CN217092820U

CN217092820U - 一种含NOx尾气常温脱硝装置

Info

Publication number: CN217092820U
Application number: CN202220473769.5U
Authority: CN
Inventors: 田晓良; 彭宇光
Original assignee: Dalian Hannuo Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Dalian Hannuo Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2022-03-07
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2032-03-07

Abstract

本实用新型提供一种含NO_x尾气常温脱硝装置，包括一级吸收塔、二级吸收塔、尾气压缩机、除盐水计量泵、脱硝剂计量泵、一级吸收塔循环泵、二级吸收塔循环泵、一级吸收冷却器、二级吸收加热器和消音器；所述尾气压缩机、所述除盐水计量泵和所述一级吸收冷却器分别连接至所述一级吸收塔的底部、顶部和中部，所述一级吸收塔循环泵的入口和出口分别连接至所述一级吸收塔和所述一级吸收冷却器；所述一级吸收塔顶部出口连接至所述二级吸收塔底部入口；所述二级吸收加热器连接至所述二级吸收塔顶部，所述二级吸收塔循环泵的入口和出口分别连接至所述二级吸收塔和所述二级吸收加热器。本实用新型解决了尾气排放的问题，且不产生硝酸盐或者亚硝酸盐。

Description

一种含NOx尾气常温脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及尾气脱硝技术领域，具体而言，尤其涉及一种含NO_x尾气常温脱硝装置。

背景技术

目前精细化工及石油炼化企业中使用浓硝酸的工艺技术中存在着产生含有NO_x尾气排放需要处理的问题，该种尾气的特点是：常温、流量不稳定、NO_x含量高(高达50000mg/Nm³)，以NO₂为主，按照环保标准，要求尾气中NO_x排放含量≯100mg/Nm³。

对于低浓度含NO_x的尾气，常规的方法有选择性催化还原SCR脱硝技术和臭氧脱硝技术，但是对于高浓度含NO_x的尾气，该方法的脱硝效率明显不够，无法达标排放。而对于采用化学吸收法，如采用碱液吸收，又会产生硝酸盐或者亚硝酸盐污水排放的二次污染问题。

因此急需开发一种含NO_x尾气常温脱硝装置，在解决尾气净化排放效率的同时，不会产生二次污染，并且运行成本低。

实用新型内容

针对上述提出现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种含NO_x尾气常温脱硝装置，在实现尾气净化排放效率的同时，兼顾不产生二次污染和运行成本低。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种含NO_x尾气常温脱硝装置，包括一级吸收塔、二级吸收塔、尾气压缩机、除盐水计量泵、脱硝剂计量泵、一级吸收塔循环泵、二级吸收塔循环泵、一级吸收冷却器、二级吸收加热器和消音器；

所述尾气压缩机、所述除盐水计量泵和所述一级吸收冷却器分别连接至所述一级吸收塔的底部、顶部和中部，所述一级吸收塔循环泵的入口和出口分别连接至所述一级吸收塔和所述一级吸收冷却器；所述尾气压缩机用于向所述一级吸收塔输送含NO_x尾气；所述除盐水计量泵用于向所述一级吸收塔输送除盐水；所述一级吸收塔循环泵用于收集所述一级吸收塔内的循环液并输送至所述一级吸收冷却器，所述一级吸收冷却器用于向所述一级吸收塔中部输送循环液；

所述一级吸收塔顶部出口连接至所述二级吸收塔底部入口；

所述二级吸收加热器连接至所述二级吸收塔顶部，所述二级吸收塔循环泵的入口和出口分别连接至所述二级吸收塔和所述二级吸收加热器，所述消音器安装于所述二级吸收塔顶部；所述脱硝剂计量泵与所述二级吸收塔循环泵入口相连接；所述二级吸收塔循环泵用于将收集到的所述二级吸收塔内的循环液与所述脱硝剂计量泵输送的脱硝剂一起输送至所述二级吸收加热器，所述二级吸收加热器用于向所述二级吸收塔输送含脱硝剂的循环液。

进一步地，所述尾气压缩机采用水环压缩机。

进一步地，所述尾气压缩机用于控制含NO_x尾气内NO_x含量为2-4％，压力为4-6barg。

进一步地，所述一级吸收塔和所述二级吸收塔内部采用泡罩塔盘。

进一步地，所述一级吸收冷却器内的冷却介质为冷冻水。

进一步地，所述一级吸收塔、所述二级吸收塔、所述一级吸收塔循环泵、所述二级吸收塔循环泵、所述一级吸收冷却器和所述二级吸收加热器的材质均为316L不锈钢。

进一步地，所述一级吸收冷却器出口温度设定为15℃-25℃，所述二级吸收加热器出口温度设定为70℃-90℃。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的含NO_x尾气常温脱硝装置，解决了尾气排放的问题，尾气中NO_X排放含量可以达到100mg/Nm³以下，且不产生硝酸盐或者亚硝酸盐污水排放的二次污染问题。

基于上述理由本实用新型可在尾气脱硝等领域广泛推广。

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做以简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述脱硝装置结构示意图。

图中：1、一级吸收塔；2、二级吸收塔；3、尾气压缩机；4、除盐水计量泵；5、脱硝剂计量泵；6、一级吸收塔循环泵；7、二级吸收塔循环泵；8、一级吸收冷却器；9、二级吸收加热器；10、消音器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位 (旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种含NO_x尾气常温脱硝装置，包括一级吸收塔1、二级吸收塔2、尾气压缩机3、除盐水计量泵4、脱硝剂计量泵 5、一级吸收塔循环泵6、二级吸收塔循环泵7、一级吸收冷却器8、二级吸收加热器9和消音器10；

