CN204865480U

CN204865480U - 一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统

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Publication number: CN204865480U
Application number: CN201520464642.7U
Authority: CN
Inventors: 陈淼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-27
Filing date: 2015-06-27
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-06-27

Abstract

本实用新型涉及一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统。该系统，包括反应仓，反应仓内设置曝气管，反应仓与喷淋仓连通，喷淋仓上面依次设置集气仓、除雾器，所述喷淋仓经烟气换热器与进烟口连接，喷淋仓经喷淋回液管与喷淋循环氧化池连接，喷淋循环氧化池经喷淋循环泵与喷淋仓相连，反应仓与集气仓通过上升烟道连通，集气仓经清液回流管与清液箱连接。本实用新型降低了脱硫塔入口烟温，使脱硫塔蒸发水量减少，排出的烟温低，湿烟气冷凝水降低，节约了用水量；将喷淋脱硫工艺和鼓泡脱硫工艺巧妙的结合在一起。脱硫效率达到了99%以上，烟气含硫量小于15？mg/Nm³。

Description

一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统

（一）技术领域

本实用新型属于脱硫、脱硝、除尘节水技术领域，并涉及热能传热技术领域，特别涉及一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统。

（二）背景技术

目前烟气脱硫大部分采用的都是湿法脱硫，利用喷水降低烟温来进行脱硫。由于进塔烟温较高，产生的蒸汽量较大，既浪费了水量，又增加大了排污量。使脱硫后排出的烟气温度也较高，使烟气带走的水量也较多。湿烟气中还带有细小的液滴，残存的SO₂、气溶胶等。通过除雾器后，只能去除烟气中部分细小的液滴，烟气中还存在部分液滴，含量一般为75ml/m³左右，这些细小的液滴中包含着固形物和可溶物，大约含量在12%—18%的浆液，它们主要是未被捕及的粉尘，过剩的脱硫剂（如石灰石、生石灰等），以及吸收SO₂后生成物。为了减少蒸汽量的产生，降低排烟温度，减少气溶股和细小颗粒以及降低液滴浆液浓度的排放，需要把烟气换热、脱硫、脱硝和除尘等多污染物协同控制技术的研究。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，该装置结构简单、综合能耗低，无堵塞无易损件，运行灵活方便，可高效脱硫脱硝除尘。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，包括反应仓，反应仓内设置曝气管，其特殊之处在于：反应仓与喷淋仓连通，喷淋仓位于反应仓的上面，喷淋仓上面依次设置集气仓、除雾器，所述喷淋仓经烟气换热器与进烟口连接，喷淋仓经喷淋回液管与喷淋循环氧化池连接，喷淋循环氧化池经喷淋循环泵与喷淋仓相连，喷淋仓内设置浆液喷嘴，反应仓与集气仓通过上升烟道连通，集气仓经清液回流管与清液箱连接，所述清液箱经清液循环泵与水嘴相连，所述水嘴位于集气仓与除雾器之间，集气仓内设置筛板，筛板上设有溢流管或者溢流槽。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，上升烟道进口处有臭氧管，上升烟道头部安装烟气导向叶片，上升烟道内有旋流导片，溢流管与水封箱连接，喷淋循环氧化池经倒浆泵与反应仓连接。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，上升烟道出口安装有清水喷嘴，清水喷嘴与除雾器分别连接冲洗水管，清液循环泵与脱硫系统相连，反应仓上还分别设置吸收剂管、脉冲泵，喷淋循环氧化池上还分别设置氧化风管、浆液排出管、搅拌器。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，反应仓与清液箱通过管道连接。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，曝气管7插入反应仓内浆液中，其深度为50～400mm。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，筛板上筛孔的直径为6～25mm，溢流管比筛板高出10～150mm。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，可以采用溢流管也可以采用溢流槽。

