CN211837163U - 一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，以降温除尘器和沉淀池为第一个循环，以吸收塔为第二个循环，两个循环配合，强化脱硫脱硝除尘的效果，工艺流程短，占地面积小，投资成本低，在第一个循环的喷淋液中加入脱硫剂，对经过布袋除尘后或粉尘含量较低的烟气进行主脱硫和除尘，脱硫效率90%以上、除尘率60%以上，降低了第二个循环脱硫和除尘的工艺压力；另外，第一循环喷淋过程中实现了烟气的降温，为后续的脱硝反应创造了有利条件，通过多个隔离屏障将烟气的运动路径规划为连续的“之”字型，强化了降温除尘器的除尘、脱硫、降温效果，该一体化装置除尘率96%以上，脱硫率99%以上，脱硝率95%以上。

Description

一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置

技术领域

本实用新型涉及烟气处理的领域，尤其是涉及一种流程短、成本低的双循环脱硫、脱硝、除尘一体化装置。

背景技术

随着国家环保要求越来越严苛，工业企业排放标准的不断提高。工业污染物排放中，烟气占到了大部分比例。烟气的脱硫、脱硝、除尘是烟气处理的重要环节。对于烟气脱硫、脱硝、除尘的理论及技术研究已经有几十年的历史，可以说，相关的理论和技术储备已经相当成熟。但是在实际使用过程中，往往难以兼顾流程、成本以及脱除效果。

现有技术提出了较多的脱硫、脱硝、除尘一体化工艺，意图在控制成本、简化流程的基础上保证脱除效果，但是实际情况往往是由于工艺复杂和脱除效率不够显著，为了满足排放标准，工艺流程并没有得到有效的缩短，进而，工艺成本也难以控制，导致企业烟气治理成本较高。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种流程短、成本低的双循环脱硫、脱硝、除尘一体化装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双循环脱硫、脱硝、除尘一体化装置，以解决现有技术一体化脱除装置工艺流程长、成本高、脱除效果不好的技术问题。

本实用新型提供的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，包括：降温除尘器、沉淀池、吸收塔，其中：

降温除尘器开设有烟气入口和出水口，降温除尘器的底部为从烟气入口一侧到与烟气入口相对一侧逐渐向下倾斜的坡面，降温除尘器底部有水，水面位于烟气入口之下、出水口之上，降温除尘器顶部设置有喷淋脱硫剂溶液的第一喷淋装置，出水口与沉淀池相连；

降温除尘器内设置有3个以上与烟气进入方向垂直的隔离屏障，所述隔离屏障与降温除尘器的顶部、底部以及降温除尘器的两个侧壁之一密闭连接，从而在隔离屏障和另一个侧壁之间形成一个烟气通过的通道，隔离屏障沿烟气进入方向依次与两个侧壁之一相连，交替布置在降温除尘器内；

降温除尘器的其中一个侧壁上开设有烟气出口，烟气出口与吸收塔的进气口连接，吸收塔内自下而上依次设置有旋流器、第二喷淋装置、除雾器、管束除尘器，第二喷淋装置喷淋脱硫脱硝复合剂溶液。

通过降温除尘器和沉淀池构成第一个循环，将一体式的吸收塔作为第二个循环，两个循环配合，能够强化脱硫脱硝除尘的效果，并且，工艺流程短，且设备较小、占地面积小，投资成本低，尤其是第一个循环中降温除尘器的设计，经过布袋除尘后或粉尘含量较低的烟气（低于100mg/m³）被送入降温除尘器后，由于顶部持续喷淋，粉尘被水捕获并随水下落到降温除尘器的底部，一部分粉尘会随水落至降温除尘器的底部，其余的粉尘撞击到隔离屏障后，大部分尤其是大颗粒粉尘会在惯性下脱除，进而在喷淋的作用下被冲刷至降温除尘器的底部，顶部喷淋和隔离屏障能够有效脱除烟气中粉尘，除尘效率达到60%以上；同时，喷淋液中加入了脱硫剂，能够在第一个循环中进行主脱硫，脱硫效率达到90%以上，降低了后续第二个循环脱硫和除尘的工艺压力，节省了脱硫脱硝复合剂；另外，喷淋的过程中实现了烟气的降温，为后续的脱硝反应创造了有利条件，通过多个隔离屏障将烟气的运动路径规划为连续的“之”字型，有利于进一步强化降温除尘器的除尘、脱硫、降温的效果，通过两个循环的配合，除尘率96%以上，脱硫率99%以上，脱硝率95%以上。