所述尾气压缩机3、所述除盐水计量泵4和所述一级吸收冷却器8分别连接至所述一级吸收塔1的底部、顶部和中部，所述一级吸收塔循环泵6的入口和出口分别连接至所述一级吸收塔1和所述一级吸收冷却器8；所述尾气压缩机3用于向所述一级吸收塔1输送含NO_x尾气；所述除盐水计量泵4 用于向所述一级吸收塔1输送除盐水；所述一级吸收塔循环泵6用于收集所述一级吸收塔1内的循环液并输送至所述一级吸收冷却器8，所述一级吸收冷却器8用于向所述一级吸收塔1中部输送循环液；

所述一级吸收塔1顶部出口连接至所述二级吸收塔2底部入口；

所述二级吸收加热器9连接至所述二级吸收塔2顶部，所述二级吸收塔循环泵7的入口和出口分别连接至所述二级吸收塔2和所述二级吸收加热器 9，所述消音器10安装于所述二级吸收塔2顶部；所述脱硝剂计量泵5与所述二级吸收塔循环泵7入口相连接；所述二级吸收塔循环泵7用于将收集到的所述二级吸收塔2内的循环液与所述脱硝剂计量泵5输送的脱硝剂一起输送至所述二级吸收加热器9，所述二级吸收加热器9用于向所述二级吸收塔2 输送含脱硝剂的循环液。

进一步地，所述尾气压缩机3采用水环压缩机。

进一步地，所述尾气压缩机3用于控制含NO_x尾气内NO_x含量为2-4％，压力为4-6barg。

进一步地，所述一级吸收塔1和所述二级吸收塔2内部采用泡罩塔盘。

进一步地，所述一级吸收冷却器8内的冷却介质为冷冻水。

进一步地，所述一级吸收塔1、所述二级吸收塔2、所述一级吸收塔循环泵6、所述二级吸收塔循环泵7、所述一级吸收冷却器8和所述二级吸收加热器9的材质均为316L不锈钢。

进一步地，所述一级吸收冷却器8出口温度设定为15℃-25℃，所述二级吸收加热器9出口温度设定为70℃-90℃。

进一步地，所述循环液为稀硝酸溶液，质量浓度为1～3wt％。

本实用新型提供的含NO_x尾气常温脱硝装置的工作过程具体为：

通过尾气压缩机3加压的含NO_x尾气通入一级吸收塔1底部，通过除盐水计量泵4向一级吸收塔1内逆流喷射除盐水，通过一级吸收塔循环泵6收集一级吸收塔1内的循环液并通过一级吸收冷却器8向一级吸收塔1内逆流喷射循环液，尾气与除盐水和循环液在一级吸收塔1内逆向接触进行一级吸收；

加压的尾气中的NO₂在一级吸收塔1中与除盐水和循环液逆向接触，生成硝酸与NO，然后NO与尾气中过量的空气中的氧气反应生成NO₂，如此反复循环进行，因为NO₂与水的反应及NO与氧气的反应都属于放热反应，为了保证NO_x脱除率，装置设置了加压冷却设备一级吸收冷却器8，经过一级吸收后，产生的稀硝酸可以外排出设施回收利用；

一级吸收过程中发生的反应如下：

3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO (1)

2NO+O₂→2NO₂ (2)

为了达到尾气达标排放，满足尾气中NO_x排放含量可以达到100mg/Nm³以下的要求，本实用新型还设置了二级吸收；进行一级吸收后的剩余尾气由一级吸收塔1顶部出口通入二级吸收塔2底部，通过二级吸收塔循环泵7收集二级吸收塔2内的循环液并与脱硝剂计量泵输送的脱硝剂一起通入二级吸收加热器9进行加热升温，然后由二级吸收塔2顶部通入，尾气与脱硝剂和循环液在二级吸收塔2内逆向接触进行二级吸收，剩余尾气最终被还原为N₂，经消音器10排入大气；

剩余尾气中的剩余NO_x与脱硝剂进行反应，NO_x还原为氮气；脱硝氧化还原反应为吸热反应，因此设置了二级吸收加热器9对循环液和脱硝剂进行加热升温；

二级吸收过程中发生的反应如下：

NO₂+NO+脱硝剂→N₂+CO₂+H₂O (3)。

以处理150Nm³/h含NO_x2％(mol)尾气为例，采用本实用新型提供的脱硝装置与SCR脱硝技术进行尾气处理，相应的技术经济指标对比如下表所示：

表1 本实用新型装置与SCR脱硝技术的技术经济指标对比

由上表看出，采用本实用新型提供的脱硝装置能够实现达标排放，投资及运行费用低于SCR脱硝技术。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，包括一级吸收塔、二级吸收塔、尾气压缩机、除盐水计量泵、脱硝剂计量泵、一级吸收塔循环泵、二级吸收塔循环泵、一级吸收冷却器、二级吸收加热器和消音器；

所述一级吸收塔顶部出口连接至所述二级吸收塔底部入口；

2.根据权利要求1所述的含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，所述尾气压缩机采用水环压缩机。

3.根据权利要求2所述的含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，所述尾气压缩机用于控制含NO_x尾气内NO_x含量为2-4％，压力为4-6barg。

4.根据权利要求1所述的含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，所述一级吸收塔和所述二级吸收塔内部采用泡罩塔盘。

5.根据权利要求1所述的含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，所述一级吸收冷却器内的冷却介质为冷冻水。

6.根据权利要求1所述的含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，所述一级吸收塔、所述二级吸收塔、所述一级吸收塔循环泵、所述二级吸收塔循环泵、所述一级吸收冷却器和所述二级吸收加热器的材质均为316L不锈钢。

7.根据权利要求1所述的含NO_x尾气常温脱硝装置，其特征在于，所述一级吸收冷却器出口温度设定为15℃-25℃，所述二级吸收加热器出口温度设定为70℃-90℃。