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CN114053812B - 一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置及方法 - Google Patents

一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置及方法。本发明针对高温烟气中存在硫化气体(SOx)与氮氧化物(NOx)气体污染问题，通过除尘技术与脱硫脱硝催化技术相结合，形成高效除尘与脱硫脱硝一体化过滤处理设备。其中玻璃相变材料包裹陶瓷球吸附强化颗粒层进行高温烟气超细粉尘的过滤除尘技术为基础，形成高温“无尘”气体，消除粉尘对脱硫脱硝过程的影响；然后以多孔氧化铝陶瓷球为催化剂载体，在多孔氧化铝陶瓷球上浸渍有金属氧化物作为活性物质，氧化铈作为助催化剂，实现对高温烟气的脱硫脱硝；三是通过系统流程设计，实现动态化和连续化除尘与脱硫脱硝、在线效果调控以及与除尘和催化功能再生。

Description

一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置及方法
技术
本发明涉及一种除尘与脱硫脱硝装置及方法，特别涉及一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置及方法
背景技术
中国是世界最大的制造国，其中钢铁、有色、石化、建材等行业具有较大的比重。这些行业在生产过程中排放大量的工业烟气。这些烟气中不仅含有大量粉尘，而且还有一定的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等有害气体，成为大气污染的主要来源。对于工业燃烟气处理，除了对烟气中的粉尘进行过滤除尘以外，对烟气进行脱硫脱硝处理，实现环保达标排放也很重要。
目前，国内外烟气脱硫的主要技术按工艺特点可分为湿法、干法和半干法。其中最高效的湿法烟气脱硫技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物。该法具有反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点。然而，在实际使用过程中，常会出现过滤器结垢、堵塞以及腐蚀等技术问题，如果不有效处理存在的问题，则脱硫效果就会大大降低。
烟气脱硝工艺中最常用的是选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)。其中以SCR技术最为成熟，应用最为广泛。然而对于烟气成分复杂的情况，某些污染物可造成催化剂中毒，使其失效。高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面，使其活性下降。系统中存在一些多余未反应的NH3和烟气中的SO2作用，生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氨和硫酸氢氨，同时还会降低氨的利用率。这些均会造成过滤器件的腐蚀与破损，从而增加了烟气处理设备成本。对于SNCR系统，其对正常运行或异常事件造成的污染和堵塞非常敏感。由于未处理的气体中存在一定量的污染物，许多SNCR的使用寿命很有限。市场上大部分催化剂都是多孔结构，然而，这些孔很容易被燃料气体中存在的各种化合物堵塞。温度是SNCR的另一大限制，处理过程中烟气温度过高，若超过催化剂所需温度，催化剂会失效，则使NOx还原效果大大降低。因此工业中的脱硫脱硝工艺常有对高温烟气的降温操作，该步骤会增加尾气处理设备成本，也降低了对热能源的高效利用率。并且，对于湿法烟气脱硫技术虽有高效的脱硫效率，却不能同时做到对细小粉尘的高效除尘，烟气脱硝技术也是面临同样的问题。这使得对于工业烟气处理上需经过除尘、脱硫、脱硝多个步骤，直接增加了设备投入和运行成本，也降低生产效率。因此，除尘与脱硫脱硝一体化技术是人们长期追寻的理想目标。
近年来，脱硫脱硝一体化技术在国内外已有一定进展，但仍未大量投入到工业生产中。其中电子束照射法(EBA法)是目前我国广泛推广的一种典型的碱性喷雾干燥法。该法的原理是在烟气进入反应器之前先加入氨气，然后在反应器中用电子加速器产生电子束照射烟气，使水蒸气、氧等分子激发产生高能自由基，这些自由基使烟气中的SO2和NOx很快氧化，产生硫酸和硝酸，再和氨气反应形成硫酸铵和硝酸铵化肥。该流程工艺的特点是能同时脱硫脱硝，脱硫效率高达90％以上，脱硝率达80％以上，不产生废水和废渣，过程易于控制，运行可靠，无堵塞、腐蚀和泄漏等问题，对负荷的变化适应性强，处理后烟气无需加热可直接排放。缺点是能耗较高，要考虑对X射线的防护，可能在工程实际中造成污染转嫁，另外液氨储运困难。
CombiNOX工艺是采用碳酸钠、碳酸钙和硫代硫酸钠作为吸收剂的一种新型湿式工艺。其中亚碳酸钠的主要作用是提供吸附氮氧化物的亚硫酸根离子；碳酸钙的作用是吸附二氧化硫，吸收生成物为硫酸钙和氨基磺酸。该工艺的氮氧化物的脱除率为90％～95％，二氧化硫的脱除率为99％。此工艺的缺点是脱除后的产物为钠和钙的硫酸盐及亚硫酸盐的混合物，这给后续处理阶段脱除物带来困难，该工艺目前仍处于实验室研究阶段。
