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CN108771967A - 一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺 - Google Patents

一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，该工艺的步骤如下：1）将焦含有SO2、NOx、粉尘颗粒的需净化处理的烟气经烟气输入管送入脱硫脱硝反应器的底部；2）打开脱硫剂储罐底部的阀门二和氨储罐底部的阀门三，启动计量泵脱硫脱硝反应器内的烟气中注入脱硝催化剂和氨水，含有氨水的烟气通过填料层与脱硝催化剂接触，烟气中的NOx与NH3发生氧化还原反应；本发明只设有一层喷淋层，计量泵循环喷淋，大大降低氨水的使用成本，可节省70%左右的氨水，便于脱除烟气中的氮氧化物，提高烟气与液体的接触面积和时间，有效提高脱硫脱硝的效率，既不浪费过多能源、操作灵活方便，又可提高脱硫脱硝效率及达到去除PM2.5的目的，提高脱硝脱硫的能力。

Description

一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺
技术领域
本发明涉及烟气净化领域，更具体地说，它涉及一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺。
背景技术
燃煤烟气中的SO2、NOX及粉尘所引起的酸雨和光化学烟雾等环境污染己成为影响人类生存环境的严重问题，随着近年来环保要求的提高，同时控制SO2、NOX和粉尘排放的要求更加紧迫。相对于单独应用传统的脱硫、脱硝、除尘技术，联合脱硫脱硝除尘技术在经济性、资源利用效率方面具有优势，我国燃煤污染日趋严重，大力发展低费用、高效率的燃煤污染防治技术是当务之急，因此具有费用低、结构紧凑等优点的联合脱硫脱硝除尘技术受到越来越多的重视。
选择性催化还原脱硝（SCR）技术近几年来发展较快，在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它具有没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。目前SCR脱硝催化剂的形式主要为波纹板式、蜂窝式及板式等，存在活性表面小、易损失等问题。
目前的一些除尘装置，如湿式除尘、静电除尘、袋式除尘等，都或多或少存在一些缺点。湿式除尘从除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染；不适用于憎水性和水硬性粉尘，在寒冷地区要防止冬季结冰。静电除尘设备复杂，维护管理费用高；对粉尘比电阻有一定的要求，不能使所有粉尘都获得较高的净化效率。袋式除尘布袋易磨损、寿命短，需频繁更换滤袋，且不耐高温。
前工业烟气脱硫脱硝除尘多为分步进行，存在工艺流程复杂、设备占地面积大及维护成本高等问题。
因此，需要设计一种只需设置一层喷淋层即可实现脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺满足使用需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，该工艺的步骤如下：
1）将焦含有SO2、NOx、粉尘颗粒的需净化处理的烟气经烟气输入管送入脱硫脱硝反应器的底部；
2）打开脱硫剂储罐底部的阀门二和氨储罐底部的阀门三，启动计量泵脱硫脱硝反应器内的烟气中注入脱硝催化剂和氨水，含有氨水的烟气通过填料层与脱硝催化剂接触，烟气中的NOx与NH3发生氧化还原反应；
3）打开回流管上的阀门一，氨水循环流动，由喷淋管喷出，与自下而上流动的烟气中的SO2、NOx、粉尘颗粒充分反应；
4）烟气进入脱硫塔经洗涤吸收脱硫，脱硫达标后的烟气及其夹带的微细液滴继续向上进入电除尘器，经放电荷电及电场力作用下微细液滴与烟气中的颗粒物、酸雾得到彻底分离，超净烟气经除雾器除湿后从脱硫脱硝反应器顶部烟气输出管排放。
