CN102343195A - 立式干法烟气脱硫脱硝一体化装置 - Google Patents

Abstract

该发明为立式烟气脱硫脱硝一体化装置。本发明一体化装置包括正六方体形筛板漏斗17、一体塔3、分选筛2、吸附料12、自动报警探头5、氨喷口6、料仓8、输送***9、物料控制阀10、再生装置11、副产品装置13。该立式一体化装置中的吸附料12采用的是活性炭，吸附范围广，可重复利用。可以根据烟气量的大小分为一个及一个以上的完整的、独立的单元体，每个单元均可单独完成脱硫脱硝过程。经过脱硫脱硝的烟气，最后，汇聚到一个烟道外排。

Description

立式干法烟气脱硫脱硝一体化装置

技术领域

本发明涉及一种立式烟气脱硫脱硝一体化装置，尤其涉及一种干法脱硫脱硝一体化完成的装置。

背景技术

目前，煤炭是重要的燃料和化工原料，即使在石油占据了能源主导地位的年代，煤炭的作用仍不能忽视。在我国电力工业和化学工业中煤炭扮演了突出的角色。据统计，我国1994年发电0.91×1012kW·h，其中火力发电占80％，煤炭约400Mt；2000年发电量达到1.5×1012kW·h，耗煤量将从产煤量的40％增加到70％以上。这些都说明煤炭在电力工业中所起的重要作用是其他燃料无法替代的。

大量的排放物灰尘、SO₂、Nox所引起的温室效应、酸雨和臭氧层破坏等环境污染已成为大家一致关切的、影响人类生存环境的严重问题。近年来燃煤锅炉产生的有毒痕量元素对环境的危害亦越来越被人们所关注。各种治理大气污染的技术已成为各国环保工作者最紧迫的使命。

由于煤炭的广泛应用，造成了空气中大量存在着SOx和NOx气体。SO₂排放量中90％来源于燃煤烟气；NOx排放量中60％来源于燃煤烟气。硫氧化物(SOx，一般98％～99％为SO₂，其余为SO₃)和氮氧化物(NOx一般90％～99.5％为NO，其余为NO₂)的排放是形成酸雨的主要原因，它们对人类健康和自然界的生态平衡造成极大的危害。

随着国家对环保要求的日益严格。从以前的除尘排放指标100～300mg/m3到现在的≤50mg/m3，并强制要求烟气脱硫及逐步提倡脱硝脱氮。目前国内除尘行业采用了布袋除尘后，完全可以满足国家环保要求的排放标准：≤50mg/m3。而国内脱硫工艺95％以上均采用湿法脱硫(即酸碱中和的原理)。该工艺虽然能达到排放标准，但高温烟气中硫的含量是不稳定的，而水的介质浓度也很不稳定，所以很难保证长期稳定运行。硫经高温加热后产生二氧化硫遇水后产生高温亚硫酸，这在化工行业是最难处理的强腐蚀物质，碱水本身也是腐蚀介质，只有中合后才不腐蚀，如果不保持稳定的中合，再加上冲刷，无论是酸性或碱性对绝大部分金属含有色金属均有绝对强大的破坏力。即便能保证稳定的中合运行，其运行成本也很高，中合水也需经污水处理后才能排放。再加上我国是严重缺水的国家之一，这种工艺对水资源也是一种严重的浪费。重要的是这种工艺脱硫、脱硝根本无法兼容。在这种情况下，一种干法脱硫脱硝一体化装置应运而生。这种装置能够将脱硫脱硝在一个装置内同时完成，占地面积少、造价低廉、不用水、运行费用低、效率高且运行稳定，而且还能废物回收利用，转化成硫酸、硫磺、硫胺等系列副产品，是一种可资源化的脱硫脱硝装置。

发明内容

本发明提供一种立式吸附式高效烟气脱硫脱硝一体化装置，是一种纯干法的、填料可重复再生循环使用的、可资源化的、新型高效的、可将脱硫脱硝在一套装置内完成的环保设备。

该发明装置的俯视断面图为圆形、方形及长方形。

本发明的脱硫脱硝装置采用的是物理吸附的工作原理，将含有二氧化硫及氮氧化物的有害气体中的有害物质吸附到吸附材料上。

一套装置内可以根据烟气量的大小分别设置一个及一个以上的完整的、独立的单元体，每个单元均可单独完成脱硫脱硝过程。

每个单元均设有监测探头，当吸附材料饱合后，监测探头会自动报警。报警后洁净的吸附材料将会自动更换饱合的有毒吸附材料。饱合的有毒吸附材料将会自动进入再生转化器进行再生处理，经过再生处理的吸附材料与新的洁净吸附材料性能功能一样，可进行重复使用，饱合的高效可再生吸附材料在再生的同时，可将其中的二氧化硫转化成硫酸、硫磺及硫胺，变废为宝，成为一种化学原料。对人体有害的毒烟气经过脱硫脱硝一体装置的净化就可变成洁净空气排入大气。此装置上采用PLC自动控制***，结构简单紧凑，操作简单确保运行稳定可靠，并可与国家环保在线监测***配套连接，实现远程在线监控。