SNOX工艺就是利用2种催化剂，将SCR(选择性催化还原)反应与SO2的催化反应结合起来达到同时脱硫脱硝的技术。关键技术包括SCR(选择性催化还原)，SO2的转化和WSA(湿式烟气硫酸塔)。该工艺经过工业实践实现脱硫率超过95％，脱硝率平均为84％，同时副产品H2SO4的质量分数达93％。该技术运行和维护费用低，可靠性高。缺点是能耗大，投资费用高，并且催化剂易磨损需频繁更换。而且浓硫酸是一种危险品，储运困难，只有在更严格的排放标准出台以及附近有硫酸副产品市场时才有较好的市场前景。
总结而言，目前对于脱硫脱硝一体化技术普遍存在能耗大成本高，不易运输储存，再生困难，催化剂消耗大，易损坏堵塞腐蚀失效等问题。
对于目前基础的除尘器而言，只能针对高温烟气中的粉尘进行吸收与过滤，却不能同时进行脱硫脱硝的处理。若是直接采取添加脱硫脱硝剂的方式与除尘器进行结合，则达不到高温烟气中SOX、NOX等有害气体与脱硫脱硝剂的高效率接触与吸附，从而会大大降低废气催化处理效果。又因为高温环境以及高分散度的粉尘微粒会限制脱硫脱硝的处理效果，因此针对烟气的高温问题，进行缓冲的玻璃相变层以及多孔陶瓷球高的接触面积设计会有助于减少催化剂的活性损失。
单独的脱硫或者脱硝技术已在国内外得到了工业上的成熟应用，然而对于脱硫脱硝一体化技术研究更为重要，若用两套装置分别脱硫脱硝，不但占地面积大，而且投资、操作费用高，而使用脱硫脱硝一体化工艺则结构紧凑，投资与运行费用低、效率高。
然而对于能同时进行脱硫脱硝处理进程，实现一体化的设备设计，现大部分仍处在实验或半工业化阶段，有些因费用高、流程复杂仍是难以推广。例如碳酸氢钠管道喷射工艺，试验了碳酸氢钠干喷入烟道同时脱除SO2、NOx的能力。试验在意大利Rosignano的一台20MW的燃用3％含硫煤的发电机组上行，在袋式除尘器之前干喷碳酸氢钠，可脱除60％SO2和90％NOx。(参考文献：燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究与应用)。
脉冲电晕等离子化学法用毫微秒级的高压脉冲产生电晕闪射流，加速烟气中电子与气体的碰撞，离解出大量的OH、O、HO2等游离活性基团，它们促进SO2、NOx转化成硫酸、硝酸雾，再和NH3作用生成硫酸铵和硝酸铵而收集。该法在较佳条件下，脱硫效率大于97％，加NH3脱硝率大于80％，美、日、意等国处在工业试验阶段，其电能与化学药品消耗较大。(参考文献：燃煤电厂的除尘、脱硫、脱硝技术)。
目前单一的除尘、脱硝和脱硫技术基本上比较成熟，从实际情况角度出发，开发设计经济性、高性能烟气治理技术和设备，是解决我国大气污染物排放的一种重要技术和方案。而其中烟气除尘脱硫、脱硝一体化过程工艺的短周期、高精度、高成熟度开发成为快速响应环保需求的关键。
综上可得出，目前脱硫脱硝技术所要解决的问题：一是粉尘微粒等杂质覆盖在催化剂以及脱硫脱硝剂上会导致一定程度的失活，降低反应效率；二是脱硫脱硝反应后存在沉淀生成物等使过滤器件造成堵塞与腐蚀，这不仅导致烟气处理效率的降低，并且过滤装置的更换困难也使得成本投资高，对生产影响较大；三是对于生成的副产物的处理以及脱硫脱硝剂的再生问题比较复杂，且需要较高成本；四是对于脱硫脱硝试剂的使用及存储存在高成本消耗，一般作为催化剂载体是氧化铝小球或是活性炭，其中缺点是容易磨损消耗，用陶瓷材料作为基底，会更耐磨损；五是现在工业生产使用的烟气处理装置，很少能根据烟气情况智能调控除尘以及脱硫脱硝过程设备及效率，这样无法做到资源的最佳利用；六是目前没有除尘、脱硫脱硝一体化的装置，多是三种功能分开操作，导致各设备单元之间缺乏整体协同，造成了不必要的损失和浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置及方法。
为达到上述目的，本发明的装置包括高温含尘气体除尘装置和脱硫脱硝装置；
所述的高温含尘气体除尘装置包括一侧连通有进气管道、另一侧连通有除尘后排气管道的除尘过滤器筒体，在除尘过滤器筒体上、下端分别与玻璃复合陶瓷球存储盒、卸料管道相连通，所述除尘过滤器筒体内部设置有玻璃复合陶瓷球，所述的除尘过滤器筒体的卸料管道下端依次连通有液态玻璃陶瓷球分离区、冷却器、颗粒检测区和玻璃复合陶瓷球再生区；
所述的脱硫脱硝装置包括一侧开设有与除尘后排气管道相连通的脱硫脱硝进气管道、另一侧开设有排气管道的脱硫脱硝处理器筒体，脱硫脱硝处理器筒体上、下端分别与多孔陶瓷球催化剂存储盒、卸料管道相连通，所述的脱硫脱硝处理器筒体入口段设置有用于监测其内温度的温度表，在脱硫脱硝处理器筒体内填充有多孔陶瓷球催化剂，且在脱硫脱硝处理器筒体内的上端还安装有与氨气进气管道相连通的多喷头喷气装置，所述的脱硫脱硝处理器筒体的卸料管道下端依次连通有多孔陶瓷球催化剂检测区和多孔陶瓷球催化剂再生区。
所述的高温含尘气体除尘装置的进气管道上安装有温度表，且在进气管道的入口、除尘后排气管道的出口、玻璃复合陶瓷球存储盒的进料管道上及卸料管道的出口分别安装有进气阀门、排气阀门、进料阀门和卸料阀门。
所述的脱硫脱硝装置的脱硫脱硝进气管道上安装有引风机，且在多孔陶瓷球催化剂存储盒的进料管道上、卸料管道的出口及氨气进气管道上分别安装有进料阀门、卸料阀门和氨气进气阀门，排气管道自来流方向依次安装有排气阀门、气体检测器及引风机。
