CN203108418U - 湿法烟气脱硫脱硝一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种湿法烟气脱硫脱硝一体化装置，包括塔体和塔外的附属装置。塔体的内腔底部设有浆液池，在浆液池的上口塔体侧壁处设有烟气进口，在烟气进口的上方设有数层脱硫循环喷淋管，在脱硫循环喷淋管顶层处设有将塔体内腔分隔成脱硫空间和脱硝空间的隔塔板（气体分布器）；在脱硝空间中设有角钢筛孔板和数层脱硝循环喷淋管，在其上方设有除雾器和除雾器冲洗管；在塔体的顶部为直排湿烟囱，为烟气的出口。本实用新型可以在同一个塔内同时进行脱硫脱硝，并可在常温常压下进行反应，特别适合于处理钢厂烟气等烟温较低的废气。

Description

湿法烟气脱硫脱硝一体化装置

技术领域

本实用新型涉及属于环境保护技术领域，是一种湿法烟气脱硫脱硝一体化装置。

背景技术

中国是燃煤和钢铁生产大国，排放烟气量十分巨大，烟气中含有大量的硫氧化物和氮氧化物，直接排放会对大气造成严重的污染，影响人类正常的生活和生产活动。因此控制二氧化硫和氮氧化物的污染，是我国和当今世界亟待解决的问题，是保护环境和造福人类的紧迫任务。

目前，烟气脱硫脱硝一般都单独开发，形成各自独立的技术体系和工艺流程，也应用独立的反应设备，造成整个烟气净化系统复杂，占地面积大，运行费用高，同时独立的脱硫和脱硝装置如何合理组合，高效运行具有很大难度。

目前国家对各种行业的脱硝要求越来越高，现在电厂脱硝已经如火如荼，钢厂也要求在十三五期间全面脱硝，全面减少NOx的排放量。钢厂氮氧化物主要含有一氧化氮和二氧化氮，其中一氧化氮的含量占90%左右，一氧化氮难溶于水，脱除难度比较大。目前电厂运行的烟气脱硝工程比较多，按其脱硝工艺主要可分为SCR、SNCR、活性炭联合脱硫脱硝等方法。SCR是当前最成熟的脱硝方法，脱硝效率较高，但其初始投资较大，运行费用高，并且需要在320-400℃的高温条件下才能反应，如果处理低温烟气，需增加加热段，大大增加了投资和运行耗能，同时SCR催化剂的中毒问题目前在冶金烧结等行业也是一个难题。

由于冶金烧结等行业的烟气有其烟温低（100-160℃左右），烟气量变化大等特点，常规的脱硝方法在钢厂应用起来困难比较大，选择一种常温常压反应、同时脱硫脱硝、经济可行、维护方便、操作简单的方案是当前整个行业努力的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有的技术不足，提供一种结构合理，工艺流程简单，脱硫脱硝效率高，投入和运行费用低的湿法烟气脱硫脱硝一体化的装置。

湿法烟气脱硫脱硝一体化装置，包括塔体和塔外附属机构,所述塔体的内腔底部设有浆液池，在浆液池的上方塔体侧壁处设有烟气进口，在烟气进口的上方设有数层脱硫循环喷淋管，脱硫循环喷淋管的顶部设有将塔体内腔分隔成脱硫空间和脱硝空间的隔塔板；在脱硝空间中设有角钢筛孔板和数层脱硝循环喷淋管，每层脱硝循环喷淋管分别通过与之对应的一台浆液循环泵与脱硝循环池相连通，隔塔板通过排液管与脱硝循环池连通；在脱硝循环喷淋管的上方布置有除雾器和除雾器冲洗装置；塔体顶部设有直排湿烟囱作为烟气的出口。

所述塔外附属机构包括依次与浆液池联通的副产物排出泵，副产物脱水系统和副产物最终处理系统；还包括脱硝附属装置，其中双氧水储罐通过双氧水稀释泵连接到双氧水稀释罐，双氧水稀释罐连接UV双氧水供应泵，UV双氧水供应泵另一端连接到UV照射器，UV照射器通过管道与塔内脱硝循环喷淋管相连。

上述脱硫循环喷淋管、脱硝循环喷淋管、隔塔板、角钢筛孔板、除雾器均通过各支撑架固定于塔体的内壁上。

所述湿法烟气脱硫脱硝一体化的装置中采用隔塔板将其中的塔体分为脱硫段和脱硝段，使塔体结构合理，脱硫脱硝独立进行，避免设置独立的脱硝装置，从而优化了布局，节省了空间。由于二氧化硫与双氧水反应活性高于氮氧化物，为防止双氧水与二氧化硫反应，一般可设置成双塔布置，但这样大大增加了投资和运行成本。本新型通过合理布置，在同一个塔内，使脱硫段和脱硝段独立反应，由于在脱硫段已经大部分脱除，从而防止因为氧化二氧化硫而消耗氧化剂，节省了运行成本。采用角钢筛孔板，增大气液接触面积，提高了传质效率。

本实用新型的脱硝工艺是通过紫外线照射后，产生大量羟基自由基的双氧水作为氧化剂，在液态下氧化氮氧化物为可溶性高价氮氧化物，同时在独立的脱硝区域内与脱硫后烟气反应，通过碱液中和，生成硝酸盐副产物。该工艺方法既简便了脱硝工艺，又有效降低了脱硝项目的投资和运行成本，具有显著的经济效益和社会效益。

