CN201537443U - 固体废物处置的烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体废物处置的烟气处理装置，包括急冷中和塔、半干式喷射反应器、布袋除尘器、加热器、脱硝反应器和湿式吸收塔通过烟道依次连接，急冷中和塔内设有不锈钢压缩空气雾化喷水枪，下部设有灰斗，灰斗设有气密封回转阀；半干式喷射反应器设有雾化喷嘴，连接一碱性物混合反应器；布袋除尘器设有脉冲压缩空气压力传感器，和至少一个烟气旁路通道，灰斗壁设有振动器及电加热器；脱硝反应器壁设有喷氨装置，内部设有流态化催化剂床；湿式吸收塔入口设有冷却器，塔内设有碱液喷淋装置，其下方设有填料床。对烟气净化效率高，节省工艺面积和费用，适用范围广。

Description

固体废物处置的烟气处理装置

技术领域：

本实用新型属于环保技术领域，涉及工业废物的处理装置，特别是涉及一种固体废物处置的烟气处理装置。

背景技术：

固体废物焚烧所产生的烟气中含有颗粒物质、酸性气体(氯化氢、硫氧化物、氟化氢、氮氧化物)、重金属、二恶英等污染物。现有技术是采用干法、半干法和湿法处理工艺及设备对烟气进行处理，这些工艺方法通常包括烟气的冷却、干法、半干法或湿法脱酸、除尘、脱硝等步骤，为了更好的处理烟气中的酸性成分，人们在烟气的冷却步骤采用碱液作为冷却剂，这样可以减轻后续脱酸步骤的脱酸压力，提高烟气的脱酸效率，然而在实际应用中发现现有技术存在以下技术问题：第一，烟气冷却所需的碱液冷却剂需要单独制备，增加了烟气处理设备的制造成本，使用过的冷却剂回收难度大，形成新的污染物；第二，为了除去烟气中的二恶英，现有技术还增加了对烟气的吸附这一步骤，这将进一步增加烟气处理成本；第三，碱性物及吸附物在经过脱酸步骤及烟气吸附步骤后未回收，形成新的污染物；第四，虽然现有技术能够使一般烟气在处理后达到国家排放标准，但对于处理那些成分复杂，粉尘颗粒细小、排放标准要求高的烟气，现有技术通常无法很好的完成任务；第五，现有技术工艺单一，不能根据不同的烟气作出调整，造成一种工艺只能处理一种烟气的局面。

综上所述，现有烟气处理技术存在烟气处理成本高、污染较严重、处理效率不高的技术问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种烟气处理装置，以解决现有烟气处理装置存在的烟气处理成本高、污染严重、处理效率不高的问题。

本实用新型的技术方案是，一种固体废物处置的烟气处理装置，包括急冷中和塔、半干式喷射反应器、布袋除尘器、加热器、脱硝反应器和湿式吸收塔通过烟道依次连接，急冷中和塔内设有不锈钢压缩空气雾化喷水枪，急冷塔下部设有灰斗，灰斗上设有气密封回转阀；半干式喷射反应器设有雾化喷嘴，连接一碱性物混合反应器；布袋除尘器设有脉冲压缩空气压力传感器，和至少一个烟气旁路通道，灰斗的壁上设有振动器及电加热器；脱硝反应器壁设有喷氨装置，脱硝反应器内设有流态化催化剂床；湿式吸收塔入口设有冷却器，湿式吸收塔内设有碱液喷淋装置，其下方设有填料床。

急冷中和塔的喷水枪连接至少一台变速水泵，变速水泵设置至少一个温控调节阀。

一活性炭计量供料机和输粉机分别连接混合反应器，输粉机另一端与变频给料机连接，半干式喷射反应器设有干粉排出口，与变频给料机的另一端连接。

布袋除尘器的烟气旁路通道设有气动开启阀，灰斗的出口处设有旋转密封卸灰阀。

一蒸发器一端与脱硝反应器的喷氨装置连接，另一端与液氨储罐连接，喷氨装置设有烟气氮氧化合物含量检测装置。

湿式吸收塔设有碱液排出口，碱液排出口与急冷中和塔连接。

所述湿式吸收塔还设有至少一台碱液循环泵、至少一台碱液排出泵，至少一台碱液循环泵的一端与湿式吸收塔底部连接，另一端与碱液喷淋装置连接，至少一台碱液排出泵的一端与湿式吸收塔底部连接，另一端与碱液排出口连接；湿式吸收塔上部设有除雾器；所述碱液排出口与急冷塔之间设有水箱。