一种根据所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统的运行方法，包括以下步骤：

烟气首先通过进烟口进入烟气换热器，将烟温降低到70-110℃时，再进入脱硫塔的喷淋仓，烟气在喷淋仓内经浆液喷嘴喷淋，喷淋反应除尘后的浆液落到喷淋仓底板上，经喷淋回液管重力流回喷淋循环氧化池，然后由喷淋循环泵再打到喷淋仓进行喷淋，以此循环往复，烟气经过喷淋进行第一次脱硫、脱硝除尘后，通过连接口进入布气仓，在布气仓内将烟气均匀分配到多根曝气管内，烟气在压力作用下从曝气管中喷出，形成了连续气泡层，烟气中的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中的细小烟尘也接触液膜后被除去，形成了二级脱硫和除尘，被净化的烟气通过曝气管之间的空隙进入到上升烟道进口，在上升烟道进口处有臭氧管加入臭氧，上升烟道头部安装了烟气导向叶片，上升烟道内有旋流导片，加入了臭氧的烟气在导向叶片的作用下在烟道内旋转起来，烟气在上升烟道内旋转上升，使烟气和臭氧能充分混合，烟气中的一氧化氮和臭氧也能充分接触氧化，烟气中的灰尘和小液滴也在旋转作用下甩到烟道壁上，灰尘和小液滴顺着烟道壁流到下部浆液内，在上升烟道出口安装有清水喷嘴，定时冲洗上升烟道，经过旋流后的烟气，把烟气中的细小颗粒和小液滴去除了一大部分，烟气从上升烟道出来后进入集气仓，在上升烟道出口上部，集气仓内安装有筛板，当除雾器的冲清水和喷水嘴喷水落到筛板上，将通过溢流管流到水封箱，然后再流到集气仓底板，经过清液回流管流到清液箱，由清液循环泵再打到筛板上部喷淋，使筛板上的液面一直保持溢流管的高度，以此使清液循环往复，清液循环泵不断地循环供水，同时也给脱硫系统供水，又不断地补给除雾器冲洗水和清水，使清液循环水离子浓度保持在比较低的状态。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统的运行方法，烟气通过筛孔吹起上面的液体，形成大量的气泡，由于气泡提供巨大的气液接触表面，以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈过程中不断更新，提供了使气体中夹带的尘粒碰撞粘附到液膜上的条件，达到洗涤分离气体中尘粒的效果，由于清液中加入了除尘剂，使水溶液降低了表面张力，使水与粉尘的接触角度变小，使水溶液对粉尘具有较高的润湿性和粘附性，从而提高了水对粉尘的亲和力，大大增加水对粉尘的湿润能力和抑尘效果。

本实用新型的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统的运行方法，在喷淋仓的液气比在1～8之间，脱硫效率控制在30%～80%之间，烟气进口含硫量不高于15000mg/Nm³,烟气含尘量控制在150mg/Nm³以下，通过曝气管之间的空隙进入到上升烟道进口的烟气中二氧化硫小于50mg/Nm³,烟尘小于20mg/Nm³，加入了臭氧的烟气在上升烟道内的流速控制住8～25m/s之间，烟气从上升烟道出来后进入集气仓，由于集气仓面积大，烟气流速不大于3m/s，通过筛孔时流速加大，为6～30m/s。

本发明的有益效果是：本实用新型提供了一个高效脱硫、脱硝、除尘，并达到超低排放标准，以及节水一体化的工艺系统，

1、本发明降低了脱硫塔入口烟温，使脱硫塔蒸发水量减少，水的浓缩倍数降低，可减少脱硫系统排污，即节省了用水量又减少了污水的处理费用。同时，排出的烟温低，湿烟气冷凝水降低，也节约了用水量；

2、将喷淋脱硫工艺和鼓泡脱硫工艺巧妙的结合在一起，利用了两种脱硫工艺的优点，采用了双PH值运行，达到了能耗低并能高效脱硫的目的。脱硫效率达到了99%以上，烟气含硫量小于15mg/Nm³；

3、深度除尘：初次喷淋脱硫的同时也进行了第一次洗涤除尘。二次鼓泡脱硫也是水浴除尘；三次除尘是烟气在上升烟道内旋风除尘；通过筛板时进行泡沫化学除尘。经过四级除尘后（包括液滴含固量计算在内），烟尘含量小于5mg/Nm³；

4、深度脱硝：当烟气喷淋脱硫和鼓泡脱硫后，在上升烟道进口处加入了臭氧，将烟气中的一氧化氮氧化成二氧化氮，二氧化氮通过筛板时将溶解在清水中，达到了深度脱硝的目的，烟气中的氮氧化物含量小于50mg/Nm³。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图1为本实用新型高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统的结构示意图；

