CN218452050U - 一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于碳减排领域，具体公开了一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，包括壳体、烟气进口管道、湿法脱硫段、脱硝氧化段、脱硝还原段、脱碳吸收耦合段、脱硫循环泵和湿法脱硝高效氧化剂发生器；所述壳体内部由下至上依次设置有湿法脱硫段、脱硝氧化段、脱碳吸收耦合段和脱硝还原段，壳体底端对应湿法脱硫段两侧分别连通有烟气进口管道和脱硫剂进口管道，所述湿法脱硫段内壁顶端横向等间距安装有若干第一喷头，所述脱硝氧化段内壁底端横向等间距安装有若干第二喷头，所述脱硝还原段内壁顶端横向等间距安装有若干第三喷头，所述壳体顶端连通有烟气出口管道。

Description

一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置

技术领域

本实用新型涉及碳减排领域，具体为一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置。

背景技术

化石燃料(包括煤炭和石油等)工业烟气/尾气一般需要同时脱除硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)和粉尘等多种污染物，需要复杂的工艺流程、昂贵的投资和运行成本等。

同时，国家需要实现碳减排和碳中和战略目标，化石燃料(包括煤炭和石油等)产生的工业烟气或尾气脱碳，也需要复杂的工艺流程、昂贵的投资和运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，包括壳体、烟气进口管道、湿法脱硫段、脱硝氧化段、脱硝还原段、脱碳吸收耦合段、脱硫循环泵和湿法脱硝高效氧化剂发生器；所述壳体内部由下至上依次设置有湿法脱硫段、脱硝氧化段、脱碳吸收耦合段和脱硝还原段，壳体底端对应湿法脱硫段两侧分别连通有烟气进口管道和脱硫剂进口管道，所述湿法脱硫段内壁顶端横向等间距安装有若干第一喷头，所述脱硝氧化段内壁底端横向等间距安装有若干第二喷头，所述脱硝还原段内壁顶端横向等间距安装有若干第三喷头，所述壳体顶端连通有烟气出口管道。

优选的，所述壳体一侧设置有脱硫循环泵，所述壳体底端通过管道与脱硫循环泵进口端连通，所述脱硫循环泵出口端通过管道分别与湿法脱硝高效氧化剂发生器和位于湿法脱硫段顶端的若干第一喷头连通。

优选的，所述湿法脱硝高效氧化剂发生器顶面连通有高效氧化剂出料管道，高效氧化剂出料管道另一端与若干第二喷头连通，所述湿法脱硝高效氧化剂发生器顶面分别连通有脱硝氧化剂进料管道和脱硝酸化剂进料管道。

优选的，所述脱硝氧化段内部位于喷头上方设置有湍流分布器。

优选的，所述壳体侧面对应脱硝氧化段位置处连通有脱碳富液出料管道；若干所述第三喷头侧面连通有脱碳贫液进料管道，所述脱碳贫液进料管道表面连通有尿素溶液进液管道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用一体化的塔器设备，能够在脱碳的同时脱除其他污染物，从而大幅简化工艺流程，减低成本，并且本实用新型通过将SOx污染物被吸收后产生的脱硫酸化物作为湿法脱硝高效氧化剂发生器的酸性调节剂，从而将资源合理利用，减少了脱硝酸化剂的耗量，降低了运行成本，又通过将湿法脱硝还原步骤和脱碳吸收步骤耦合，相互促进反应，使脱碳富液能够促进湿法脱硝的还原反应，从而解决了湿法脱硝效率低下的问题。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图。

图中：1、壳体；2、湿法脱硫段；3、脱硝氧化段；4、脱碳吸收耦合段； 5、脱硝还原段；6、烟气进口管道；7、脱硫剂进口管道；8、第一喷头；9、第二喷头；10、第三喷头；11、烟气出口管道；12、脱硫循环泵；13、湿法脱硝高效氧化剂发生器；14、高效氧化剂出料管道；15、脱硝氧化剂进料管道；16、脱硝酸化剂进料管道；17、湍流分布器；18、脱碳富液出料管道； 19、脱碳贫液进料管道；20、尿素溶液进液管道。

具体实施方式

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。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“竖直”、“上”、“下”、“水平”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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，包括壳体1、烟气进口管道6、湿法脱硫段2、脱硝氧化段3、脱硝还原段5、脱碳吸收耦合段4、脱硫循环泵12和湿法脱硝高效氧化剂发生器13；所述壳体1内部由下至上依次设置有湿法脱硫段2、脱硝氧化段3、脱碳吸收耦合段4和脱硝还原段5，壳体1底端对应湿法脱硫段2两侧分别连通有烟气进口管道6和脱硫剂进口管道7，所述湿法脱硫段2内壁顶端横向等间距安装有若干第一喷头8，所述脱硝氧化段3内壁底端横向等间距安装有若干第二喷头9，所述脱硝还原段5内壁顶端横向等间距安装有若干第三喷头 10，所述壳体1顶端连通有烟气出口管道11。

