由第一袋式除尘器、喷氨装置和第二袋式除尘器组成的石灰窑烟气净化系统，实现石灰粉尘、二氧化硫、NOx的达标排放。

实施例3：

石灰窑烟气温度200℃、石灰粉尘初始浓度300mg/m³、NOx的初始浓度800mg/m³、SO₂的浓度50mg/m³、NH₃/NOx的摩尔比为1时，烟气进入由第一袋式除尘器、喷氨装置和第二袋式除尘器组成的石灰窑烟气净化系统，实现石灰粉尘、二氧化硫、NOx的达标排放。

基于上述三个实施例，可得到如表1所示的测试结果。

表1：实施例1、实施例2、实施例3的测试结果

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 (9)

1.一种石灰窑烟气净化系统，其特征在于，包括：

干法除尘设备，所述干法除尘设备的进风口用于连通石灰窑的烟气出口，所述干法除尘设备具有用于捕捉石灰窑烟气中石灰粉尘的过滤组件；

脱硝装置，所述脱硝装置的入口连通所述干法除尘设备的出风口。

2.根据权利要求1所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，

所述干法除尘设备包括第一袋式除尘器，相应地，所述过滤组件为设置于所述第一袋式除尘器内的滤袋组件。

3.根据权利要求1所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，

所述干法除尘设备的进风口用于通过第一烟道连通所述石灰窑的烟气出口，所述第一烟道上装有温控装置。

4.根据权利要求3所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，

所述温控装置包括空冷器和温度传感器，所述温度传感器通讯连接所述空冷器。

5.根据权利要求1至4任一所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，所述脱硝装置包括喷氨装置与脱硝反应装置，所述干法除尘设备的出风口通过第二烟道连通所述脱硝反应装置的入口，所述喷氨装置安装于所述第二烟道内。

6.根据权利要求5所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，所述脱硝反应装置包括SCR反应器，所述SCR反应器内的脱硝催化剂呈蜂窝状。

7.根据权利要求5所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，所述脱硝反应装置包括第二袋式除尘器，所述第二袋式除尘器内设置有多个陶瓷滤管或多个除尘滤袋，所述陶瓷滤管或所述除尘滤袋的侧面均涂覆有一层脱硝催化剂涂层。

8.根据权利要求7所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，所述第二袋式除尘器的出口与入口对应呈上、下分布，所述第二袋式除尘器内的陶瓷滤管或除尘滤袋均呈敞口朝下布置，所述脱硝催化剂涂层涂覆于所述陶瓷滤管或所述除尘滤袋的内侧面。

9.根据权利要求5所述的石灰窑烟气净化系统，其特征在于，所述喷氨装置包括喷氨管与雾化喷头；所述喷氨管包括多根，所述喷氨管上装有沿其轴向分布的多个所述雾化喷头；所述喷氨管垂直于所述第二烟道内的烟气流向布置，所述雾化喷头的喷施方向与所述烟气流向相反。

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