CN217473130U - 一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，属于烟气净化技术领域。应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，包括：反应塔，所述反应塔的底部设有脱硫脱硝剂入口和原烟气入口，所述反应塔的内部设有旋流器，所述脱硫脱硝剂入口通过物料输送管道连接所述旋流器的中心孔，所述旋流器的竖直上方固定设有除尘组件，所述反应塔的顶部设有排烟管道，所述反应塔上部的侧壁连通有收料组件。有益效果：结构简单，反应迅速，在较短时间内即可同时完成脱硫脱硝过程，运行维护方便、投资运行成本低。

Description

一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置

技术领域

本实用新型属于烟气净化技术领域，具体涉及一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置。

背景技术

随着我国工业的不断进步，燃煤锅炉越来越多，煤炭燃烧所产生的的SO2与NOx是造成大气污染的主要原因，如果不经处理的烟气随意排放到大气中，会对当地的生态环境造成相当恶劣的影响，为了保护我国的生态环境完好，保护环境与经济共同可持续发展，所以要对锅炉尾气进行脱硫、脱硝处理。

目前，烟气脱硝普遍采用SCR(选择性催化还原)技术，该技术要求烟气温度较高，要在在300℃～400℃之间才能维持催化剂的活性；脱硫普遍采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，该技术虽然脱除效率较高，但其能耗高，且脱硫副产物硫酸钙的价值低，无法利用，大量堆积还会带来二次污染问题。

近年来，国家环保提出了烟气治理同时脱硫脱硝的要求。为响应国家号召，人们不断地研究新的技术与设备，将废气中的SO2与NOx一次性的同步去除。目前同时脱硫脱硝一体化技术有活性炭法、SNOX工艺、SNRB工艺、NOXSO工艺和电子束法等。但是目前的一体化脱硫脱硝技术还不够成熟，工业化应用很难完全实现，因此目前大部分电厂、工业锅炉仍采用单独脱硫、脱硝的方法。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，结构简单，反应迅速，在较短时间内即可同时完成脱硫脱硝过程，运行维护方便、投资运行成本低。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置包括：反应塔，所述反应塔的底部设有脱硫脱硝剂入口和原烟气入口，所述反应塔的内部设有旋流器，所述脱硫脱硝剂入口通过物料输送管道连接所述旋流器的中心孔，所述旋流器的竖直上方固定设有除尘组件，所述除尘组件的竖直上方设有反吹气组件，所述反应塔的顶部设有排烟管道，所述反应塔上部的侧壁连通有收料组件。

有益效果：

1、与常规脱硝SCR、SNCR相比，脱硝反应温度低，且无催化剂易中毒、氨泄漏等缺点。

2、结构简单，反应迅速，在较短时间内即可同时完成脱硫脱硝过程，运行维护方便、投资运行成本低。

3、可以高效率地脱除烟气中的二氧化硫与氮氧化物，且副产物无无二次污染，环境友好。

4、适用于各种燃煤电厂以及工业窑炉的烟气治理，前景广阔。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述收料组件包括除尘器和料仓，所述除尘器的进口通过管道连通所述反应塔的内部，所述除尘器的出口通过管道连通所述排烟管道，所述除尘器的下方设有所述料仓。

采用上述进一步方案的有益效果是：对脱硫脱硝反应后的产物，通过反吹气组件吹入到除尘器除尘后，收集到料仓内。

进一步，所述除尘器的进口与所述反应塔之间的管道上设有第一阀门，所述除尘器的出口与所述排烟管道之间的管道上设有第二阀门，所述排烟管道上设有第四阀门。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过阀门可以控制定时排放反应后物料。

进一步，所述除尘组件包括高温布袋和孔板，所述孔板固定在所述反应塔上部内，所述孔板上间隔设有多个所述高温布袋。

采用上述进一步方案的有益效果是：起到除尘作用，加快烟气与脱硫脱硝剂的反应，提高烟气净化的效率。

进一步，所述孔板的竖直上方设有所述反吹气组件。

采用上述进一步方案的有益效果是：将脱硫脱硝反应后的产物吹入到除尘器内。

进一步，所述反吹气组件为吹气喷头，所述吹气喷头的进气口通过管道连接压缩空气设备，其上设置有第三阀门。

采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，能快速将反应后的产物伴随烟气吹入到除尘器内。

进一步，所述高温布袋与所述旋流器之间的距离至少大于1.5m。

采用上述进一步方案的有益效果是：用以保证脱硫脱硝剂与烟气能充分混合。

进一步，所述反应塔上设置有多个温度测点与多个压力测点。

采用上述进一步方案的有益效果是：用以实时监测各个点位温度与压力。

进一步，所述原烟气入口的水平安装高度在所述脱硫脱硝剂入口的上方，且安装时应沿着所述反应塔的切线角度与所述反应塔连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：确保原烟气在进入反应塔后能沿着物料输送管道旋转向上流动。