对于烟气出口和出水口的位置设置，只要保证烟气出口位于降温除尘器的水面以上、出水口位于水面以下即可，具体设置在某个侧壁上，均是根据实际生产情况可以设计布置，作为非限定性的说明，在结构和设计允许的情况下，出于减小占地面积、节约材料、降低成本的考虑，将烟气出口布置在靠近吸收塔一侧的侧壁上，将出水口布置在靠近沉淀池一侧的侧壁上是较优的。

作为非限定性的描述，隔离屏障的宽度大于通道的宽度，这样，可以保证相临的隔离屏障之间存在空间上的交叠区域，从而能够使烟气进入降温除尘器后的路径得到更好的限制，强化降温、除尘、脱硫的效果。

进一步的，双循环脱硫脱硝除尘一体化装置还包括第一喷淋泵，沉淀池通过第一喷淋泵与第一喷淋装置相连，通过第一喷淋泵将沉淀池中的水泵回到第一喷淋装置，实现水资源的循环利用，另外，由于工作过程中水会自然损耗，因此，优选设置为沉淀池设置自动补水装置，具体的，自动补水装置可以为浮球阀。

进一步的，双循环脱硫脱硝除尘一体化装置还包括第一储罐，第一储罐通过第一计量泵与第一喷淋泵连接，第一储罐内装有脱硫剂，在第一喷淋装置工作过程中，通过设置第一计量泵向第一喷淋泵的旁路中定量给入脱硫剂，实现喷淋装置过程中脱硫剂的自动化配比和控制，作为非限定性的描述，脱硫剂可以选择为NaOH溶液，其反应方程式为：

脱硫反应：2NaOH+SO₂ →Na₂SO₃+H₂O；

沉淀池中氧化反应：Na₂SO₃+1/2O₂→Na₂SO₄。

进一步的，吸收塔的进气口下方设置有导流槽，导流槽通过第二喷淋泵与第二喷淋装置连接，烟气出口通过导流槽连接到吸收塔的进气口；吸收塔内喷淋后的液体下落到导流槽内，通过第二喷淋泵泵回到第二喷淋装置中，实现水资源的循环利用，另外，由于工作过程中水会自然损耗，因此，优选设置为导流槽设置自动补水装置，具体的，自动补水装置可以为浮球阀。

进一步的，双循环脱硫脱硝除尘一体化装置还包括第二储罐，第二储罐通过第二计量泵与第二喷淋泵连接，第二储罐内装有用于脱硫脱硝的复合剂。在第二喷淋装置工作过程中，向喷淋液中加入复合剂，进行脱硫脱硝，通过设置第二计量泵向第二喷淋泵的旁路中定量给料，实现喷淋过程中脱硫脱硝复合剂的自动化配比和控制，作为非限定性的描述，脱硫脱硝复合剂可以选择为亚氯酸钠NaClO₂和次氯酸钠NaClO的混合液，具体的反应方程式为：

复合剂脱硝反应：2NO+

+

+H₂O→2

+2

+2

；

复合剂脱硫反应：3SO₂+

+

+3H₂O→3

+2

+6

。

进一步的，所述烟气入口靠近第一道隔离屏障所连接的侧壁开设，这样，烟气从刚刚进入降温除尘器就需要进行“转弯”，增加了烟气在降温除尘器内流经的路程，强化了脱硫、除尘、降温的效果。

进一步的，所述烟气出口开设在最后一道隔离屏障所连接的侧壁上，这样，烟气经过最后的通道流出之后，还需要再进行一个“转弯”，增加了烟气在降温除尘器内流经的路程，强化了脱硫、除尘、降温的效果。

进一步的，降温除尘器的出水口设置在烟气出口对侧的侧壁上，并且降温除尘器的底部为从烟气出口一侧到出水口一侧逐渐向下倾斜的坡面，这样，保证降温除尘器的底部既是由烟气入口向其对侧逐渐向下倾斜的坡面，又是由烟气出口一侧向出水口一侧逐渐向下倾斜的坡面，保证喷淋后的水能够及时通过出水口排出到沉淀池，作为非限制性的描述，出水口位于降温除尘器底部的最低处。