所述的除尘过滤器筒体和脱硫脱硝处理器筒体上均开设有除尘器取样孔和脱硫脱硝取样孔。
所述的玻璃复合陶瓷球再生区及多孔陶瓷球催化剂再生区分别通过气体除尘换热器和脱硫脱硝换热器与进气管道、脱硫脱硝进气管道相连通。
所述的颗粒检测区和玻璃复合陶瓷球再生区检测合格再生合格的玻璃复合陶瓷球经管道与玻璃复合陶瓷球存储盒相连通，多孔陶瓷球催化剂检测区和多孔陶瓷球催化剂再生区检测合格再生合格的多孔陶瓷球催化剂经管道与多孔陶瓷球催化剂存储盒相连通。
所述的玻璃复合陶瓷球由10～100μm的陶瓷实心微球以及附着在该陶瓷实心微球表面的根据待处理的高温烟气温度确认的相变温度点的玻璃粉或可汽化的硅化物组成。
所述的多孔陶瓷球催化剂的制备方法如下：
1)首先，取粒径为2mm的多孔氧化铝陶瓷球、硝酸盐和助催化剂硝酸铈，将硝酸盐和硝酸铈加入去离子水中配制成催化剂溶液，所述的硝酸盐为铜、铁、钴、镍、锰、钠、镧对应的硝酸盐中的一种或两种；
2)将多孔氧化铝陶瓷球浸渍在催化剂溶液中，于500℃焙烧将催化剂溶液水分蒸发使活性组分遗留在多孔氧化铝陶瓷球细孔及表面上得到负载金属氧化物催化剂的多孔陶瓷球催化剂，其是，M(x)：CeO2：Al203的质量比为1～10：3：87～96，M为铜、铁、钴、镍、锰、钠或镧中的一种或两种的金属氧化物，x＝1-10。
本发明高温含尘气体除尘与脱硫脱硝方法，其特征在于：
1)降尘区：首先，开启进气阀门，高温烟气经进气管道进入到除尘过滤器筒体内，烟气自一侧向另一侧穿过除尘过滤器筒体内填满的玻璃复合陶瓷球，高温气体在玻璃复合陶瓷球中穿过不断变向的空隙时，与玻璃复合陶瓷球发生热交换并将玻璃复合陶瓷球表面玻璃相熔化，完成传热过程；同时高温气体中的超细粉尘在与表面附着液态玻璃相的玻璃复合陶瓷球不断碰撞过程中被吸附与捕捉，并沉积在液态玻璃相中，完成粉尘富集与气体净化过程，开启排气阀门过滤后的烟气在引风机的作用下从除尘后排气管道进入脱硫脱硝进气管道；
2)脱硫脱硝区：除尘后的烟气由脱硫脱硝进气管道进入到填满多孔陶瓷球催化剂的脱硫脱硝处理器筒体中，通过开启氨气进气阀门，经过氨气进气管道将反应所需氨气通入，在多喷头喷气装置与多孔陶瓷球催化剂的作用下实现除尘后烟气中NOx、SOx的脱除；通过实时监测温度表确定脱硫脱硝处理器筒体内烟气温度，随时调整相应催化温度的多孔陶瓷球催化剂，脱硫脱硝后烟气从左至右流动，由排气阀门控制下，在引风机作用下控制流体速度，经过排气管道排出。
所述的除尘区：通过取样孔取样判断除尘过滤器筒体内玻璃复合陶瓷球的粘度，需更新玻璃复合陶瓷球时通过卸料管道由卸料阀门控制进入液态玻璃陶瓷球分离区内，此时处于低温区的温度不能小于玻璃相变温度，将表面液态玻璃的陶瓷球进行分连，经过冷却器处理至相变温度以下形成单个的玻璃陶瓷球；随后进入颗粒检测区中，观测陶瓷球的尺度变化情况，合格的玻璃复合陶瓷球重新投入玻璃复合陶瓷球存储盒中进行循环使用，不合格的玻璃复合陶瓷球通过卸料管道进入到复合玻璃陶瓷球再生区，在换热器的作用下，利用从通过进气管道的高温烟气多余热能，调整玻璃复合陶瓷球再生区的反应温度，在其中操作高温离心分离可分离出玻璃相和纯陶瓷球，复合玻璃陶瓷球再生区生成的新玻璃复合陶瓷球循环使用重新投入到玻璃复合陶瓷球存储盒中；
脱硫脱硝区：通过取样孔取样，判断多孔陶瓷球催化剂的催化活性，需更新的多孔陶瓷球催化剂通过卸料管道由卸料阀门进入到催化剂检测区中，通过催化剂活性测试合格的多孔陶瓷球催化剂重新投入到多孔陶瓷球催化剂存储盒中，不合格的多孔陶瓷球催化剂通过卸料管道进入到多孔陶瓷球催化剂再生区中，在其中通过换热器调节温度，通过天然气对多孔陶瓷球催化剂成分进行还原分离，生成液态SO2或者单质S进行富集，并对催化剂内活性成分进行氧化再生，得到新的有催化活性的多孔陶瓷球催化剂循环使用重新投入到多孔陶瓷球催化剂存储盒中；
从除尘脱硫脱硝区排出的净化气体通过排气管道，由气体检测器进行在线测试其粉尘、硫化物、氮化物、氨气的含量，根据实测结果对除尘与脱硫脱硝工艺，即除尘中陶瓷微球表面玻璃相变温度点、脱硫脱硝中不同温度活性催化剂投放以及由引风机调整的气体流动速度，根据尾气中氨气的实测结果对多喷头喷气装置中的气体总量及喷头功率进行调整，即调整喷头总管气量或者气压。
本发明针对高温烟气中存在硫化气体(SOx)与氮氧化物(NOx)气体污染问题，通过除尘技术与脱硫脱硝催化技术相结合，形成高效除尘与脱硫脱硝一体化过滤处理设备。其中玻璃相变材料包裹陶瓷球吸附强化颗粒层进行高温烟气超细粉尘的过滤除尘技术为基础，形成高温“无尘”气体，消除粉尘对脱硫脱硝过程的影响；然后以多孔氧化铝陶瓷球催化剂，在多孔氧化铝陶瓷球的载体上浸渍有金属氧化物作为活性物质，氧化铈作为助催化剂，实现对高温烟气的脱硫脱硝；三是通过系统流程设计，实现动态化和连续化除尘与脱硫脱硝、在线效果调控以及与除尘和催化功能再生。
