CN221062029U - 除尘脱硝一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了除尘脱硝一体化系统，包括：除尘脱硝一体化反应器，其开设有废气进口与净气出口，所述废气进口通过废气烟道连接至炉窑废气排放口，所述净气出口通过排气管道连接有烟囱，所述排气管道上设有三通阀，其另一端连接有排气分管，排气分管的尾端连接稀释风机，稀释风机的出风口通过送热管道连接有蒸发器，其上开设有液体入口和氨气出口，所述液体入口连接有原料存储供应模块，所述氨气出口通过氨气输气管连接至所述废气烟道，通过本方案可以解决常规除尘脱硝工艺中设备量较多，场地需求较大，运行维护费用较高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及有害烟气除尘脱硝技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种除尘脱硝一体化系统。
背景技术
金属冶炼工业中，窑炉排出的废气中除氮氧化合物外还留有大量的颗粒物，目前利用催化剂的催化还原技术(SCR)是目前最成熟的脱硝技术，但在处理此种含大量烟尘的烟气时，若采用前端SCR脱硝后端除尘工艺，催化剂处于高浓度粉尘的烟气环境中，易产生磨损及堵塞，降低催化剂的使用寿命及脱硝效率，故目前工业上应用较多的是先利用脉冲布袋除尘技术对高温废气进行除尘，再利用催化还原技术(SCR)进行烟气脱硝。
对于有严格场地要求的机组，需尽可能的在满足除尘脱硝功能的同时压缩设备空间，氨气制备的常规做法是利用锅炉提供大量高温蒸汽，使得尿素溶液或氨水在高温中产生氨气，此类方式能耗较大，且锅炉设备也会进一步压缩其他设备空间。
例如申请号为CN116212632A的专利公开了基于烟气余热催化尿素水解制氨的SCR脱硝系统和方法，该系统利用尿素溶液制氨，并利用脱硝前的热废气加热尿素溶液，省去了常规加热尿素溶液所需水蒸气的锅炉设备，但是此方法仅适用于颗粒物含量少的废气处理，未经处理的颗粒物含量高的废气极易使得管道堵塞。
因此，有必要设计一种压缩常规除尘脱硝设备空间的，可对含颗粒物的废气进行除尘脱硝处理并节约能耗的系统。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供除尘脱硝一体化系统，采用除尘脱硝后得到的高温净气作为氨气制备时的热源，并将高温废气的除尘和脱硝两步工艺进行整合，有效减小常规除尘脱硝工艺占用场地大，运行维护费用高的问题。
为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，根据本实用新型的一个方面，提供了除尘脱硝一体化系统，包括：
除尘脱硝一体化反应器，其开设有废气进口与净气出口，所述废气进口通过废气烟道连接至炉窑废气排放口，所述净气出口通过排气管道连接有烟囱，所述排气管道上设有三通阀，其另一端连接有排气分管，排气分管的尾端连接稀释风机，稀释风机的出风口通过送热管道连接有蒸发器，其上开设有液体入口和氨气出口，所述液体入口连接有原料存储供应模块，所述氨气出口通过氨气输气管连接至所述废气烟道。
优选的是，所述排气分管上设有电动风门。
优选的是，所述送热管道上设有电加热器。
优选的是，所述稀释风机由两个稀释风机并联设置。
优选的是，所述除尘脱硝一体化反应器设置有废气总风管和净气总风管分别与废气进口和净气出口连通，所述废气总风管和净气总管道之间并排连接有多个除尘脱硝一体化反应箱。
优选的是，所述除尘脱硝一体化反应箱的内部由下至上依次设置有卸灰阀、灰斗、废气室、功能性复合滤袋、净气室，所述废气室通过废气分管与所述废气总风管相连接，所述净气室通过净气分管与所述净气总管道相连接。
优选的是，所述功能性复合滤袋包括除尘袋，其内表面附着有催化剂层。
优选的是，每个除尘脱硝一体化反应箱的卸灰阀尾端均连接有灰尘处理装置。
本实用新型至少包括以下有益效果：
第一、本实用新型提供的除尘脱硝一体化系统，其采用除尘脱硝处理后的热烟气为制氨气工艺供热，优化了常规制氨操作中的锅炉设备，节省了场地并减少了运行成本。