进一步，所述旋流器材质为不锈钢材质，其上有多个与水平有一定角度且存在一定缝隙的叶片。

采用上述进一步方案的有益效果是：，脱硫脱硝剂与原烟气在旋流器作用下完成充分混合。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的原烟气在物料输送管道的运动轨迹示意图；

图3为旋流器的结构示意图；

图4为除尘组件的结构示意图；

图5为除尘器的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、反应塔；2、脱硫脱硝剂入口；3、原烟气入口；4、物料输送管道；5、旋流器；6、除尘器；7、高温布袋；8、孔板；9、吹气喷头；10、温度测点；11、压力测点；12、第一阀门；13、第二阀门；14、第三阀门；15、第四阀门；16、料仓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

如图1-5所示，本实施例提供一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，包括反应塔1，所述反应塔1的底部设有脱硫脱硝剂入口2和原烟气入口3，所述反应塔1的内部设有旋流器5，所述脱硫脱硝剂入口2通过物料输送管道4连接所述旋流器5的中心孔，所述旋流器5的竖直上方固定设有除尘组件，所述除尘组件的竖直上方设有反吹气组件，所述反应塔1的顶部设有排烟管道，所述反应塔1上部的侧壁连通有收料组件。

在本实施例中，旋流器5固定在反应塔1内，其上有多个与水平有一定角度且存在一定缝隙的叶片，原烟气在进入反应塔后围绕物料输送管道4旋转向上流动，从旋流器5的叶片缝隙中高速旋转流出，脱硫脱硝剂从旋流器的中心孔喷出，最终与旋流器5中心孔外部高速旋转的烟气密切接触，充分混合并发生初步反应。需要说明的是，原烟气沿物料输送管道4的旋转方向要与出旋流器5的旋转方向一致，这样能保证气固能充分混合。

本实施例中，旋流器5的材质为201不锈钢材质，因烟气会一直对旋流器5的叶片进行冲刷，且此时的烟气还未进行脱硫脱硝，存在一定的腐蚀性，因此对材质要求较高。旋流器的主要作用是使烟气与脱硫脱硝剂充分的混合，其混合效果的好坏全部由旋流器5上叶片的数量与角度决定，叶片数量过多，角度过小，旋流器的阻力就会很大，并且阻力太大不一定混合效果就好；叶片数量太少，并且角度过大，那烟气经过旋流器时的旋转力很弱，造成混合效果较差，因此合适的叶片数量与叶片角度至关重要，优选的叶片数量为16片～22片，叶片角度为36°～50°。

本实施例中，脱硫脱硝剂的成分为硫酸铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫酸亚铁、碳酸钠中两种或两种以上进行复配制得。原烟气入口3的水平安装高度要在脱硫脱硝剂入口2的上方，避免烟气在进入反应塔1后，直接与脱硫脱硝剂入口2的横向管道发生对碰，既减小了原烟道的阻力，又避免了烟气对脱硫脱硝剂入口2弯头的冲刷。原烟气入口3安装时应沿着反应塔1的切线角度与反应塔1连接，物料输送管道4竖直安装在反应塔1的正中心，上方与旋流器5上的中心孔连通。

本实施例中，所述收料组件包括除尘器6和料仓16，所述除尘器6的进口通过管道连通所述反应塔1的内部，所述除尘器6的出口通过管道连通所述排烟管道，所述除尘器6的下方设有所述料仓16，所述除尘器6的进口与所述反应塔1之间的管道上设有第一阀门12，所述除尘器6的出口与所述排烟管道之间的管道上设有第二阀门13，所述排烟管道上设有第四阀门15。

本实施例中，所述除尘器6可以是旋风除尘器、布袋除尘器或电除尘器的一种或两种设备串联。

本实施例中，所述除尘组件包括高温布袋7和孔板8，所述孔板8固定在所述反应塔1上部内，所述孔板8上间隔设有多个所述高温布袋7，高温布袋7的材质应至少能耐120℃以上高温，其孔径比脱硫脱硝剂粒径略小，但比常规布袋除尘器所用布袋孔径要大。高温布袋7是烟气与脱硫脱硝剂的主要反应场所，其数量与长度与布袋的材质和其自身要求的过流风速有关，相对来说，过流风速小，过滤面积大，脱硫脱硝效果更好。高温布袋7在旋流器5的正上方，脱硫脱硝剂与烟气在经过旋流器5后的混合需要一定的时间与空间，因此高温布袋7底部与旋流器5之间的距离应至少大于1.5m，用以保证脱硫脱硝剂与烟气能充分混合。

