CN218774580U - 一种污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置 - Google Patents

Abstract

一种污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置，涉及污泥焚烧尾气处理技术领域。本实用新型处理装置中的除尘单元包括依次连接的静电除尘器和布袋除尘器。脱硫单元包括依次连接的一级吸收塔、二级吸收塔和加热器，一级吸收塔顶部的排烟出口经烟道连接至二级吸收塔的进烟入口。脱硝单元包括依次连接的烟气‑烟气换热器、SCR加热器和SCR反应器，SCR反应器出口烟气经烟气‑烟气换热器换热后再由引风机抽至烟囱排放。本实用新型装置中的原烟气经除尘单元、脱硫单元和脱硝单元后，能有效脱除烟气中的高浓度粉尘、高浓度SO₂和高浓度NO_X，而且除尘单元收集的灰渣还可以做为建筑材料循环再利用，具有节能、高效的特点。

Description

一种污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及污泥焚烧尾气处理技术领域，特别是适用于高浓度粉尘、高浓度SO₂、高浓度NO_X的污泥焚烧尾气的处理。

背景技术

污泥燃烧后产生的大气污染物主要有粉尘(可吸入颗粒物) 、二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）。在具体实施中，实现高浓度粉尘、高浓度SO₂、高浓度NO_X的高效脱除是比较困难的。

现有尾气处理技术中，主要集中于采用布袋除尘、焚烧炉内脱硝和单塔单循环的脱硫工艺来处理低浓度污染物的工艺系统。该技术难以有效解决高浓度粉尘（50～120g/m³）、高浓度SO₂（6000～20000mg/m³）、高浓度NO_X（300～600mg/m³）的达标排放问题，同时固体废弃物也没有得到循环有效利用。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种用于污泥焚烧领域处理的工艺装置。它的原烟气经除尘单元、脱硫单元和脱硝单元后，能有效脱除烟气中的高浓度粉尘、高浓度SO₂和高浓度NO_X，而且除尘单元收集的灰渣还可以做为建筑材料循环再利用，具有节能、高效的特点。

为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现：

一种污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置，它包括依次连接的除尘单元、

脱硫单元和脱硝单元。其结构特点是，所述除尘单元包括依次连接的静电除尘器和布袋除尘器。所述脱硫单元包括依次连接的一级吸收塔、二级吸收塔和加热器，一级吸收塔顶部的排烟出口经烟道连接至二级吸收塔的进烟入口。所述脱硝单元包括依次连接的烟气-烟气换热器、SCR 加热器和SCR反应器，SCR反应器出口烟气经烟气-烟气换热器换热后再由引风机抽至烟囱排放。

在上述处理装置中，所述一级吸收塔内从下至上分别置有吸收液池、增效装置一、喷淋层一和除雾器一，吸收液池内的液体经循环泵一和冷却器送至喷淋层一。侧进式搅拌器一延伸进吸收液池内，氧化风机一连接置于反应塔吸收液池内的氧化风管。所述二级吸收塔内从下至上分别置有吸收液池、增效装置二、喷淋层二和除雾器二，吸收液池内的液体经循环泵二送至喷淋层二。侧进式搅拌器二延伸进吸收液池内，氧化风机二连接置于反应塔吸收液池内的氧化风管。

在上述处理装置中，所述脱硫单元使用NaOH溶液或者石灰石浆液做吸收剂。

在上述处理装置中，所述冷却器采用板式或者管壳式, 冷却器与循环冷却水系统相接。

本实用新型的整体工艺装置包含了两级除尘、双塔脱硫、脱硫后加热、脱硝前烟气换热、加热器加热和SCR反应器。其中，在采用石灰石浆液作为吸收剂时，一级吸收塔、二级吸收塔采用不同的pH值运行。一级吸收塔中pH值控制在4.2～5.5，以便石灰石粉的溶解速度更快，利于石膏颗粒的结晶，能得到更高品质的石膏。二级吸收塔中pH值控制在5.5～6.5，以获得更好脱硫效果、更高的脱硫效率。本实用新型系统对一级吸收塔吸收液进行了冷却降温，大幅度增强脱酸效果和降低净烟气水蒸气含量，大大减轻白烟现象，为脱硝和消除白烟提供了良好的前提条件。同现有工艺系统相比，本实用新型具有同时去除高浓度粉尘、高浓度SO_2和高浓度NO_x的能力，具有节能、高效的特点，能够实现多种污染物同时超低排放。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型处理装置的结构示意图。