进一步的，本发明以多孔氧化铝陶瓷球为载体，金属氧化物为活性组分，氧化铈为助催化剂，使用浸渍法生成多孔氧化铝陶瓷球催化剂，可实现同时脱硫脱硝操作，并将除尘装置与脱硫脱硝一体化设计。既充分利用陶瓷耐高温与耐磨损特征，可在脱硫脱硝过程中减小对催化载体的损耗，也利于运输储存；也充分利用了多孔陶瓷球催化剂可动态化与连续化流动的特征，吸附和转化的附着的沉淀物易于清洗及在线更换优点，消除堵塞，延长寿命，降低成本；多孔陶瓷球的高比表面积，增加了烟气中硫化物和氮化物与催化活性成分之间气固接触范围，同时球料中弯弯曲曲的空隙结构延长了催化路径，增加了气固接触时间和概率，进而提高废气处理效率；脱硫脱硝的催化剂吸收催化NOx、SO2后在适宜温度下用还原性气体进行再生形成硫化氢，然后由反应回收硫，并可再氧化实现产物的回收与多孔陶瓷球的循环更新；在前期除尘过程中玻璃相变材料包裹的陶瓷球过滤层，既提高了烟气除尘的温度，有助于预热回收，而且借助于相变产生的湿法除尘优势，显著增强了气体中超细粉尘的回收，同时也间接实现对整体过滤器的耐腐蚀耐磨损保护。烟气中的高温，提高了催化剂活性及脱硫脱硝效率。也为催化剂再生提供适宜能量，降低了催化剂再生系统的能耗。从而实现了“高温强度耐磨材料+连续稳定运行结构+脱硫脱硝高效率”三指标的有机结合。
其中多孔氧化铝陶瓷球催化剂合成技术，通过在反应仓中喷入NH3气体进行催化，并可实现同时脱硫脱硝操作，减少了单独脱硫脱硝的生产处理成本，也提高工业生产效率，高效实现在烟气除尘后对其所含SOx与NOx等污染气体的转化，且可通过简单再生操作进行多孔陶瓷球吸收剂的更新循环，对于吸收后的产物可便于处理操作，得到有用物质硫等产物。目的是在保持原有相变材料包覆陶瓷球过滤器的高除尘率基础上，额外实现对高温烟气高脱硫脱硝的完美结合。
而对于单独的除尘设备而言，玻璃复合陶瓷球为除尘介质形成颗粒球除尘器，大粒径的颗粒通过重力沉降滤除，小粒径颗粒通过陶瓷球间隙阻拦滤除。因陶瓷球一般用硅藻土，A12O3等烧制而成，使得其能经受近1000度高温，陶瓷球硬度大，方便运输，可重复使用，能通过气反吹，去除陶瓷球间沉降的粉尘，恢复球层通风性，使得设备能长时间运行，有效降低设备成本和运行成本。高温陶瓷球除尘器作为一种新型的除尘设备，可以在低温和高粉尘浓度的烟气环境中使用，还能适用于高温、耐腐蚀等其它除尘设备无法使用的环境。
本发明在实现的高效除尘的基础上，再结合多孔陶瓷球催化剂接触面积大吸附性强，反应效率高，可在线更新等优点，且设计多孔氧化铝陶瓷球作为催化剂载体，极大增加了可最大化实现脱硫脱硝剂与NOx、SO2等有害气体的接触路径，实现在高效除尘的同时也兼顾脱硫脱硝高效率的双赢。
该技术有以下优点：(1)陶瓷球硬度大，方便运输存储和重复使用，且耐高温耐磨损，运行稳定性好，可靠性高；(2)对于脱硫脱硝反应后造成的生成物腐蚀堵塞的问题，可通过动态移动及在线检测、再生和更换的方式予以解决。同时将合格的多孔陶瓷球催化剂循环使用，运行成本低。(3)在除尘过程中，陶瓷微球表面的玻璃相变材料也能作为保护层，缓冲高温高压气体中粉尘对于陶瓷微球和整体设备的热冲击和磨损，提高了超细粉尘除尘效率及整体设备的服役寿命。(4)通过相变玻璃包裹陶瓷球复合材料具有良好高温性能，提高了处理烟气的温度，有助于烟气余热回收与利用；加之利用高温烟气热能用于脱硫脱硝以及再生过程，提高脱硫脱硝高效率，降低了能耗；(5)以多孔陶瓷球结构作为新型催化剂载体，可以有效增加脱硫脱硝剂与SO2、NOx等有害气体的接触面积，提高除尘脱硫脱硝的运行效率。(6)可通过对用过的催化剂进行还原再生及后续处理得到硫等有用副产物，并且实现催化剂的循环使用，实现再生与资源回收；(7)实现了除尘、脱硫、脱硝技术一体化，减少了不必要的步骤与设备，设备投入少，流程短，操作简单，成本低廉；(8)该方法与装备可根据烟气温度、含量等情况检测分析，通过调节除尘系统中陶瓷微球表面玻璃材料不同相变温度点以及脱硫脱硝系统中不同活性温度的催化剂投放，智能调控除尘以及脱硫脱硝过程设备及效率；并可通过对尾气中氨气的含量检测与反馈，在根据烟气在反应仓的流动特性，设置喷头疏密等级的基础上，调整氨气喷头气体喷射总量和压力，实现氨气的最佳利用，减少泄漏，达到工业资源的最高效率利用以及设备烟气处理能力的在线升级。
总体来说，使用相变材料包裹陶瓷微球以及新型多孔陶瓷球催化剂技术，不仅具有高效便捷的除尘脱硫脱硝一体化处理效果，也解决了过程中的高温热能，磨损冲击以及生成腐蚀物、沉淀物等对过滤设备的磨损腐蚀不易更换带来的寿命低成本高的问题。并且利用玻璃的高温相变特征及相变温度点的可控特性，强化超细粉尘吸附与捕捉，提高总体收尘率及脱硫脱硝率。并且该专利生产技术适用于实际工业中，满足步骤简单，成本低廉。反应高效，可循环回收等一系列的生产问题，满足短周期、高精度、高成熟度的国家烟气处理生产要求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中左边部分为除尘区，右边部分为脱硫脱硝区，高温烟气从左至右流动，进行除尘同时脱硫脱硝操作。其中，1、温度表；2、进气管道；3、进气阀门；4、进料阀门；5、玻璃复合陶瓷球存储盒；6、进料管道；7、除尘过滤器筒体；8、卸料管道；9、除尘后排气管道；10、卸料阀门；11、液态玻璃陶瓷球分离区；12、冷却器；13、颗粒检测区；14、卸料管道；15、玻璃复合陶瓷球再生区；16、排气阀门；17、引风机；18、脱硫脱硝进气管道；19、温度表；20、多孔陶瓷球催化剂存储盒；21、进料阀门；22、进料管道；23、脱硫脱硝处理器筒体；24、排气阀门；25、引风机；26、排气管道；27、脱硫脱硝取样孔；28、卸料阀门；29、多孔陶瓷球催化剂检测区；30、卸料管道。31、多孔陶瓷球催化剂再生区；32、脱硫脱硝换热器；33、卸料管道；34、除尘器取样孔；35、气体检测器；36、氨气进气阀门；37氨气进气管道；38、气体除尘换热器；39、多喷头喷气装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