本实用新型设计的双循环脱硫脱硝除尘装置，通过降温除尘器和沉淀池构成第一个循环，将一体式的吸收塔作为第二个循环，两个循环配合，能够强化脱硫脱硝除尘的效果，并且，工艺流程短，且设备较小、占地面积小，投资成本低，尤其是第一个循环中降温除尘器的设计，经过布袋除尘或粉尘含量较低的烟气（低于100mg/m³）被送入降温除尘器后，由于顶部持续喷淋，粉尘被水捕获并随水下落到降温除尘器的底部，一部分粉尘会随水落至降温除尘器的底部，其余的粉尘撞击到隔离屏障后，大部分尤其是大颗粒粉尘会在惯性下脱除，进而在喷淋的作用下被冲刷至降温除尘器的底部，顶部喷淋和隔离屏障能够有效脱除烟气中粉尘，除尘效率达到60%以上；同时，喷淋液中加入了脱硫剂，能够在第一个循环中进行主脱硫，脱硫效率达到90%以上，降低了后续第二个循环脱硫和除尘的工艺压力；另外，喷淋的过程中实现了烟气的降温，为后续的脱硝反应创造了有利条件，通过多个隔离屏障将烟气的运动路径规划为连续的“之”字型，有利于进一步强化降温除尘器的除尘、脱硫、降温的效果，通过两个循环的配合，除尘率96%以上，脱硫率99%以上，脱硝率95%以上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型其中一种实施例提供的双循环脱硫脱硝除尘一体化装置工艺流程图；

图2为图1中降温除尘器的俯视示意图；

图3为图1中降温除尘器的侧视示意图；

图1中带箭头的虚线为烟气的运动路径。

附图标记：

1-引风机；2-降温除尘器；3-沉淀池；4-第一喷淋装置；5-第一喷淋泵；6-第一计量泵；7-第一储罐；8-吸收塔；9-导流槽；10-旋流器；11-第二喷淋装置；12-除雾器；13-管束除尘器；14第二喷淋泵；15-第二计量泵；16-第二储罐；17-烟气入口；18-隔离屏障；19-烟气出口；20-出水口。

具体实施方式

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”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

图1为本实用新型其中一种实施例提供的双循环脱硫脱硝除尘一体化装置工艺流程图；图2为图1中降温除尘器的俯视示意图；图3为图1中降温除尘器的侧视示意图；图1中带箭头的虚线为烟气的运动路径。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，包括：降温除尘器2、沉淀池3、吸收塔8，其中：

经过布袋除尘或粉尘含量较低的烟气（低于100mg/m³）被引风机1送至除尘降温器2；

降温除尘器2开设有烟气入口17、出水口20、烟气出口19，降温除尘器2的底部为从烟气入口17一侧到与烟气入口17相对的一侧逐渐向下倾斜的坡面，降温除尘器2底部有水，水面位于烟气入口17和烟气出口19之下、出水口20之上，降温除尘器2顶部设置有喷淋脱硫剂NaOH溶液的第一喷淋装置4，出水口20设置在靠近沉淀池3一侧的侧壁上，出水口20与沉淀池3相连，烟气出口19设置在靠近吸收塔8一侧的侧壁上，烟气出口19与吸收塔8的进气口相连；

双循环脱硫脱硝除尘一体化装置还包括第一喷淋泵5和第一计量泵6以及第一储罐7，沉淀池3通过第一喷淋泵5与第一喷淋装置4连接，通过第一喷淋泵5将沉淀池3中的水泵回到第一喷淋装置4，沉淀池3设置有第一浮球阀，用于自动控制补水；第一储罐7通过第一计量泵6与第一喷淋泵5的旁路支管连接，第一储罐7内装有脱硫剂NaOH溶液，通过第一计量泵6向第一喷淋泵5中定量给入脱硫剂，实现喷淋过程中脱硫剂的自动化配比和控制，在喷淋过程中发生如下反应：

脱硫反应：2NaOH+SO₂ →Na₂SO₃+H₂O；

进而脱硫后的液体进入到沉淀池3中，发生如下反应：

氧化反应：Na₂SO₃+1/2O₂→Na₂SO₄；

降温除尘器2内设置有3个与烟气进入方向垂直的隔离屏障18，所述隔离屏障18与降温除尘器2的顶部、底部以及降温除尘器2的两个侧壁之一密闭连接，从而在隔离屏障18和另一个侧壁之间形成一个烟气通过的通道，隔离屏障18沿烟气进入方向依次与两个侧壁之一相连，交替布置在降温除尘器2内；并且所述烟气入口17靠近第一道隔离屏障所连接的侧壁开设，所述烟气出口19开设在最后一道隔离屏障所连接的侧壁上；