第二、本实用新型提供的除尘脱硝一体化系统，利用除尘脱硝一体化反应器将废气除尘和废气脱硝两步工艺所需设备整合进一台设备内，大大压缩了常规工艺中工艺设备的占用空间，同时减少了设备维护的工作。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型的一种技术方案中所述的除尘脱硝一体化系统的系统流程示意图。
图2为本实用新型的一种技术方案中所述的除尘脱硝一体化反应器的正面结构示意图。
图3为本实用新型的一种技术方案中所述的除尘脱硝一体化反应器的剖面结构示意图。
图4为本实用新型的一种技术方案中所述的功能性复合滤袋的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。
如图1-4所示，本申请的技术方案提供了除尘脱硝一体化系统，包括：除尘脱硝一体化反应器(4)，其开设有废气进口(401)与净气出口(402)，所述废气进口(401)通过废气烟道(31)连接至炉窑废气排放口(3)，所述净气出口(402)通过排气管道(51)连接有烟囱(5)，所述排气管道(51)上设有三通阀(7)，其另一端连接有排气分管(601)，排气分管(601)的尾端连接稀释风机(6)，稀释风机(6)的出风口通过送热管道(602)连接有蒸发器(2)，其上开设有液体入口(201)和氨气出口(202)，所述液体入口(201)连接有原料存储供应模块(1)，所述氨气出口(202)通过氨气输气管(212)连接至所述废气烟道(31)。
在上述技术方案中，所述原料存储供应模块(1)采用的制氨原材料为成品氨水，原料存储供应模块(1)包括氨水输送管(14)，其一端连接至所述液体入口(201)，另一端连接有氨水储罐(10)，所述氨水输送管(14)上设有氨水泵(11)，氨水储罐(10)上开设有储罐氨水入口(102)与储罐氨水出口(101)，所述储罐氨水入口(102)连接有卸氨管(121)，其另一端连接有氨水载具(13)，所述卸氨管(121)上设有卸氨泵(12)，市场售卖的氨水经氨水载具(12)利用卸氨泵(12)输送入氨水储罐(10)内，卸氨泵(12)采用卧式离心泵，氨水储罐(10)为圆柱形常压储罐，氨水输送至蒸发器(2)过程中设置计量装置和回路管道，回路管道上安装持压泄压阀，保证输送管道压力，制氨原料除利用成品氨水外，还可采用液氨或利用成品尿素制作尿素水溶液等，原料存储供应模块(1)需根据制氨原料及相关规章制度增设或选取相应设备。
在上述技术方案中，含氨气的高温废气延废气烟道(31)进入除尘脱硝一体化反应器(4)时温度约为180℃-260℃，废气中的颗粒物首先被过滤，随后废气中的氮氧化物在除尘脱硝一体化反应器(4)中与氨气发生反应，生成无害气体并进入到排气管道(51)，烟囱(5)前端设置有风机可将大部分烟气抽出，所述稀释风机(6)采用离心式，稀释风机(6)开启后在所处管路上提供足够克服排气支管(601)与排气管道(51)之间的负压，使得从排气管道(51)内抽取部分热净气，热净气通过稀释风机(6)并沿着送热管道(602)送至蒸发器(2)的热气入口(21)，稀释风机(6)所送入的热烟气在蒸发器(2)内与雾化氨水混合，使氨水生成氨气。
在上述技术方案中，蒸发器(2)利用了自除尘脱硝一体化反应器(4)排出净气的余热进行氨水蒸发，压缩了常规工艺中所需的锅炉设备，除尘脱硝一体化反应器(4)将除尘和脱硝两道工序整合，此系统大大压缩了除尘脱硝工艺设备占用的场地，也降低了系统运行成本。
在另一种技术方案中，所述排气分管(601)上设有电动风门(62)，所述电动风门(62)可根据实际需求进行全开、半开、全关等操作，从而达到控制排气分管(601)进气量的需求。
在另一种技术方案中，所述送热管道(602)上设有电加热器(61)，电加热器(61)在系统启动运行或其他情况下送热管道(602)内气体温度不足时开启，将管内气体在进入蒸发器(2)前加热至适当温度范围。
在另一种技术方案中，所述稀释风机由两个稀释风机(6)并联设置，稀释风机(6)需先于除尘脱硝一体化系统其他部分运行并最后方能停运，采用一台常用一台备用的方式。
在另一种技术方案中，所述除尘脱硝一体化反应器(4)设置有废气总风管(403)和净气总风管(404)分别与废气进口(401)和净气出口(402)连通，所述废气总风管(403)和净气总管道(404)之间并排连接有多个除尘脱硝一体化反应箱(40)。