实施方式

参看图1，本实用新型处理装置包括依次连接的除尘单元、脱硫单元和脱硝单元。

除尘单元，包括两级除尘器，一级采用静电除尘器1，二级采用布袋除尘器2。静电除尘器1除尘效率为97～99%，其收集到的灰渣，通过输灰管道输送到渣仓外运，可做为建筑材料循环再利用。布袋除尘器2除尘效率为98～99.9%，收集的飞灰（包含用于吸收重金属、二噁英的活性炭）输送到飞灰仓，做为危险废弃物，进行外运处置。

脱硫单元，包括一级吸收塔3和二级吸收塔12，一级吸收塔3内从下至上分别置有吸收液池、增效装置一10、喷淋层一9和除雾器一11，吸收液池内的液体经循环泵一4和冷却器8送至喷淋层一9。侧进式搅拌器一6延伸进吸收液池内，氧化风机一5连接置于反应塔吸收液池内的氧化风管。二级吸收塔12内从下至上分别置有吸收液池、增效装置二18、喷淋层二17和除雾器二19，吸收液池内的液体经循环泵二13送至喷淋层二17。侧进式搅拌器二15延伸进吸收液池内，氧化风机二14连接置于反应塔吸收液池内的氧化风管。脱硫单元的吸收剂可采用NaOH溶液、也可采用石灰石浆液。

如采用石灰石浆液，在上述两级吸收塔中，所述一级吸收塔3内：吸收液池的pH值控制在4.2～5.5，利于石灰石的溶解和石膏的结晶；氧化风管采用管网式或矛枪式；喷淋层一9由三层或四层组成，且每层间距为1.5～2米，材质为FRP玻璃钢或耐腐蚀钢；除雾器一11为一级或二级屋脊式，除雾器一11下部与喷淋层一9间距2～3米，除雾器一11上部与烟气出口下沿间距1～2米。距离喷淋层一9下方1.5～2米的位置设有增效装置一10，此增效装置一的开孔率采用30%～35%，开孔直径25mm～35mm。

一般吸收液和净烟气的温度为65～72℃，在本实用新型的一级吸收塔3旁侧配置冷却器8，外接循环冷却水系统，对吸收液进行冷却，维持吸收液温度40～50℃，增强脱酸效果，降低净烟气温度至42～50℃，同时降低净烟气中水蒸气含量，收集烟气中的冷凝水，大幅度减轻白烟现象。

在本实用新型的二级吸收塔12内：吸收液池的pH值控制在5.5～6.5；氧化风管采用管网式或矛枪式；喷淋层二17由三层组成，且每层间距为1.5～2米，材质为FRP玻璃钢或耐腐蚀钢；除雾器二19为三级屋脊式，除雾器二19下部与喷淋层二17间距2～3米，除雾器二19上部与烟气出口下沿间距2～3米。距离喷淋层二17下方1.5～2米的位置设有增效装置二18，此增效装置二的开孔率采用35%～37%，开孔直径25mm～35mm。增效装置一10与增效装置二18可根据烟气参数进行选配。

如采用NaOH浆液，在上述两级吸收塔中pH值均为6～7。其余配置与采用石灰石浆液时相同。

经过二级吸收塔12的烟气进入加热器20，对烟气进行第一次加热，将温度加热到105℃～130℃，基本消除白烟现象。

脱硝单元，经过第一次加热后的烟气进入烟气-烟气换热器21，利用脱硝后净烟气的热量对脱硝前的原烟气进行第二次加热，加热到约160℃～180℃。再通过加热器22进行第三次加热，加热到约190℃～220℃，最终达到烟温要求进入SCR反应器23。同时烟气-烟气换热器21对SCR反应器23出口的净烟气进行降温，降温至约140℃～160℃。加热器22可选用蒸汽加热器、电加热器、燃气加热器、燃油加热器等形式。

本实用新型处理系统工作时，首先烟气进入静电除尘器1，含尘气体进入后，使粉尘充分荷电，在高电场强度作用下，使带正电和负电的粉尘分别按相反极性吸附到电晕极和沉淀极表面上，实现粉尘与气体分离的目的。