湿式吸收塔的碱液喷淋装置与至少一台碱液泵、碱液制备罐依次连接，碱液泵与碱液制备罐之间的管道上设有计量供料机。

湿式吸收塔排气口后的管道上还设有烟气加热器。

本实用新型的有益效果是：

(1)急冷塔中所需的冷却剂碱液不必制备，只需利用湿式脱酸处理后的废液就可进行烟气冷却以及初步的脱酸；(2)半干式喷射反应器使用活性炭和消石灰进行混合后作为半干法脱酸的吸附剂，可以省去活性炭吸附这套工艺；(3)半干式喷射反应器使用所产生的副产物易于处理，也可投入消石灰与活性炭的混合器中，作为吸收剂循环使用，节约吸收剂用量；(4)湿式吸收塔中所产生的废液，可以投入急冷中和塔中代替冷却水作为冷却剂使用，不必专门设置废液处理系统，节省工艺，节约资源消耗；(5)整套烟气处理装置采用急冷——半干法——布袋除尘——SCR——湿法流程，能够很好的处理成分复杂、颗粒细小、技术要求高的烟气；(6)整套烟气处理装置，可以根据实际的烟气成分和技术要求，进行适当的调整，灵活性高，适用范围广。

附图说明：

图1为本实用新型的工作流程图；

图2为急冷中和塔结构图；

图3为干式喷射反应器结构图；

图4为脉冲式布袋除尘器结构图；

图5为脱硝反应器结构图；

图6为湿式吸收塔结构图。

具体实施方式：

以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

参看图1，图中实线箭头代表主工艺线；虚线箭头代表药剂流动线。本实用新型主要分为以下九个工艺过程：

(1)急冷降温：

首先过热烟气进入101过程，烟气进入到急冷中和塔102，从如图2所示烟气入口10进入，急冷中和塔102利用喷枪孔11喷出废碱液，在高温气流中的蒸发达到使气流降温的目的，将炉气温度由500-600℃降到200℃以下。为使高温气流被快速冷却，首先要保证气流在冷却器中分布均匀，特别是含尘气流。为此采用特有的进气分配装置，对于烟气的处理效果在检查口13可以观测以便及时调整。

喷水枪设计采用耐高温、耐磨、耐腐蚀的高级不锈钢制造。喷水枪用压力恒定的压缩空气雾化，保证在水量调节时雾化性能不变，平均液雾滴粒径小于40μm。根据喷枪的雾化特性、液滴大小和足够的气体通过时间来设计的急冷中和塔102，保证液滴的完全蒸发和出口气流的干燥，喷水全部蒸发时间小于0.8秒。配两台变速水泵给喷枪供水，由温控调节阀控制喷水量，精确控制出口温度。同时将喷淋吸收塔排出的废碱液用于冷却喷水。其中所含碱液能对气体中酸性成分起中和脱酸效率可达60～80％作用。

溶液被蒸发后析出的盐粒与灰粒混合，在下游出尘口14被排出，烟气可以从烟气出口12排出，全系统无废烟排出。塔体和喷枪设计保证塔壁不易出现结垢的“干湿界面”。急冷中和塔102内还装设一事故水箱，在系统失电或喷水水压过低时，由高位恒压水箱自动补充恒压水，在保证下游设备安全条件下，有充分时间进行事故处理。