参见图1，本发明的装置包括包括高温含尘气体除尘装置和脱硫脱硝装置；
所述的高温含尘气体除尘装置包括一侧连通有进气管道2、另一侧连通有除尘后排气管道9的除尘过滤器筒体7，在除尘过滤器筒体7上、下端分别与玻璃复合陶瓷球存储盒5、卸料管道8相连通，所述除尘过滤器筒体7内部设置有玻璃复合陶瓷球，所述的除尘过滤器筒体7的卸料管道8下端依次连通有液态玻璃陶瓷球分离区11、冷却器12、颗粒检测区13、卸料管道14和玻璃复合陶瓷球再生区15；
其中，高温含尘气体除尘装置的进气管道2上安装有温度表1，且在进气管道2的入口、除尘后排气管道9的出口、玻璃复合陶瓷球存储盒5的进料管道6上及卸料管道8的出口分别安装有进气阀门3、排气阀门16、进料阀门4和卸料阀门10；
所述的玻璃复合陶瓷球由10～100μm的陶瓷实心微球以及附着在该陶瓷实心微球表面的根据待处理的高温烟气温度确认的相变温度点的玻璃粉或可汽化的硅化物组成；
所述的脱硫脱硝装置包括一侧开设有与除尘后排气管道9相连通的脱硫脱硝进气管道18、另一侧开设有排气管道26的脱硫脱硝处理器筒体23，脱硫脱硝处理器筒体23上、下端分别与多孔陶瓷球催化剂存储盒20、卸料管道33相连通，所述的脱硫脱硝处理器筒体23入口段设置有用于监测其内温度的温度表19，在脱硫脱硝处理器筒体23内填充有多孔陶瓷球催化剂，且在脱硫脱硝处理器筒体23内的上端还安装有与氨气进气管道37相连通的多喷头喷气装置39，所述的脱硫脱硝处理器筒体23的卸料管道33下端依次连通有多孔陶瓷球催化剂检测区29、卸料管道30和多孔陶瓷球催化剂再生区31。
其中，脱硫脱硝装置的脱硫脱硝进气管道18上安装有引风机17，且在多孔陶瓷球催化剂存储盒20的进料管道22上、卸料管道33的出口及氨气进气管道37上分别安装有进料阀门21、卸料阀门28和氨气进气阀门36，排气管道26自来流方向依次安装有排气阀门24、气体检测器35及引风机25。
本发明的除尘过滤器筒体7和脱硫脱硝处理器筒体23上均开设有除尘器取样孔34和脱硫脱硝取样孔27。
玻璃复合陶瓷球再生区15及多孔陶瓷球催化剂再生区31分别通过气体除尘换热器38和脱硫脱硝换热器32与进气管道2、脱硫脱硝进气管道18相连通。
颗粒检测区13和玻璃复合陶瓷球再生区15检测合格再生合格的玻璃复合陶瓷球经管道与玻璃复合陶瓷球存储盒5相连通，多孔陶瓷球催化剂检测区29和多孔陶瓷球催化剂再生区31检测合格再生合格的多孔陶瓷球催化剂经管道与多孔陶瓷球催化剂存储盒20相连通。
本发明多孔陶瓷球催化剂的制备方法如下：
1)首先，取粒径为2mm的多孔氧化铝陶瓷球、硝酸盐和助催化剂硝酸铈，将硝酸盐和硝酸铈加入去离子水中配制成催化剂溶液，所述的硝酸盐为铜、铁、钴、镍、锰、钠、镧对应的硝酸盐中的一种或两种；
2)将多孔氧化铝陶瓷球浸渍在催化剂溶液中，于500℃焙烧将催化剂溶液水分蒸发使活性组分遗留在多孔氧化铝陶瓷球细孔及表面上得到负载金属氧化物催化剂的多孔陶瓷球催化剂，其是，M(x)：CeO2：Al203的质量比为1～10：3：87～96，M为铜、铁、钴、镍、锰、钠或镧中的一种或两种的金属氧化物，x＝1-10。不同金属组分与含量负载的催化剂，在不同温度范围具有不同催化效率。
制备过程中掺杂硝酸铈，使最终形成的二氧化铈作为助催化剂，在催化剂中能起分散性能，增进催化剂的热稳定性和抗烧结能力，还可以提高此类催化剂的储氧能力，使催化剂的储氧量增加，活性提高等。
高温含尘气体除尘与脱硫脱硝方法，包括以下过程：
1)降尘区：首先，开启进气阀门3，高温烟气经进气管道2进入到除尘过滤器筒体7内，烟气自一侧向另一侧穿过除尘过滤器筒体7内填满的玻璃复合陶瓷球，高温气体在玻璃复合陶瓷球中穿过不断变向的空隙时，与玻璃复合陶瓷球发生热交换并将玻璃复合陶瓷球表面玻璃相熔化，完成传热过程；同时高温气体中的超细粉尘在与表面附着液态玻璃相的玻璃复合陶瓷球不断碰撞过程中被吸附与捕捉，并沉积在液态玻璃相中，完成粉尘富集与气体净化过程，开启排气阀门16过滤后的烟气在引风机17的作用下从除尘后排气管道9进入脱硫脱硝进气管道18；
2)脱硫脱硝区：除尘后的烟气由脱硫脱硝进气管道18进入到填满多孔陶瓷球催化剂的脱硫脱硝处理器筒体23中，通过开启氨气进气阀门36，经过氨气进气管道37将反应所需氨气通入，在多喷头喷气装置39与多孔陶瓷球催化剂的作用下实现除尘后烟气中NOx、SOx的脱除；通过实时监测温度表19确定脱硫脱硝处理器筒体23内烟气温度，随时调整相应催化温度的多孔陶瓷球催化剂，脱硫脱硝后烟气从左至右流动，由排气阀门24控制下，在引风机25作用下控制流体速度，经过排气管道26排出。