本实施例中，所述孔板8的竖直上方设有所述反吹气组件，所述反吹气组件为吹气喷头9，所述吹气喷头9的进气口通过管道连接压缩空气设备，其上设置有第三阀门14。

另外，烟气净化装置上有许多温度测点10与压力测点11，用以实时监测各个点位的温度与压力。塔内高温布袋7的上方有反吹组件当监测到布袋压力过高时，就需对布袋进行反吹。

该装置运行时，全部为关闭状态，当反应塔1内高温布袋7压力过高需要吹扫时，将第四阀门15关闭，第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14打开，吹扫完毕后，再将第四阀门15打开，关闭第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14。

本发明在运行过程中，在引风机与增压风机的作用下，原烟气由烟道入口3进入反应塔1内旋转向上流动，在经过旋流器5后获得更大的旋转力，与此同时，脱硫脱硝剂由物料入口2进入塔内，由旋流器5的中心孔喷出，原烟气与脱硫脱硝剂在旋流器5的作用下充分混合，此时反应塔1内满足反应温度，因此脱硫脱硝剂与烟气密切接触的过程中即可完成二氧化硫及氮氧化物的初步脱除。烟气携带着脱硫脱硝剂继续向上流动，最终脱硫脱硝剂附着在塔内的高温布袋7的表面，烟气只有穿过布袋才能离开反应塔1，烟气在穿过布袋时，与其表面附着的脱硫脱硝剂再次挤压接触，发生反应，最终完成二氧化硫及氮氧化物的深度净化。随着净化装置的进行，高温布袋7表面附着的反应后物料越来越多，此时会造成塔内压力的越来越高，当监测到反应塔1内压力过高时，此时打开第一阀门12与第二阀门13，关闭第四阀门15，烟气暂时走旁路烟道，经过除尘器6后排放，与此同时，打开第三阀门14，采用压缩空气经反吹组件对塔内高温布袋7进行反吹，旁路烟道在高温布袋7的下方，因此吹落的物料，在烟气的带动下进入除尘器6，物料暂时附着在除尘器6的布袋上。吹扫完毕后，打开第四阀门15，第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14，烟气与脱硫脱硝剂继续在反应塔1内的高温布袋6上发生反应，净化后的烟气经塔顶排出，反应后的物料最终收集再除尘器6下方的料仓16内。

综上所述，本实施例通过所发明的低温催化脱硫脱硝一体化烟气净化装置完成了烟气中二氧化硫及氮氧化物的同步去除，其反应温度低，且在一个反应塔内即可同时完成脱硫、脱硝过程，极大简化了为脱硫、脱硝单独设置的脱除系统，且适用范围广，技术经济优越，适用于各种燃煤电厂及工业窑炉的烟气治理，前景广阔。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (10)

1.一种应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，包括反应塔(1)，所述反应塔(1)的底部设有脱硫脱硝剂入口(2)和原烟气入口(3)，所述反应塔(1)的内部设有旋流器(5)，所述脱硫脱硝剂入口(2)通过物料输送管道(4)连接所述旋流器(5)的中心孔，所述旋流器(5)的竖直上方固定设有除尘组件，所述除尘组件的竖直上方设有反吹气组件，所述反应塔(1)的顶部设有排烟管道，所述反应塔(1)上部的侧壁连通有收料组件。

2.根据权利要求1所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述收料组件包括除尘器(6)和料仓(16)，所述除尘器(6)的进口通过管道连通所述反应塔(1)的内部，所述除尘器(6)的出口通过管道连通所述排烟管道，所述除尘器(6)的下方设有所述料仓(16)。

3.根据权利要求2所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述除尘器(6)的进口与所述反应塔(1)之间的管道上设有第一阀门(12)，所述除尘器(6)的出口与所述排烟管道之间的管道上设有第二阀门(13)，所述排烟管道上设有第四阀门(15)。

4.根据权利要求1所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述除尘组件包括高温布袋(7)和孔板(8)，所述孔板(8)固定在所述反应塔(1)上部内，所述孔板(8)上间隔设有多个所述高温布袋(7)。

5.根据权利要求4所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述孔板(8)的竖直上方设有所述反吹气组件。

6.根据权利要求5所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述反吹气组件为吹气喷头(9)，所述吹气喷头(9)的进气口通过管道连接压缩空气设备，其上设置有第三阀门(14)。

7.根据权利要求5所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述高温布袋(7)与所述旋流器(5)之间的距离至少大于1.5m。

8.根据权利要求1-7任一项所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述反应塔(1)上设置有多个温度测点(10)与多个压力测点(11)。

9.根据权利要求1-7任一项所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述原烟气入口(3)的水平安装高度在所述脱硫脱硝剂入口(2)的上方，且安装时应沿着所述反应塔(1)的切线角度与所述反应塔(1)连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的应用于低温催化脱硫脱硝一体化的烟气净化装置，其特征在于，所述旋流器(5)材质为不锈钢材质，其上有多个与水平有一定角度且存在一定缝隙的叶片。

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