出静电除尘器1后的烟气，在烟道内喷洒活性炭颗粒，以吸附重金属和二噁英。然后再进入布袋除尘器2，袋式除尘器2是利用纤维材料对粉尘进行过滤而使烟气得到净化的除尘设备。含尘气体经过进气阀门导入袋式除尘器2烟气室，烟气经布风系统进入过滤室，此时，烟气已改变原来的运动方向，颗粒度较大的灰尘先落入灰斗，进入过滤室的含尘烟气经过滤袋，灰尘被挡在滤袋表面，洁净烟气进入滤袋内部，通过滤袋口进入净气室，从而进入下一个处理单元。

烟气经过布袋除尘器2后进入下游的一级吸收塔3。

本实用新型处理装置采用双塔双循环工艺，在一级吸收塔3内脱除90%以上SO₂，二级吸收塔12内脱除剩余少量SO₂。在吸收塔内烟气与吸收液液滴的逆向流发生反应，SO₂和SO₃与吸收液吸收剂反应，形成亚硫酸盐，并在吸收塔吸收液池（吸收塔下部区）中被氧化空气氧化成硫酸盐，达到一定浓度后，溶液外排（如采用石灰石吸收液，副产品为石膏晶粒）。

二级吸收塔12出口烟气经二级吸收塔出口加热器20出口温度约105℃～130℃、烟气-烟气换热器21出口温度约160℃～180℃、SCR加热器22出口温度约190℃～220℃，进入SCR反应器23。SCR系统通过使用催化剂将NO_x转化成氮气与水。

SCR反应器23中的催化剂采用蜂窝式催化剂，2+1层布置或者1+1层布置。催化剂基材TiO₂，活性化学成分V₂O₅；能满足烟气温度不高于250℃的情况下长期运行，最低温度为170℃。烟气垂直流向催化剂。SCR反应器设有烟气旁路，可以根据烟气中NO_x浓度，来选择是否投用。SCR反应器23外部设置保温，以减少烟气热量损失。SCR反应器23根据催化剂的用量设计合理的截面尺寸，允许的空塔烟气流速范围为3 m/s～4.5m/s。

从SCR反应器23出来的净烟气，经烟气-烟气换热器21后，通过引风机24经烟道排放出去，引风机24克服从锅炉到烟囱之间的所有阻力。

Claims (4)

1.一种污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置，它包括依次连接的除尘单元、脱硫单元和脱硝单元，其特征在于，所述除尘单元包括依次连接的静电除尘器(1)和布袋除尘器(2)；所述脱硫单元包括依次连接的一级吸收塔(3)、二级吸收塔(12)和加热器(20)，一级吸收塔(3)顶部的排烟出口经烟道连接至二级吸收塔(12)的进烟入口；所述脱硝单元包括依次连接的烟气-烟气换热器(21)、SCR 加热器(22)和SCR反应器(23)，SCR反应器(23)出口烟气经烟气-烟气换热器(21)换热后再由引风机(24)抽至烟囱排放。

2.根据权利要求1所述污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置，其特征在于，所述一级吸收塔(3)内从下至上分别置有吸收液池、增效装置一(10)、喷淋层一(9)和除雾器一(11)，吸收液池内的液体经循环泵一（4）和冷却器（8）送至喷淋层一（9），侧进式搅拌器一（6）延伸进吸收液池内，氧化风机一（5）连接置于反应塔吸收液池内的氧化风管；所述二级吸收塔(12)内从下至上分别置有吸收液池、增效装置二(18)、喷淋层二(17)和除雾器二(19)，吸收液池内的液体经循环泵二（13）送至喷淋层二（17），侧进式搅拌器二（15）延伸进吸收液池内，氧化风机二（14）连接置于反应塔吸收液池内的氧化风管。

3.根据权利要求1或2所述污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置，其特征在于，所述脱硫单元使用NaOH溶液或者石灰石浆液做吸收剂。

4.根据权利要求2所述污泥焚烧后高浓度污染尾气的处理装置，其特征在于，所述冷却器（8）采用板式或者管壳式, 冷却器（8）与循环冷却水系统相接。

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