进一步的，所述壳体1一侧设置有脱硫循环泵12，所述壳体1底端通过管道与脱硫循环泵12进口端连通，所述脱硫循环泵12出口端通过管道分别与湿法脱硝高效氧化剂发生器13和位于湿法脱硫段2顶端的若干第一喷头8 连通。

进一步的，所述湿法脱硝高效氧化剂发生器13顶面连通有高效氧化剂出料管道14，高效氧化剂出料管道14另一端与若干第二喷头9连通，所述湿法脱硝高效氧化剂发生器13顶面分别连通有脱硝氧化剂进料管道15和脱硝酸化剂进料管道16。

进一步的，所述脱硝氧化段3内部位于喷头上方设置有湍流分布器17。

进一步的，所述壳体1侧面对应脱硝氧化段3位置处连通有脱碳富液出料管道18；若干所述第三喷头10侧面连通有脱碳贫液进料管道19，所述脱碳贫液进料管道19表面连通有尿素溶液进液管道20。

工作原理：本实用新型提供了一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，包括壳体1、烟气进口管道6、湿法脱硫段2、脱硝氧化段3、脱硝还原段5、脱碳吸收耦合段4、脱硫循环泵12和湿法脱硝高效氧化剂发生器13；在工作时，烟气通过烟气进口管道6进入壳体1内部的湿法脱硫段2内，在湿法脱硫段2内采用循环喷淋技术，可以将烟气中的SOx等酸性污染物进行吸收，形成脱硫酸化物，而脱硫酸化物又可作为湿法脱硝高效氧化剂发生器13的酸性调节剂，之后，烟气进入脱硝氧化段3内；

烟气在脱硝氧化段3中需要在酸性环境下，才能生存氧化性物质，酸性条件越强，氧化性越好，因此，向湿法脱硝高效氧化剂发生器13内加入脱硝酸化剂，从而生成更高效的气相氧化剂，并通过若干第二喷头9和湍流分布器17均匀分布到烟气中，与烟气中的NOx等污染物反应后，进入脱硝还原段 5和脱碳吸收耦合段4；

在壳体1内部顶端，湿法脱硝还原和脱碳吸收同步进行，采用尿素溶液作为湿法脱硝的还原剂，同时也作为脱碳的吸收剂，而吸收了CO₂的脱碳富液能够促进湿法脱硝的还原反应，从而解决了湿法脱硝效率低下的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，其特征在于：包括壳体(1)、烟气进口管道(6)、湿法脱硫段(2)、脱硝氧化段(3)、脱硝还原段(5)、脱碳吸收耦合段(4)、脱硫循环泵(12)和湿法脱硝高效氧化剂发生器(13)；所述壳体(1)内部由下至上依次设置有湿法脱硫段(2)、脱硝氧化段(3)、脱碳吸收耦合段(4)和脱硝还原段(5)，壳体(1)底端对应湿法脱硫段(2)两侧分别连通有烟气进口管道(6)和脱硫剂进口管道(7)，所述湿法脱硫段(2)内壁顶端横向等间距安装有若干第一喷头(8)，所述脱硝氧化段(3)内壁底端横向等间距安装有若干第二喷头(9)，所述脱硝还原段(5)内壁顶端横向等间距安装有若干第三喷头(10)，所述壳体(1)顶端连通有烟气出口管道(11)。

2.根据权利要求1所述的一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，其特征在于：所述壳体(1)一侧设置有脱硫循环泵(12)，所述壳体(1)底端通过管道与脱硫循环泵(12)进口端连通，所述脱硫循环泵(12)出口端通过管道分别与湿法脱硝高效氧化剂发生器(13)和位于湿法脱硫段(2)顶端的若干第一喷头(8)连通。

3.根据权利要求2所述的一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，其特征在于：所述湿法脱硝高效氧化剂发生器(13)顶面连通有高效氧化剂出料管道(14)，高效氧化剂出料管道(14)另一端与若干第二喷头(9)连通，所述湿法脱硝高效氧化剂发生器(13)顶面分别连通有脱硝氧化剂进料管道(15)和脱硝酸化剂进料管道(16)。

4.根据权利要求1所述的一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，其特征在于：所述脱硝氧化段(3)内部位于喷头上方设置有湍流分布器(17)。

5.根据权利要求1所述的一种烟气中脱碳、脱硫和脱硝的耦合装置，其特征在于：所述壳体(1)侧面对应脱硝氧化段(3)位置处连通有脱碳富液出料管道(18)；若干所述第三喷头(10)侧面连通有脱碳贫液进料管道(19)，所述脱碳贫液进料管道(19)表面连通有尿素溶液进液管道(20)。

Images