在另一种技术方案中，除尘脱硝一体化反应箱(400)的内部由下至上依次设置有卸灰阀(45)、灰斗(451)、废气室(410)、功能性复合滤袋(43)、净气室(411)，所述废气室(410)通过废气分管(405)与所述废气总风管(403)相连接，所述净气室(411)通过净气分管(406)与所述净气总管道(404)相连接，在除尘脱硝一体化系统运行过程中，带氨气的废气进入废气总风管(403)后首先分导致并排的各除尘脱硝一体化反应箱(400)内的废气室(410)中，粗颗粒物在自然重力作用下直接落于灰斗，在负压的作用下废气转折向上均匀的穿过功能性复合滤袋(43)，细颗粒物被捕集在功能性复合滤袋(43)的外表面，除尘后的烟气中的氮氧化物在功能性复合滤袋(43)内与前端混入的氨气发生氧化还原反应，生成氮气和水，净化后的净气进入到净气室(411)集合并排出，随着除尘工作的进行，当功能性复合滤袋(43)外表面的灰尘积附到一定量时，利用脉冲反吹模块(44)将附着在功能性复合滤袋(43)外表面的剥落使之落入底部的灰斗(451)中。
在另一种技术方案中，所述功能性复合滤袋(43)包括除尘袋(430)，其内表面附着有催化剂层(431)，除尘袋(430)采用表层吸附过滤原理，其采用的材料具有高孔隙密度和耐高温耐腐蚀的特点，催化剂层(431)附着在除尘袋(430)的内表面，本技术方案中除尘后的烟气可充分与催化剂层(431)接触，脱硝效率高。
在另一种技术方案中，每个除尘脱硝一体化反应箱(400)的卸灰阀(45)尾端均连接有灰尘处理装置(8)，当所述灰斗(451)中积攒一定程度的烟尘颗粒物后，开启卸灰阀(45)将灰尘排至灰尘处理装置(8)中进行无害化处理。
这里说明的构件数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的，对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.除尘脱硝一体化系统，其特征在于，包括：
除尘脱硝一体化反应器，其开设有废气进口与净气出口，所述废气进口通过废气烟道连接至炉窑废气排放口，所述净气出口通过排气管道连接有烟囱，所述排气管道上设有三通阀，其另一端连接有排气分管，排气分管的尾端连接稀释风机，稀释风机的出风口通过送热管道连接有蒸发器，其上开设有液体入口和氨气出口，所述液体入口连接有原料存储供应模块，所述氨气出口通过氨气输气管连接至所述废气烟道。
2.如权利要求1所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述排气分管上设有电动风门。
3.如权利要求1所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述送热管道上设有电加热器。
4.如权利要求1所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述稀释风机由两个稀释风机并联设置。
5.如权利要求1所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述除尘脱硝一体化反应器设置有废气总风管和净气总风管分别与废气进口和净气出口连通，所述废气总风管和净气总管道之间并排连接有多个除尘脱硝一体化反应箱。
6.如权利要求5所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述除尘脱硝一体化反应箱的内部由下至上依次设置有卸灰阀、灰斗、废气室、功能性复合滤袋、净气室，所述废气室通过废气分管与所述废气总风管相连接，所述净气室通过净气分管与所述净气总管道相连接。
7.如权利要求6所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述功能性复合滤袋包括除尘袋，其内表面附着有催化剂层。
8.如权利要求6所述的除尘脱硝一体化系统，其特征在于，每个除尘脱硝一体化反应箱的卸灰阀尾端均连接有灰尘处理装置。
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