其中除尘区：通过取样孔34取样判断除尘过滤器筒体7内玻璃复合陶瓷球的粘度，需更新玻璃复合陶瓷球时通过卸料管道8由卸料阀门10控制进入液态玻璃陶瓷球分离区11内，此时处于低温区的温度不能小于玻璃相变温度，将表面液态玻璃的陶瓷球进行分连，经过冷却器12处理至相变温度以下形成单个的玻璃陶瓷球；随后进入颗粒检测区13中，观测陶瓷球的尺度变化情况，合格的玻璃复合陶瓷球重新投入玻璃复合陶瓷球存储盒5中进行循环使用，不合格的玻璃复合陶瓷球通过卸料管道14进入到复合玻璃陶瓷球再生区15，在换热器38的作用下，利用从通过进气管道2的高温烟气多余热能，调整玻璃复合陶瓷球再生区15的反应温度，在其中操作高温离心分离可分离出玻璃相和纯陶瓷球，复合玻璃陶瓷球再生区15生成的新玻璃复合陶瓷球循环使用重新投入到玻璃复合陶瓷球存储盒5中；
脱硫脱硝区：通过取样孔27取样，判断多孔陶瓷球催化剂的催化活性，需更新的多孔陶瓷球催化剂通过卸料管道33由卸料阀门28进入到催化剂检测区29中，通过催化剂活性测试合格的多孔陶瓷球催化剂重新投入到多孔陶瓷球催化剂存储盒20中，不合格的多孔陶瓷球催化剂通过卸料管道30进入到多孔陶瓷球催化剂再生区31中，在其中通过换热器32调节温度，通过天然气对多孔陶瓷球催化剂成分进行还原分离，生成液态SO2或者单质S进行富集，并对催化剂内活性成分进行氧化再生，得到新的有催化活性的多孔陶瓷球催化剂循环使用重新投入到多孔陶瓷球催化剂存储盒20中；
从除尘脱硫脱硝区排出的净化气体通过排气管道26，由气体检测器35进行在线测试其粉尘、硫化物、氮化物、氨气的含量，根据实测结果对除尘与脱硫脱硝工艺，即除尘中陶瓷微球表面玻璃相变温度点、脱硫脱硝中不同温度活性催化剂投放以及由引风机调整的气体流动速度，保证以始终最佳效率以及对能源最节约方案保持除尘与脱硫脱硝效果；根据尾气中氨气的实测结果对多喷头喷气装置39中的气体总量及喷头功率进行调整，即调整喷头总管气量或者气压。保证在最合适的氨气反应比例下进行脱硫脱硝操作，防止多余氨气的泄漏问题。
本发明的主要优点：
1、通过与高效除尘操作相结合，减少粉尘杂质对脱硫脱硝催化剂覆盖导致的催化剂效率降低等问题；
2、对于除尘中的包裹玻璃的陶瓷球以及脱硫脱硝中的多孔陶瓷球催化剂，陶瓷球具有耐高温耐磨损优点，且更换简单，在线动态连续性。也可通过后续简单处理实现两种陶瓷球设备的循环再生，保证除尘脱硫脱硝工序连续性，降低工业成本。
3、以多孔陶瓷球结构作为催化剂载体，可以有效增加脱硫脱硝剂与气体的接触面积，与除尘湿法环境高吸附性结合，提高除尘脱硫脱硝总体效率。
4、除尘脱硫脱硝一体化系统对烟气的温降少，热能回收与利用价值率高。同时除尘陶瓷球与催化陶瓷球再生，可利用烟气余热进行，系统能耗少。
5、玻璃相变材料作为保护层，缓冲高温高压气体对于除尘陶瓷球和整体设备的热冲击和磨损，提高整体设备的服役寿命。
6、实现了高温烟气除尘、脱硫、脱硝技术一体化。不仅设备集成度高，适应性强，用途广，可以满足不同烟气量、温度、含尘量、有害气体含量等工业环境；而且实时调配能力强，容错率高，可以满足同一装置下烟气量、温度、有害气体含量变化环境。
7、陶瓷与玻璃来源广泛，球化与涂层制备难度低于多孔陶瓷/合金膜制备，成型性好，稳定性高，耐磨损易储存，再生过程简单，可实时更换，消除了多孔陶瓷/合金膜一次更换的难度和重大成本投入，消除了对大型工业装置连续化运行的影响。
8、系统自身涉及的玻璃相催化剂均可再生等处理，其所回收的有价粉尘及与置换的有用成分均可通过富集回收，实现资源的高效利用。
9、适用于实际工业中，满足步骤简单，成本低廉。反应高效，可循环回收等一系列的生产问题，且在脱硝硫硝过程中不产生有害副产物以及废水等，满足短周期、高精度、高成熟度的国家烟气处理生产要求。
本发明根据烟气温度、含量等情况检测分析，通过调节除尘系统中陶瓷微球表面玻璃材料不同相变温度以及脱硫脱硝系统中不同活性温度的催化剂投放调控除尘以及脱硫脱硝过程设备及效率，并可通过对尾气中氨气的含量检测与反馈，调整喷头总管气量或者气压，保证在最合适的氨气反应比例下进行脱硫脱硝操作，防止多余氨气的泄漏问题。实现氨气的最佳利用，减少泄漏，达到工业资源的最高效率利用以及设备烟气处理能力的在线升级。

Claims (8)

1.一种高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：包括高温含尘气体除尘装置和脱硫脱硝装置；
所述的高温含尘气体除尘装置包括一侧连通有进气管道(2)、另一侧连通有除尘后排气管道(9)的除尘过滤器筒体(7)，在除尘过滤器筒体(7)上、下端分别与玻璃复合陶瓷球存储盒(5)、卸料管道一(8)相连通，所述除尘过滤器筒体(7)内部设置有玻璃复合陶瓷球，所述的除尘过滤器筒体(7)的卸料管道一(8)下端依次连通有液态玻璃陶瓷球分离区(11)、冷却器(12)、颗粒检测区(13)和玻璃复合陶瓷球再生区(15)；
所述的玻璃复合陶瓷球由10～100μm的陶瓷实心微球以及附着在该陶瓷实心微球表面的根据待处理的高温烟气温度确认的相变温度点的玻璃粉或可汽化的硅化物组成；
所述的脱硫脱硝装置包括一侧开设有与除尘后排气管道(9)相连通的脱硫脱硝进气管道(18)、另一侧开设有排气管道(26)的脱硫脱硝处理器筒体(23)，脱硫脱硝处理器筒体(23)上、下端分别与多孔陶瓷球催化剂存储盒(20)、卸料管道二(33)相连通，所述的脱硫脱硝处理器筒体(23)入口段设置有用于监测其内温度的温度表，在脱硫脱硝处理器筒体(23)内填充有多孔陶瓷球催化剂，且在脱硫脱硝处理器筒体(23)内的上端还安装有与氨气进气管道37相连通的多喷头喷气装置(39)，所述的脱硫脱硝处理器筒体(23)的卸料管道二(33)下端依次连通有多孔陶瓷球催化剂检测区(29)和多孔陶瓷球催化剂再生区(31)。