附图2为附图1上部的结构示意图；

附图3为附图1下部左侧的结构示意图；

附图4为附图1下部右侧的结构示意图；

图中：1进烟口，2烟气换热器，3喷淋仓，4浆液喷嘴，5连接口，6布气仓，7曝气管，8反应仓，9搅拌器，10喷淋回液管，11喷淋循环泵，12氧化风管，13浆液排出管，14喷淋循环氧化池，15吸收剂管，16倒浆泵，17脉冲泵，18清液循环泵，19清液箱，20臭氧管，21导向叶片，22上升烟道，23清水喷嘴，24清液回流管，25冲洗水管，26脱硫系统供水管，27集气仓，28烟风帽，29水封箱，30溢流管，31筛板，32筛孔，33水嘴，34除雾器，35补水管，36除尘剂管，37碱液管。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括反应仓8，反应仓8内设置曝气管7，反应仓8与喷淋仓3连通，喷淋仓3位于反应仓8的上面，喷淋仓3上面依次设置集气仓27、除雾器34，所述喷淋仓3经烟气换热器2与进烟口1连接，喷淋仓3经喷淋回液管10与喷淋循环氧化池14连接，喷淋循环氧化池14经喷淋循环泵11与喷淋仓3相连，喷淋仓3内设置浆液喷嘴4，反应仓8与集气仓27通过上升烟道22连通，集气仓27经清液回流管24与清液箱19连接，所述清液箱19经清液循环泵18与水嘴33相连，所述水嘴33位于集气仓27与除雾器34之间，集气仓27内设置筛板31，筛板31上设有溢流管30。上升烟道22进口处有臭氧管20，上升烟道22头部安装烟气导向叶片21，上升烟道22内有旋流导片，溢流管30与水封箱29连接，喷淋循环氧化池14经倒浆泵16与反应仓8连接。上升烟道22出口安装有清水喷嘴23，清水喷嘴23与除雾器34分别连接冲洗水管25，清液循环泵18与脱硫系统供水管26相连，反应仓8上还分别设置吸收剂管15、脉冲泵17，喷淋循环氧化池14上还分别设置氧化风管12、浆液排出管13、搅拌器9。反应仓8与清液箱19通过管道连接。清液箱19与补水管35、除尘剂管36、碱液管37相连。上升烟道22上方设置烟风帽28。

烟气首先通过进烟口1进入烟气换热器2，将烟温降低到80oC左右时，再进入脱硫塔的喷淋仓3，烟气在喷淋仓3内经浆液喷嘴4喷淋，根据进口的烟气含硫量液气比一般在1～8之间，脱硫效率控制在30%～80%之间。烟气进口含硫量不高于15000mg/Nm³,烟气含尘量控制在150mg/Nm³以下，喷淋反应除尘后的浆液落到喷淋仓3底板上，经喷淋回液管10重力流回喷淋循环氧化池14，然后由喷淋循环泵11再打到喷淋仓3进行喷淋，以此循环往复。烟气经过喷淋进行第一次脱硫、脱硝除尘后，通过连接口5进入布气仓6，在布气仓6内将烟气均匀分配到多根曝气管7内，曝气管7插入浆液中的深度为50～400毫米，烟气在压力作用下从曝气管7中喷出，形成了连续气泡层，烟气中的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中的细小烟尘也接触液膜后被除去，形成了二级脱硫和除尘，脱硫效率可达到99%以上，烟气中二氧化硫小于50mg/Nm³,烟尘小于20mg/Nm³。被净化的烟气通过曝气管7之间的空隙进入到上升烟道22进口，在上升烟道22进口处有臭氧管20加入臭氧，上升烟道22头部安装了烟气导向叶片21。上升烟道22内有旋流导片。加入了臭氧的烟气在导向叶片21的作用下在烟道内旋转起来，流速一般控制住8～25m/s之间。烟气在上升烟道22内旋转上升，使烟气和臭氧能充分混合，烟气中的一氧化氮和臭氧也能充分接触氧化。烟气中的灰尘和小液滴也在旋转作用下甩到烟道壁上，灰尘和小液滴顺着烟道壁流到下部浆液内。在上升烟道22出口安装有清水喷嘴23，定时冲洗上升烟道22。经过旋流后的烟气，把烟气中的细小颗粒和小液滴去除了一大部分。烟气从上升烟道22出来后进入集气仓27，由于集气仓27面积大，烟气流速小，一般不大于3m/s。在上升烟道22出口上部，集气仓27内安装有筛板31，筛孔32直径一般为6～30mm，筛板31根据面积大小可分为多块。筛板31上有溢流管30，溢流管30控制筛板31上面的液面高度，溢流管30比筛板31一般高出10～150mm，可根据面积设置溢流管30的数量。溢流管30也可以采用溢流槽。当烟气进入集气仓27，流速突然变小，通过筛孔32时流速加大，一般为6～25m/s，由于筛板31上面有喷水嘴和除雾器34冲洗水补水，当烟气流速达到6m/s时，清水将不会从筛孔32流下，只能通过溢流管30溢流，筛板31上将保持溢流管30高度的液面。当除雾器34的冲清水和喷水嘴喷水落到筛板31上，将通过溢流管30流到水封箱29，然后再流到集气仓27底板，经过清液回流管24流到清液箱19，由清液循环泵18再打到筛板31上部喷淋，使筛板31上的液面一直保持溢流管30的高度，以此使清液循环往复。

