CN213314251U - 含氮氧化物生产废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型首先提供一种含氮氧化物生产废气处理系统，以解决传统处理系统占地面积大，设备构成复杂，不利于小微企业使用的问题，包括热碳还原炉，所述热碳还原炉设有用于氮氧化物气体反应的腔体，该所述腔体内设有用于加热/点燃热碳填充层的加热装置，所述热碳还原炉底部通过风机连接废气进气管路，所述热碳还原炉的出气管路通过降温装置连通多级串联连通的尿素处理装置，所述尿素处理装置的末端连通高排气筒。本专利的尾气处理系统设备相对较为常规，而且组装简单，对场地要求较小，更适合小微型企业使用，而且尾气治理效果较好，能够满足尾气处理的日常使用。

Description

含氮氧化物生产废气处理系统

技术领域

本实用新型涉及氮氧化物的尾气处理，特别涉及含氮氧化物生产废气处理系统。

背景技术

工业废气中氮氧化物是主要废气，处理尾气主要治理工作就是治理氮氧化物。传统的氮氧化物废气处理装置对设备要求较高，传统小微型企业，尾气处理成本高，而且设备安装场地要求也较高，存在推广困难的问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型首先提供一种含氮氧化物生产废气处理系统，以解决传统处理系统占地面积大，设备构成复杂，不利于小微企业使用的问题。

其技术方案是，包括热碳还原炉，所述热碳还原炉设有用于氮氧化物气体反应的腔体，该所述腔体内设有用于加热/点燃热碳填充层的加热装置，所述热碳还原炉底部通过风机连接废气进气管路，所述热碳还原炉的出气管路通过降温装置连通多级串联连通的尿素处理装置，所述尿素处理装置的末端连通高排气筒。

在一实施例中，所述热碳还原炉与所述尿素处理装置之间还串联连通有废气降温装置，所述废气降温装置包括气液板式换热器，所述气液板式换热器的冷却水出口通过冷却水管路进连通热碳还原炉的冷却水进口，实现对气液板式换热器与热碳还原炉冷却水的多级利用。

在一实施例中，还包括位于尿素处理装置前端的鼓泡吸收罐，所述鼓泡吸收罐的进气端与气液板式换热器的出气口连通，且鼓泡吸收罐的出气口与尿素处理装置的初级端的进气口连通。

在一实施例中，所述尿素处理装置包括四级串联连通的射流洗涤塔，各所述射流洗涤塔分别包括两层相隔设置的填料层，所述填料层采用SPG吸附材料，各所述填料层顶部分别均匀分布由喷射管路及喷射头，各所述射流洗涤塔底部的循环水箱为相互连通的结构。

在一实施例中，各相邻的所述射流洗涤塔间的管路中分别安装有风机。

本专利的尾气处理系统设备相对较为常规，而且组装简单，对场地要求较小，更适合小微型企业使用，而且尾气治理效果较好，能够满足尾气处理的日常使用。

附图说明

图1为是本实用新型的安装示意图。

图2为NO_X废气产排及收集处理路线图

具体实施方式

以下结合说明书附图，对具体实施方式做进一步详细说明。

以下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，所描述的实施例仅仅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。

本领域普通技术人员将认识到的是，“上”、“下”、“外”、“内”等方位用语是针对于附图的描述用语，并不表示对所述权利要求限定的保护范围的限制。

如图1、2所示，NO_X废气处理装置拟采用热碳还原炉100+四级尿素射流喷射塔对NO_X进行处理后经高排气筒500排放，高排气筒500高度为大于或等于20m，产排及收集处理路线图见图1、2。

炽热碳还原法+酸性尿酸射流塔装置，该两种工艺原理简述如下：

1)热碳还原炉100

①热碳还原炉NOx工艺流程及反应原理

碳还原炉内填充焦炭，填充层厚度约300-400mm，NO_X废气经脱酸后由碳还原炉底部进入，在碳还原炉高处排出，反应原理为

2NO+C＝N₂+CO₂，2NO₂+2C＝N₂+2CO₂具体流程如下：

↑冷凝酸水回溶解反应釜

NOx→热管冷凝器去除酸雾→干燥NOx进入碳还原炉底部腔室→在烟筒热风拔力作用下，NOx穿过炽热碳层被还原成N₂和CO₂后排出→尿素处理装置400区。

②热碳还原炉主要技术参数

碳还原炉入口NOX最高浓度：4.5万mg/m^3；

碳层厚度：300-400mm；

反应温度：550-900℃；

处理效率：可达99％

循环冷却水入口温度：25℃；

循环冷却水出口温度：55℃；

碳消耗量：120-150kg/d；

烟筒出口废气NOX最大检测值：198.4mg/m³；

烟筒出口废气NOX平均检测值：163.100mg/m³；

烟筒出口废气NOX平均排放速率：0.1kg/h。

2)尿素处理装置区

①酸性尿素处理装置工艺流程及反应原理

经碳还原炉处理过后的NO_X废气浓度已大大减小，进入酸性尿素处理装置400再次处理。项目拟采用四级串联尿素射流塔对废气进行处理，尿素射流装置废气处理路线为：

反应原理：双氧水(可用双氧水将NO氧化为NO₂)