2.根据权利要求1所述的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：所述的高温含尘气体除尘装置的进气管道(2)上安装有温度表，且在进气管道(2)的入口、除尘后排气管道(9)的出口、玻璃复合陶瓷球存储盒(5)的进料管道(6)上及卸料管道一(8)的出口分别安装有进气阀门(3)、排气阀门、进料阀门和卸料阀门。
3.根据权利要求1所述的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：所述的脱硫脱硝装置的脱硫脱硝进气管道(18)上安装有引风机，且在多孔陶瓷球催化剂存储盒(20)的进料管道(22)上、卸料管道二(33)的出口及氨气进气管道(37)上分别安装有进料阀门、卸料阀门和氨气进气阀门(36)，排气管道(26)自来流方向依次安装有排气阀门、气体检测器(35)及引风机。
4.根据权利要求1所述的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：所述的除尘过滤器筒体(7)和脱硫脱硝处理器筒体(23)上分别开设有除尘器取样孔(34)和脱硫脱硝取样孔(27)。
5.根据权利要求1所述的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：所述的玻璃复合陶瓷球再生区(15)及多孔陶瓷球催化剂再生区(31)分别通过气体除尘换热器(38)和脱硫脱硝换热器(32)与进气管道(2)、脱硫脱硝进气管道(18)相连通。
6.根据权利要求1所述的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：所述的颗粒检测区(13)和玻璃复合陶瓷球再生区(15)检测合格再生合格的玻璃复合陶瓷球经管道与玻璃复合陶瓷球存储盒(5)相连通，多孔陶瓷球催化剂检测区(29)和多孔陶瓷球催化剂再生区(31)检测合格再生合格的多孔陶瓷球催化剂经管道与多孔陶瓷球催化剂存储盒(20)相连通。
7.一种基于权利要求1所述装置的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝方法，其特征在于：
1)除尘区：首先，开启进气阀门(3)，高温烟气经进气管道(2)进入到除尘过滤器筒体(7)内，烟气自一侧向另一侧穿过除尘过滤器筒体(7)内填满的玻璃复合陶瓷球，高温气体在玻璃复合陶瓷球中穿过不断变向的空隙时，与玻璃复合陶瓷球发生热交换并将玻璃复合陶瓷球表面玻璃相熔化，完成传热过程；同时高温气体中的超细粉尘在与表面附着液态玻璃相的玻璃复合陶瓷球不断碰撞过程中被吸附与捕捉，并沉积在液态玻璃相中，完成粉尘富集与气体净化过程，开启排气阀门过滤后的烟气在引风机的作用下从除尘后排气管道(9)进入脱硫脱硝进气管道(18)；
2)脱硫脱硝区：除尘后的烟气由脱硫脱硝进气管道(18)进入到填满多孔陶瓷球催化剂的脱硫脱硝处理器筒体(23)中，通过开启氨气进气阀门(36)，经过氨气进气管道(37)将反应所需氨气通入，在多喷头喷气装置(39)与多孔陶瓷球催化剂的作用下实现除尘后烟气中NOx、SOx的脱除；通过实时监测温度表确定脱硫脱硝处理器筒体(23)内烟气温度，随时调整相应催化温度的多孔陶瓷球催化剂，脱硫脱硝后烟气从左至右流动，由排气阀门控制下，在引风机作用下控制流体速度，经过排气管道(26)排出。
8.一种如权利要求7所述的高温含尘气体除尘与脱硫脱硝方法：其特征在于：所述的除尘区：通过除尘器取样孔(34)取样判断除尘过滤器筒体(7)内玻璃复合陶瓷球的粘度，需更新玻璃复合陶瓷球时通过卸料管道一(8)由卸料阀门控制进入液态玻璃陶瓷球分离区(11)内，此时处于低温区的温度不能小于玻璃相变温度，将表面附着有液态玻璃且相互接触的陶瓷球进行分粘，经过冷却器(12)处理至相变温度以下形成单个的玻璃陶瓷球；随后进入颗粒检测区(13)中，观测陶瓷球的尺度变化情况，合格的玻璃复合陶瓷球重新投入玻璃复合陶瓷球存储盒5中进行循环使用，不合格的玻璃复合陶瓷球通过卸料管道三(14)进入到玻璃复合陶瓷球再生区(15)，在气体除尘换热器(38)的作用下，利用从通过进气管道(2)的高温烟气多余热能，调整玻璃复合陶瓷球再生区(15)的温度，在其中通过高温离心分离将液态玻璃相和陶瓷球分离，分离后的陶瓷球在玻璃复合陶瓷球再生区(15)通过再包覆，形成新的玻璃复合陶瓷球，再投入到玻璃复合陶瓷球存储盒(5)中循环使用；
脱硫脱硝区：通过脱硫脱硝取样孔(27)取样，判断多孔陶瓷球催化剂的催化活性，需更新的多孔陶瓷球催化剂通过卸料管道二(33)由卸料阀门进入到催化剂检测区(29)中，通过催化剂活性测试合格的多孔陶瓷球催化剂重新投入到多孔陶瓷球催化剂存储盒(20)中，不合格的多孔陶瓷球催化剂通过卸料管道四(30)进入到多孔陶瓷球催化剂再生区(31)中，在其中通过脱硫脱硝换热器(32)调节温度，通过天然气对多孔陶瓷球催化剂成分进行还原分离，生成液态SO2或者单质S进行富集，并对催化剂内活性成分进行氧化再生，得到新的有催化活性的多孔陶瓷球催化剂循环使用重新投入到多孔陶瓷球催化剂存储盒(20)中；