清液循环泵18不断地循环供水，同时也给脱硫系统供水管26供水，除雾器34的冲洗水补入到循环水中，当除雾器34的冲洗水量小于脱硫系统供水管26供水量时，补水管35向清水箱19补水，清液循环系统不断地补入清水，使清液循环水离子浓度保持在比较低的状态。根据烟气的含尘性质，将选择合适的除尘剂，通过除尘剂管36补入清液箱19。当清液箱19内的PH值低于6时将通过碱液管37补入碱液。

烟气通过筛孔32吹起上面的液体，形成大量的气泡，由于气泡提供巨大的气液接触表面，以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈过程中不断更新，提供了使气体中夹带的尘粒碰撞粘附到液膜上的条件，达到洗涤分离气体中尘粒的效果。由于清液中加入了除尘剂，使水溶液降低了表面张力，使水与粉尘的接触角度变小，使水溶液对粉尘具有较高的润湿性和粘附性，从而提高了水对粉尘的亲和力，大大增加水对粉尘的湿润能力和抑尘效果，因此，烟气中的微细尘粒几乎全部去掉。烟气中的酸雾、气溶胶、含有固体和离子的小液滴、被臭氧氧化后的一氧化氮生成的二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫等都溶解在清液中。经过清液洗涤的烟气带有少量的细小水滴，经除雾器34后含有细小液滴小于50mg/Nm³,细小液滴的含固量由于清液的稀释将大大减少，经清液洗涤除雾后的烟气SO₂＜15mg/Nm³,尘＜5mg/Nm³,NO＜50mg/Nm³，达到了超低排放的标准。

Claims

1.一种高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，包括反应仓，反应仓内设置曝气管，其特征在于：反应仓与喷淋仓连通，喷淋仓位于反应仓的上面，喷淋仓上面依次设置集气仓、除雾器，所述喷淋仓经烟气换热器与进烟口连接，喷淋仓经喷淋回液管与喷淋循环氧化池连接，喷淋循环氧化池经喷淋循环泵与喷淋仓相连，喷淋仓内设置浆液喷嘴，反应仓与集气仓通过上升烟道连通，集气仓经清液回流管与清液箱连接，所述清液箱经清液循环泵与水嘴相连，所述水嘴位于集气仓与除雾器之间，集气仓内设置筛板，筛板上设有溢流管。

2.根据权利要求1所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，其特征在于：上升烟道进口处有臭氧管，上升烟道头部安装烟气导向叶片，上升烟道内有旋流导片，溢流管与水封箱连接，喷淋循环氧化池经倒浆泵与反应仓连接。

3.根据权利要求1或2所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，其特征在于：上升烟道出口安装有清水喷嘴，清水喷嘴与除雾器分别连接冲洗水管，清液循环泵与脱硫系统相连，反应仓上还分别设置吸收剂管、脉冲泵，喷淋循环氧化池上还分别设置氧化风管、浆液排出管、搅拌器。

4.根据权利要求3所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，其特征在于：反应仓与清液箱通过管道连接。

5.根据权利要求4所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，其特征在于：曝气管7插入反应仓内浆液中，其深度为50～400mm。

6.根据权利要求4或5所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，其特征在于：筛板上筛孔的直径为6～30mm，溢流管比筛板高出10～150mm。

7.根据权利要求4或5所述的高效脱硫、脱硝、除尘及节水一体化工艺系统，其特征在于：筛板上设有溢流管或者溢流槽。