所述湿法烟气脱硫脱硝一体化的装置脱硫效率可达95%以上，脱硝效率可达75%以上。

所述湿法烟气脱硫脱硝一体化的装置可在常温常压下进行反应，不需对烟气进行加热升温，减少了成本和投资。

所述湿法烟气脱硫脱硝一体化的装置可同时脱硫脱硝，脱硫和脱硝在一个塔中独立发生反应，无须增加脱硝反应器，同时使用同样的碱性反应剂进行吸收，流程简单，操作方便。

所述湿法烟气脱硫脱硝一体化的装置，适用于当前广泛应用的湿法脱硫的反应环境，相比SCR等方法，更易对现有脱硫工艺进行改造，实现同时脱硫脱硝的目的。

综上所述，本实用新型装置可以广泛应用于冶金、电力、热力等多种行业不同温度烟气的脱硫脱硝，并且最容易与现有脱硫技术相结合，进行改造，具有广阔的发展前景。

附图说明

图1是脱硫脱硝塔的结构示意图；

附图1中标明的，其中：1、烟气进口，2、脱硫脱硝塔，3、直排湿烟囱，4、脱硫循环泵，5、脱硫喷淋层，6、隔塔板，7、角钢筛孔板，8、脱硝循环池，9、脱硝循环泵，10、脱硝喷淋层，11、除雾器，12、除雾器冲洗管，13、双氧水储罐，14、双氧水稀释泵，15、双氧水稀释罐，16、UV双氧水供应泵，17、UV照射器，18、副产物排出泵，19、副产物脱水系统，20、副产物最终处理系统，21、浆液池，22、硝酸盐副产物收集装置。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

结合附图1，本实用新型所述及的湿法烟气脱硫脱硝一体化装置，包括塔体及其附属装置。塔体的内腔底部设有浆液池，在浆液池21的上方塔体设有烟气进口1，烟气进口的上方设有数层脱硫喷淋层5，在脱硫喷淋层5的上方设有隔塔板6，将脱硫区和脱硝区分开。隔塔板以下为脱硫区，以上为脱硝区。在脱硝空间设置有角钢筛孔板7，用于提高气液接触面积，增加脱硝效率，角钢筛孔板上方为脱硝喷淋层10。经脱硫脱硝后的烟气经除雾器11脱水后通过塔顶湿烟囱3排放。

烟气从烟气进口1进入脱硫脱硝反应塔2，依次经过脱硫区、隔塔板6、脱硝区后，经由直排湿烟囱3排出，脱硫区与脱硝区各自独立反应。烟气在脱硫区与脱硫喷淋层喷下的碱液（氢氧化钙、氨水、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾等）反应逆向接触，吸收烟气中大部分二氧化硫，然后通过反应塔底部的浆液池内氧化装置的氧化作用，生成副产物硫酸盐。经过沉淀后，通过副产物排出泵排出，然后经过脱水系统和最终处理系统进行处理。通过向浆液池中注入碱液（氢氧化钙、氨水、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾等）调整其PH值后，经过脱硫循环泵重复利用其进行脱硫反应。脱除大部分硫氧化物和高价氮氧化物的烟气通过隔塔板6，均布后进入脱硝区，进行脱硝反应。脱硝区的角钢筛孔板7可以大大增加气液接触面积和传质效率，保证脱硝反应时间。脱硝区用的氧化剂来自塔外脱硝附属装置。

所述烟气吸收系统塔外设有脱硝附属装置，购买的双氧水储存在双氧水储罐13里，通过双氧水稀释泵14打到双氧水稀释罐15，与工艺水混合稀释为5%的双氧水，然后通过UV双氧水供应泵打入紫外线照射器17中，进行紫外线照射产生羟基自由基，经充分照射后的双氧水溶液直接进入脱硝循环管，加入循环反应。烟气中的氮氧化物与经过紫外线照射后的双氧水溶液发生氧化反应，生成易溶于水的高价氮氧化物，反应后的脱硝反应液在隔塔板6（空气分布器）上收集，通过排液管流至脱硝循环池内，在池内可与碱性脱硝中和剂（氢氧化钙、氨水、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾等），发生酸碱中和反应，生成的硝酸盐副产物进入硝酸盐副产物收集装置22收集后回收利用。

经过脱硫脱硝反应后的净烟气因携带大量小液滴，需经过除雾器进行除雾，减少对后续设备的腐蚀和对环境的影响。除雾器定期冲洗，防止堵塞，经脱硫、脱硝、除雾后的烟气从直排湿烟囱3排放。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.湿法烟气脱硫脱硝一体化装置，包括塔体和塔外附属机构,其特征在于，所述塔体的内腔底部设有浆液池，在浆液池的上方塔体侧壁处设有烟气进口，在烟气进口的上方设有数层脱硫循环喷淋管，脱硫循环喷淋管的顶部设有将塔体内腔分隔成脱硫空间和脱硝空间的隔塔板；在脱硝空间中设有角钢筛孔板和数层脱硝循环喷淋管，每层脱硝循环喷淋管分别通过与之对应的一台浆液循环泵与脱硝循环池相连通，隔塔板通过排液管与脱硝循环池连通；在脱硝循环喷淋管的上方布置有除雾器和除雾器冲洗装置；塔体顶部设有直排湿烟囱作为烟气的出口；

所述塔外附属机构包括依次与浆液池联通的副产物排出泵，副产物脱水系统和副产物最终处理系统；还包括脱硝附属装置，其中双氧水储罐通过双氧水稀释泵连接到双氧水稀释罐，双氧水稀释罐连接UV双氧水供应泵，UV双氧水供应泵另一端连接到UV照射器，UV照射器通过管道与塔内脱硝循环喷淋管相连。

2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝一体化装置，其特征在于：上述脱硫循环喷淋管、脱硝循环喷淋管、隔塔板、角钢筛孔板、除雾器均通过各支撑架固定于塔体的内壁上。

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