废气→鼓泡吸收罐→四级尿素射流洗涤塔→SPG吸附→高于20m高排气筒500排放。

碳还原炉出气经过冷却后进入鼓泡吸收罐300，烟气由鼓泡吸收罐300的底部进入，在鼓泡吸收罐300内形成小气泡，在真空度作用下从液体中溢出，与液体充分混合后进入射流洗涤塔401，射流洗涤塔401可通过塔内或塔外循环泵通过文丘里管喉管吸入烟气，使吸收液和烟气充分混合。

射流洗涤塔401通过文丘里管内液体的流动带动烟气，使气体与尿素溶液强制混合，进入射流洗涤塔401底部的反应仓内反应，NO₂与尿素反应生产氮气、二氧化碳和水，未完全反应的氮氧化物、二氧化碳气体向上溢出进入液膜吸收装置，经过喷淋装置，再次反应，最后气体从射流塔顶部进入下一级射流洗涤塔401重复上述步骤，氮氧化物气体经过射流器强制打碎及混合式时，再次经过射流塔的填料层402及喷淋层，再次被填料及喷淋液进行吸附，最后经过射流塔丝网除沫器进行气沫消除，为下级处理设备减少废气处理压力。

尿素与二氧化氮反应机理:4CO(NH₂)2+6NO₂＝4CO₂+7N₂+8H₂O

氮氧化物与水反应机理：NO₂先与水反应方程式为3NO₂+H2O＝2HNO₃+NO

NO与O₂自发反应生产NO₂：2NO+O₂＝2NO₂

由于NO₂过量，反应分为两个阶段进行：

4NO₂+O₂+2H2O＝4HNO₃

3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO

根据反应方程式，产生氮氧化物与药剂反应生成氮气、二氧化碳和水，产生的氮气和二氧化碳直接达标排放，水保留在射流洗涤塔401储液槽，每半年更换一次。

②尿素射流塔技术参数

进口浓度：0mg/m³～50000mg/m³；

药剂选取：1005％～20％尿素溶液；

本专利的尾气处理系统设备相对较为常规，而且组装简单，对场地要求较小，更适合小微型企业使用，而且尾气治理效果较好，能够满足尾气处理的日常使用。

Claims (5)

1.含氮氧化物生产废气处理系统，包括热碳还原炉（100），所述热碳还原炉（100）设有用于氮氧化物气体反应的腔体（101），该所述腔体（101）内设有用于加热/点燃热碳填充层（102）的加热装置，所述热碳还原炉（100）底部通过风机（404）连接废气进气管路，其特征在于，所述热碳还原炉（100）的出气管路通过降温装置连通多级串联连通的尿素处理装置（400），所述尿素处理装置（400）的末端连通高排气筒（500）。

2.根据权利要求1所述的含氮氧化物生产废气处理系统，其特征在于，所述热碳还原炉（100）与所述尿素处理装置（400）之间还串联连通有废气降温装置（200），所述废气降温装置（200）包括气液板式换热器（201），所述气液板式换热器（201）的冷却水出口通过冷却水管路进连通热碳还原炉（100）的冷却水进口，实现对气液板式换热器（201）与热碳还原炉（100）冷却水的多级利用。

3.根据权利要求2所述的含氮氧化物生产废气处理系统，其特征在于，还包括位于尿素处理装置（400）前端的鼓泡吸收罐（300），所述鼓泡吸收罐（300）的进气端与气液板式换热器（201）的出气口连通，且鼓泡吸收罐（300）的出气口与尿素处理装置（400）的初级端的进气口连通。

4.根据权利要求3所述的含氮氧化物生产废气处理系统，其特征在于，所述尿素处理装置（400）包括四级串联连通的射流洗涤塔（401），各所述射流洗涤塔（401）分别包括两层相隔设置的填料层（402），所述填料层（402）采用SPG吸附材料，各所述填料层（402）顶部分别均匀分布由喷射管路及喷射头（403），各所述射流洗涤塔（401）底部的循环水箱为相互连通的结构。

5.根据权利要求4所述的含氮氧化物生产废气处理系统，其特征在于，各相邻的所述射流洗涤塔（401）间的管路中分别安装有风机（404）。

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