(2)烟气半干法脱酸及活性炭吸附：

干式喷射反应器采用半干式脱酸工艺104原理来除汞等金属及其蒸汽、二恶英、SO₂、HCL、HF等有害物质。在急冷中和塔102和布袋除尘器之间的烟道上设置有活性炭喷射系统105，活性炭粉经计量供料机输送至特别设计的混合反应器。同时还配置有消石灰喷射系统103，消石灰与活性炭混合后如图3所示由反应器雾化喷嘴喷射枪口4喷入，由于气流湿度适中，烟气从反应器入口20进入，经喷射系统由反应器出口5排出，达到70％除SO₂效率和80％以上除HCL、HF效率。

(3)除尘：

焚烧炉中排出的细灰和急冷中和塔102及半干式喷射吸收器中未吸咐的吸收剂和吸收产物最后一并如图4所示由除尘器入口1进入脉冲布袋除尘器106。在脉冲布袋除尘器106中，滤袋将几乎所有的固体颗粒滤掉，达到净化气体的目的。从半干式喷射吸收器排出的烟气在灰斗上部通过进口挡板进入滤袋。含尘烟气通过特殊设计的导流板被预分离，并均匀分配进入两个滤袋室。经滤袋净化的烟气由滤袋的出口管束2排往出口烟道。在除尘过程中，滤袋上聚积的灰尘会增加系统的压差，当压差达到一定值时，压力传感器自动启动脉冲压缩空气对滤袋进行吹扫。

设计脉冲空气系统采用低压空气经滤袋入口吹入滤袋内侧，同时引射数倍的净化气进入滤袋，使滤袋发生瞬间的膨胀和抖动，将聚积在外壁的灰饼振落，直接掉入下面的灰斗，灰渣由下灰口3经气密封阀排至仓泵运出处理。滤袋的吹扫采用离线清灰方式。压缩空气的脉冲频率、持续时间以及两次吹扫的时间间隔是预先设定的，也可以根据运行状况进行调整。路阀门，有效保护滤袋。为保证卸灰通畅，两个灰斗壁上装有振动器和电加热器，防止灰在壁上粘结。旋转气密封回转阀自动清灰，排至仓泵及气力输灰系统送至灰仓。

(4)脱硝：

烟气脱NOx采用SCR(选择性催化剂脱硝工艺)，即图中标注108所示，即依靠催化剂的作用，加氨气(NH3)对NOx的吸收，达到脱NOx的目的。如图5所示烟气由下方脱硝反应器入口9进入，由下而上，与喷氨口8喷出氨液混合，利用人孔7可观察设备运行情况，加热器107用余热锅炉产生的蒸汽加热烟气到催化剂有效工作的温度范围(240-270℃)达到脱硝效果，尾气通过脱硝放应器出口6排出。采用非贵金属催化剂，和适当布置，在给定的温度、气流条件下，取得最佳性能，降低成本，延长寿命。独立的氨气喷射系统由入口NO浓度和排烟的NOx值直接控制，确保净化效率，又防止过量氨逸出。喷氨装置能保证氨均匀分布进入催化剂床。

(5)烟气湿法脱酸：

本实用新型采用碱液喷淋吸收工艺对酸性气体吸收，使SO₂，HCl、HF的去除率都可以达到99％。同时，还可以去除气流中残存的粉尘。由于烟气已经被高效除尘净化，湿式脱酸工艺109种采用填料床吸收塔。填料床由高分子多孔模块堆积而成。如图6所示碱液自上而下由喷淋层口19进入填料床，烟气自下而上通过，即由烟气进口18进烟气出口15而出。由于极大地增加了接触面积，使得在较小的空间，用较短的停留时间，对气流中的酸性气体达到极高的吸收效率。为保证填料床的安全运行和高吸收反应效率，进入填料床的气流温度要进一步降低。为此，反应塔入口采用特别设计的冷却器，用循环喷淋水将烟气降温。烟气经填料床净化后会携带一些微小液滴。在填料床吸收塔上部装有除雾器。

湿式吸收塔采用由碱液制备系统201提供的纯碱粉(Na₂CO₃)溶液喷淋。为提高吸收效率，汇集于塔底部的溶液经循环泵17循环，反复喷淋。多处设置人孔16可有效观察设备的运行情况。而达到一定浓度的循环液被排出，汇入水箱，经工艺水调质后喷入急冷中和塔102中冷却高温烟气，而液体被蒸干，没有废液产生。