从除尘区、脱硫脱硝区排出的净化气体通过排气管道(26)，由气体检测器(35)进行在线测试其粉尘、硫化物、氮化物、氨气的含量，根据实测结果对除尘与脱硫脱硝工艺，即除尘中陶瓷微球表面玻璃相变温度点、脱硫脱硝中不同温度活性催化剂投放以及由引风机调整的气体流动速度，根据尾气中氨气的实测结果对多喷头喷气装置(39)中的气体总量及喷头功率进行调整，即调整喷头总管气量或者气压。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115618772B (zh) * 2022-12-19 2023-03-07 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 基于高温功能材料催化调控的尖锐前缘超高热载疏导方法
CN116966750B (zh) * 2023-08-18 2024-04-16 宜兴市苏哈电力设备有限公司 一种玻璃窑炉烟气一体化脱硝脱硫除尘装置及其使用方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001129338A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Nkk Corp 排ガスの集塵装置
CN102441321A (zh) * 2010-10-05 2012-05-09 韩国energy技术研究院 用于除去废气中的酸性气体的装置和方法
CN203469678U (zh) * 2013-08-30 2014-03-12 山东纳瑞环保科技有限公司 陶瓷滤球与陶瓷滤管组合的烟气除尘优化装置
CN105536528A (zh) * 2015-12-14 2016-05-04 中国科学院过程工程研究所 一种脱硝除尘双功能陶瓷过滤器的制备方法
CN105833689A (zh) * 2016-05-11 2016-08-10 华能国际电力股份有限公司 一种高温下粉尘与NOx超低排放的系统及方法
CN106474889A (zh) * 2016-10-24 2017-03-08 黄华丽 一种硫和氮氧化物脱除剂的制备及脱除方法和装置
CN107511009A (zh) * 2017-09-18 2017-12-26 北京科技大学 一种高温含尘烟气移动颗粒床净化与余热回收系统
CN212068224U (zh) * 2020-03-24 2020-12-04 浙江先创能源科技股份有限公司 一种除尘、脱硝、脱二噁英一体化装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002346322A (ja) * 2001-05-25 2002-12-03 Minebea Co Ltd 空気清浄フィルター

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001129338A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Nkk Corp 排ガスの集塵装置
CN102441321A (zh) * 2010-10-05 2012-05-09 韩国energy技术研究院 用于除去废气中的酸性气体的装置和方法
CN203469678U (zh) * 2013-08-30 2014-03-12 山东纳瑞环保科技有限公司 陶瓷滤球与陶瓷滤管组合的烟气除尘优化装置
CN105536528A (zh) * 2015-12-14 2016-05-04 中国科学院过程工程研究所 一种脱硝除尘双功能陶瓷过滤器的制备方法
CN105833689A (zh) * 2016-05-11 2016-08-10 华能国际电力股份有限公司 一种高温下粉尘与NOx超低排放的系统及方法
CN106474889A (zh) * 2016-10-24 2017-03-08 黄华丽 一种硫和氮氧化物脱除剂的制备及脱除方法和装置
CN107511009A (zh) * 2017-09-18 2017-12-26 北京科技大学 一种高温含尘烟气移动颗粒床净化与余热回收系统
CN212068224U (zh) * 2020-03-24 2020-12-04 浙江先创能源科技股份有限公司 一种除尘、脱硝、脱二噁英一体化装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Filtration characteristics of granular bed with layered drawers forremoving dust from gas streams;Yin shaowu et al.;《Particuology》;20210430;第55卷;191-198 *
高温除尘无机滤料国内外进展综述;刘侃等;《环境工程》;20170630;第35卷(第6期);69-72 *

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