作为本发明的一种优选，所述烟气输入管的管口浸没在脱硫脱硝反应器的底部的储液腔中，储液腔存储有氨水，烟气输入管的管口连通烟气分布管，烟气分布管表面设有若干布气孔，所述烟气分布管上方设有阻流架，阻流架底部连接若干平行的阻流片。
作为本发明的一种优选，所述脱硝催化剂为颗粒状，粒径为20～200μm，种类为钛系、铬系或钒系，在脱硫脱硝反应器中处于流化状态，增加催化剂表面积，减少活性表面损失。
进一步，所述脱硫剂为石灰石-石膏、碳酸钠、碳酸氢钠、磷铵或氧化镁中的一种或多种。
进一步，所述喷淋管上套设有散射管套，将氨水均匀分散，使其与自下而上的烟气充分吸收。
进一步，所述喷淋管上设置冲洗器，冲洗器底部设置若干冲洗喷头，冲洗器连接的冲洗管上安装阀门四，打开阀门四即可由冲洗器对喷淋管及烟气冲洗降温。
进一步，所述氨水浓度为15％～30％。氨水在SCR脱硝系统中作为还原剂，在氨法脱硫中作为脱硫剂，在氨法脱硫中，NH3和SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经空气氧化得到硫酸铵浆液，通过浓缩、结晶和干燥后，成为产品硫酸铵，作为肥料销售。其反应化学原理如下：
SO2+H2O+xNH3→(NH4)xH2-xSO3(x≤2)
(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3→(NH4)2SO4(x≤2)
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明只设有一层喷淋层，计量泵循环喷淋，大大降低氨水的使用成本，可节省70%左右的氨水，便于脱除烟气中的氮氧化物，达到有效利用氨气实现“以废治废”的效果；散射管气孔段将氨水均匀布施，提高烟气与液体的接触面积和时间，有效提高脱硫脱硝的效率，这样既不浪费过多能源、操作灵活方便，又可提高脱硫脱硝效率及达到去除PM2.5的目的，提高脱硝脱硫的能力。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记：1-烟气输入管、2-烟气分布管、3-布气孔、4-储液腔、5-阻流片、6-阻流架、7-回流管、8-脱硫脱硝反应器、9-阀门一、10-填料层、11-喷淋管、12-散射管套、13-计量泵、14-阀门二、15-阀门三、16-脱硫剂储罐、17-氨储罐、18-冲洗器、19-冲洗喷头、20-冲洗管、21-阀门四、22-电除尘器、23-除雾器、24-集气罩、25-烟气输出管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
参见图1，一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，该工艺的步骤如下：
1）将焦含有SO2、NOx、粉尘颗粒的需净化处理的烟气经烟气输入管1送入脱硫脱硝反应器8的底部；烟气输入管1的管口浸没在脱硫脱硝反应器8的底部的储液腔4中，储液腔4存储有氨水，烟气输入管1的管口连通烟气分布管2，烟气分布管2表面设有若干布气孔3，所述烟气分布管2上方设有阻流架6，阻流架6底部连接若干平行的阻流片5。
2）打开脱硫剂储罐16底部的阀门二14和氨储罐17底部的阀门三15，启动计量泵13脱硫脱硝反应器8内的烟气中注入脱硝催化剂和氨水，含有氨水的烟气通过填料层10与脱硝催化剂接触，烟气中的NOx与NH3发生氧化还原反应；脱硝催化剂为颗粒状，粒径为70μm，种类为钛系、铬系或钒系，在脱硫脱硝反应器中处于流化状态，增加催化剂表面积，减少活性表面损失。
所述脱硫剂为石灰石-石膏。