(6)烟气加热：

采用第一级烟气加热器202排出的蒸汽对湿式吸收塔排出的低温烟气进行加热，升温至130℃以上，防止低温饱和烟气在引风机中以及烟囱凝结造成对设备、烟道及烟囱的腐蚀；同时，经过烟气排出203过程，就能防止“白烟”现象出现。

本实用新型的净化系统中共采用以下四种净化剂，共包括以下四个反应剂供给系统：

(1)活性炭添加系统

由于需要量很小，袋装活性炭粉被专用卸袋机卸料后，由计量给料机送入喷射器，再经风机送入干式喷射吸收器，配置一套活性炭专用卸袋机和其它送粉系统，避免炭粉外漏和飞扬。

(2)碱液系统

湿式吸收塔采用纯碱粉或苏打粉为吸收反应剂。其系统包括一个碱储罐，一台计量供料机，一个碱液制备罐和二台供给碱液泵，一台使用，一台备用。

(3)消石灰系统

在急冷中和塔的预脱酸性成分效率不高时，也可以用雾化的消石灰喷入半干式喷射吸收器，去除部分酸性气体成分。消石灰系统由粒仓，变频给料机、输粉机和混合反应器组成。

(4)氨液系统

氨液系统所用的氨液储于一个氨液储罐，氨液经蒸发器气化后，喷入SCR装置。

本实用新型中急冷中和塔102的双流体喷射所需的压缩空气，脉冲布袋除尘器所需的脉冲压缩空气，以及控制系统所需的压缩空气，都由一个公用压缩空气系统提供。急冷中和塔的下部灰斗以及脉冲布袋除尘器灰斗的出口都装有气密封回转阀。落灰经回转阀排入仓泵，采用气力输灰系统。

Claims (9)

1.一种固体废物处置的烟气处理装置，包括急冷中和塔、半干式喷射反应器、布袋除尘器、加热器、脱硝反应器和湿式吸收塔通过烟道依次连接，其特征在于，急冷中和塔内设有不锈钢压缩空气雾化喷水枪，急冷塔下部设有灰斗，灰斗上设有气密封回转阀；半干式喷射反应器设有雾化喷嘴，连接一碱性物混合反应器；布袋除尘器设有脉冲压缩空气压力传感器，和至少一个烟气旁路通道，灰斗的壁上设有振动器及电加热器；脱硝反应器壁设有喷氨装置，脱硝反应器内设有流态化催化剂床；湿式吸收塔入口设有冷却器，湿式吸收塔内设有碱液喷淋装置，其下方设有填料床。

2.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，喷水枪连接至少一台变速水泵，变速水泵设置至少一个温控调节阀。

3.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，一活性炭计量供料机和输粉机分别连接混合反应器，输粉机另一端与变频给料机连接，半干式喷射反应器设有干粉排出口，与变频给料机的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，布袋除尘器的烟气旁路通道设有气动开启阀，灰斗的出口处设有旋转密封卸灰阀。

5.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，一蒸发器一端与喷氨装置连接，另一端与液氨储罐连接，喷氨装置设有烟气氮氧化合物含量检测装置。

6.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，湿式吸收塔设有碱液排出口，碱液排出口与急冷中和塔连接。

7.根据权利要求1或6所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，所述湿式吸收塔还设有至少一台碱液循环泵、至少一台碱液排出泵，至少一台碱液循环泵的一端与湿式吸收塔底部连接，另一端与碱液喷淋装置连接，至少一台碱液排出泵的一端与湿式吸收塔底部连接，另一端与碱液排出口连接；湿式吸收塔上部设有除雾器；所述碱液排出口与急冷塔之间设有水箱。

8.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，所述碱液喷淋装置与至少一台碱液泵、碱液制备罐依次连接，碱液泵与碱液制备罐之间的管道上设有计量供料机。

9.根据权利要求1所述的一种固体废物处置的烟气处理装置，其特征在于，湿式吸收塔排气口后的管道上还设有烟气加热器。

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