吸收塔8的进气口下方设置有导流槽9，烟气出口19通过导流槽9与吸收塔8的进气口连接，吸收塔8上方自下而上依次设置有旋流器10、第二喷淋装置11、除雾器12、管束除尘器13，导流槽9通过第二喷淋泵14与第二喷淋装置11连接；吸收塔8内喷淋后的液体下落到导流槽9内，通过第二喷淋泵14泵回到第二喷淋装置11中，导流槽9内还设置有第二浮球阀，用于自动控制补水；双循环脱硫脱硝除尘一体化装置还包括第二储罐16，第二储罐16通过第二计量泵15与第二喷淋泵14的旁路支管连接，通过第二计量泵15向第二喷淋泵14中定量给料，实现喷淋过程中脱硫脱硝复合剂的自动化配比和控制，第二储罐16内装有用于脱硫脱硝的复合剂--亚氯酸钠NaClO₂和次氯酸钠NaClO的混合液；吸收塔内的化学反应为：

复合剂脱硝反应：2NO+

+

+H₂O→2

+2

+2

；

复合剂脱硫反应：3SO₂+

+

+3H₂O→3

+2

+6

。

经过布袋除尘或粉尘含量较低的烟气（低于100mg/m³）被引风机上述双循环脱硫脱硝除尘一体化装置后，首先经过除尘降温器和沉淀池的第一循环进行主脱硫和除尘，脱硫率达到90%以上，除尘率达到60%以上，然后进入吸收塔的第二循环，进行脱硫、脱硝和除尘，两个循环后，综合的脱硫率达到99%以上，除尘达到率96%以上，脱硝率达到95%以上。

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，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，所述双循环脱硫脱硝除尘一体化装置包括：降温除尘器、沉淀池、吸收塔，其中：

降温除尘器开设有烟气入口和出水口，降温除尘器的底部为从烟气入口一侧到与烟气入口相对一侧逐渐向下倾斜的坡面，降温除尘器底部有水，水面位于烟气入口之下、出水口之上，降温除尘器顶部设置有喷淋脱硫剂溶液的第一喷淋装置，出水口与沉淀池相连；

降温除尘器内设置有3个以上与烟气进入方向垂直的隔离屏障，所述隔离屏障与降温除尘器的顶部、底部以及降温除尘器的两个侧壁之一密闭连接，从而在隔离屏障和另一个侧壁之间形成一个烟气通过的通道，隔离屏障沿烟气进入方向依次与两个侧壁之一相连，交替布置在降温除尘器内；

降温除尘器的其中一个侧壁上开设有烟气出口，烟气出口与吸收塔的进气口相连，吸收塔内自下而上依次设置有旋流器、第二喷淋装置、除雾器、管束除尘器，第二喷淋装置喷淋脱硫脱硝复合剂溶液。

2.根据权利要求1所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，还包括第一喷淋泵，沉淀池通过第一喷淋泵与第一喷淋装置相连。

3.根据权利要求2所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，还包括第一储罐，第一储罐通过第一计量泵与第一喷淋泵的旁路支管连接，第一储罐内装有脱硫剂。

4.根据权利要求1所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，吸收塔的进气口下方设置有导流槽，导流槽通过第二喷淋泵与第二喷淋装置连接，烟气出口通过导流槽连接到吸收塔的进气口。

5.根据权利要求4所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，还包括第二储罐，第二储罐通过第二计量泵与第二喷淋泵的旁路支管连接，第二储罐内装有脱硫脱硝复合剂。

6.根据权利要求1所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，所述烟气入口靠近第一道隔离屏障所连接的侧壁开设。

7.根据权利要求6所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，所述烟气出口开设在最后一道隔离屏障所连接的侧壁上。

8.根据权利要求1-7任一项权利要求所述的一种双循环脱硫脱硝除尘一体化装置，其特征在于，降温除尘器的出水口设置在烟气出口对侧的侧壁上，并且降温除尘器的底部为从烟气出口一侧到出水口一侧逐渐向下倾斜的坡面。

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