3）打开回流管7上的阀门一9，氨水循环流动，由喷淋管11喷出，与自下而上流动的烟气中的SO2、NOx、粉尘颗粒充分反应；喷淋管11上套设有散射管套12，将氨水均匀分散，使其与自下而上的烟气充分吸收；喷淋管11上设置冲洗器18，冲洗器18底部设置若干冲洗喷头19，冲洗器18连接的冲洗管20上安装阀门四21，打开阀门四21即可由冲洗器18对喷淋管11及烟气冲洗降温；氨水浓度为15％％。氨水在SCR脱硝系统中作为还原剂，在氨法脱硫中作为脱硫剂，在氨法脱硫中，NH3和SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经空气氧化得到硫酸铵浆液，通过浓缩、结晶和干燥后，成为产品硫酸铵，作为肥料销售。
4）烟气进入脱硫塔经洗涤吸收脱硫，脱硫达标后的烟气及其夹带的微细液滴继续向上进入电除尘器22，经放电荷电及电场力作用下微细液滴与烟气中的颗粒物、酸雾得到彻底分离，超净烟气经除雾器23除湿后从脱硫脱硝反应器8顶部烟气输出管25排放。
实施例2
参见图1，一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，该工艺的步骤如下：
1）将焦含有SO2、NOx、粉尘颗粒的需净化处理的烟气经烟气输入管1送入脱硫脱硝反应器8的底部；烟气输入管1的管口浸没在脱硫脱硝反应器8的底部的储液腔4中，储液腔4存储有氨水，烟气输入管1的管口连通烟气分布管2，烟气分布管2表面设有若干布气孔3，所述烟气分布管2上方设有阻流架6，阻流架6底部连接若干平行的阻流片5。
2）打开脱硫剂储罐16底部的阀门二14和氨储罐17底部的阀门三15，启动计量泵13脱硫脱硝反应器8内的烟气中注入脱硝催化剂和氨水，含有氨水的烟气通过填料层10与脱硝催化剂接触，烟气中的NOx与NH3发生氧化还原反应；脱硝催化剂为颗粒状，粒径为120μm，种类为钛系、铬系或钒系，在脱硫脱硝反应器中处于流化状态，增加催化剂表面积，减少活性表面损失。
所述脱硫剂为碳酸氢钠。
3）打开回流管7上的阀门一9，氨水循环流动，由喷淋管11喷出，与自下而上流动的烟气中的SO2、NOx、粉尘颗粒充分反应；喷淋管11上套设有散射管套12，将氨水均匀分散，使其与自下而上的烟气充分吸收；喷淋管11上设置冲洗器18，冲洗器18底部设置若干冲洗喷头19，冲洗器18连接的冲洗管20上安装阀门四21，打开阀门四21即可由冲洗器18对喷淋管11及烟气冲洗降温；氨水浓度为25％。氨水在SCR脱硝系统中作为还原剂，在氨法脱硫中作为脱硫剂，在氨法脱硫中，NH3和SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经空气氧化得到硫酸铵浆液，通过浓缩、结晶和干燥后，成为产品硫酸铵，作为肥料销售。
4）烟气进入脱硫塔经洗涤吸收脱硫，脱硫达标后的烟气及其夹带的微细液滴继续向上进入电除尘器22，经放电荷电及电场力作用下微细液滴与烟气中的颗粒物、酸雾得到彻底分离，超净烟气经除雾器23除湿后从脱硫脱硝反应器8顶部烟气输出管25排放。
实施例3
参见图1，一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，该工艺的步骤如下：
1）将焦含有SO2、NOx、粉尘颗粒的需净化处理的烟气经烟气输入管1送入脱硫脱硝反应器8的底部；烟气输入管1的管口浸没在脱硫脱硝反应器8的底部的储液腔4中，储液腔4存储有氨水，烟气输入管1的管口连通烟气分布管2，烟气分布管2表面设有若干布气孔3，所述烟气分布管2上方设有阻流架6，阻流架6底部连接若干平行的阻流片5。
2）打开脱硫剂储罐16底部的阀门二14和氨储罐17底部的阀门三15，启动计量泵13脱硫脱硝反应器8内的烟气中注入脱硝催化剂和氨水，含有氨水的烟气通过填料层10与脱硝催化剂接触，烟气中的NOx与NH3发生氧化还原反应；脱硝催化剂为颗粒状，粒径为200μm，种类为钛系、铬系或钒系，在脱硫脱硝反应器中处于流化状态，增加催化剂表面积，减少活性表面损失。
所述脱硫剂为氧化镁。
3）打开回流管7上的阀门一9，氨水循环流动，由喷淋管11喷出，与自下而上流动的烟气中的SO2、NOx、粉尘颗粒充分反应；喷淋管11上套设有散射管套12，将氨水均匀分散，使其与自下而上的烟气充分吸收；喷淋管11上设置冲洗器18，冲洗器18底部设置若干冲洗喷头19，冲洗器18连接的冲洗管20上安装阀门四21，打开阀门四21即可由冲洗器18对喷淋管11及烟气冲洗降温；氨水浓度为30％。氨水在SCR脱硝系统中作为还原剂，在氨法脱硫中作为脱硫剂，在氨法脱硫中，NH3和SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经空气氧化得到硫酸铵浆液，通过浓缩、结晶和干燥后，成为产品硫酸铵，作为肥料销售。
4）烟气进入脱硫塔经洗涤吸收脱硫，脱硫达标后的烟气及其夹带的微细液滴继续向上进入电除尘器22，经放电荷电及电场力作用下微细液滴与烟气中的颗粒物、酸雾得到彻底分离，超净烟气经除雾器23除湿后从脱硫脱硝反应器8顶部烟气输出管25排放。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，该工艺的步骤如下：
1）将焦含有SO2、NOx、粉尘颗粒的需净化处理的烟气经烟气输入管(1)送入脱硫脱硝反应器(8)的底部；
2）打开脱硫剂储罐(16)底部的阀门二(14)和氨储罐(17)底部的阀门三(15)，启动计量泵(13)脱硫脱硝反应器(8)内的烟气中注入脱硝催化剂和氨水，含有氨水的烟气通过填料层(10)与脱硝催化剂接触，烟气中的NOx与NH3发生氧化还原反应；
3）打开回流管(7)上的阀门一(9)，氨水循环流动，由喷淋管(11)喷出，与自下而上流动的烟气中的SO2、NOx、粉尘颗粒充分反应；
4）烟气进入脱硫塔经洗涤吸收脱硫，脱硫达标后的烟气及其夹带的微细液滴继续向上进入电除尘器(22)，经放电荷电及电场力作用下微细液滴与烟气中的颗粒物、酸雾得到彻底分离，超净烟气经除雾器(23)除湿后从脱硫脱硝反应器(8)顶部烟气输出管(25)排放。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，所述烟气输入管(1)的管口浸没在脱硫脱硝反应器(8)的底部的储液腔(4)中，储液腔(4)存储有氨水，烟气输入管(1)的管口连通烟气分布管(2)，烟气分布管(2)表面设有若干布气孔(3)，所述烟气分布管(2)上方设有阻流架(6)，阻流架(6)底部连接若干平行的阻流片(5)。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，所述脱硝催化剂为颗粒状，粒径为20～200μm，种类为钛系、铬系或钒系，在脱硫脱硝反应器中处于流化状态。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，所述脱硫剂为石灰石-石膏、碳酸钠、碳酸氢钠、磷铵或氧化镁中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，所述喷淋管(11)上套设有散射管套(12)，将氨水均匀分散，使其与自下而上的烟气充分吸收。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，所述喷淋管(11)上设置冲洗器(18)，冲洗器(18)底部设置若干冲洗喷头(19)，冲洗器(18)连接的冲洗管(20)上安装阀门四(21)，打开阀门四(21)由冲洗器(18)对喷淋管(11)及烟气冲洗降温。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝除尘一体化湿法超净处理烟气的工艺，其特征在于，所述氨水浓度为15％～30％，氨水在SCR脱硝系统中作为还原剂，在氨法脱硫中作为脱硫剂，在氨法脱硫中，NH3和SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经空气氧化得到硫酸铵浆液，通过浓缩、结晶和干燥后，成为产品硫酸铵，作为肥料销售。
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