上述的吸附材料包括活性碳。由于活性碳本身是一种多孔性含碳物质具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，因此具有很强的吸附性。活性碳的孔隙分为微孔、中孔和大孔，其孔径分别为大于2nm，20-200nm，大于200nm。活性碳表面上含有多元素含氧功能团，还可以浸渍化学物质，制成浸渍活性碳。因此它既是优良的吸附剂，也是催化剂，催化剂载体。经过特殊的工艺精制而成的高效脱硫、脱硝吸附材料。该产品孔隙发达，比表面更大，尤以微孔容积大而独具优点。其强度高、抗摩擦、耐冲击、容易再生。吸附速度极快，容量高对各种有机溶质、游离氧，空气中的各种有害气体有极强的吸附能力，并具有极好的气体分离和提纯功能。

本发明的脱硫、脱硝装置广泛适用于火力发电厂锅炉烟气的高效脱硫、脱硝，同时还可脱除汞脱、溴有害物质等。尤其对垃圾焚烧烟气中的重金属，尤其是Hg、二噁英(PCDDS)、呋喃(PCDFs)等有害气体具有良好的净化作用，还可以对氰化物、砷化物、氨气、一氧化碳、苯、氯、甲醛等有害气体进行有效的分离净化。

本发明的立式吸附式干法烟气脱硫脱硝一体装置具有如下优点：占地面积小、投资少、运行费用低、适用温度广、阻力小、不消耗水资源、节约能源。吸附材料吸收效率高，且能再生重复使用。对除尘器没有除尽的灰粉也能彻底干净的去除。整个***有吸附塔、风机、输送机、再生器、阀门等，管路配置少、动力小、能耗小、维修量小、无腐蚀堵塞、结垢，风机带水等现象，且材料采用钢材，投入少，***运行简单可靠。吸附效率高适用范围广，吸附材料资源丰富且价格低，废物综合利用，还能产出副产品决无二次污染。

附图说明

图1为本发明实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝一体塔装置；

图2为本发明实施例中的正六方体形筛板漏斗形状示意图；

图3为本发明实施例中的塔内筛板漏斗呈梅花布置示意图(俯视图)；

附图标记说明：

1.基座.2.分选筛.3.一体塔.4.含尘烟气.5自动报警探头.6.氨喷口.7.净化烟气出口.8.料仓.9.输送***.10.物料控制阀.11.再生装置.12.吸附料.13.副产品装置.14.饱和料出口.15.废料出口.16.洁净料进口.17.正六方体形筛板漏斗.

具体实施方式

下面结合图1-3对本发明的立式干法烟气脱硫脱硝一体装置进行详细的说明。

图1为本发明实施例中的装有筛板漏斗的脱硫脱硝一体塔装置工艺流程示意图。其中，该装置是将吸附料12放入料仓8中经洁净料进口16流入正六方体形筛板漏斗17、下侧进含尘烟气4、喷氨口6、净化烟气出口7的一体塔3内下落与上行的高温含二氧化硫、氮氧化物的有害烟气4产生逆流。

在逆流过程中，有两个过程同时进行，第一个是脱硫过程：将烟气中有害的二氧化硫充分吸附在吸附料12上，当自动报警探头5报警时，说明吸附料已吸附饱和，此时设置在下料管道上及排料管道上的物料控制阀10同时开启，饱和吸附料在重力的作用下由饱和料出口14排出，料仓8中的等量的洁净吸附料进入，吸附过程开始，报警取消。在往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于将吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来，由废料出口15放出，再利用或燃烧，的饱的和吸附料从料出口14排出后，进入再生装置11进行再生处理。处理后的吸附料与新的吸附料效果一样，可重新输送到料仓8，经管道流入一体塔3重复利用。再生装置11在再生的同时，将酸性的亚硫酸液体、废气和水直接排入副产品装置13，产生稀硫酸或硫磺、硫胺。

第二个是脱硝过程：将烟气中有害的氮氧化物充分吸附在吸附料12上，在氨的作用下，以活性炭为催化剂，将氮氧化物脱除，当自动报警探头5报警时，说明过程已完成，此时设置在下料管道上及排料管道上的物料控制阀10同时开启，饱和吸附料在重力的作用下由饱和料出口14排出，料仓8中的洁净吸附料进入，吸附过程开始，报警取消。在往外排放饱和吸附料时，在底锥部与排料管道之间加装了分选筛2，以利于将吸附料12在下落过程中摩擦产生的细小颗粒筛分出来，由废料出口15放出。

该装置即可达到国家环保要求，又能变废为宝，创造出经济效益。同时减少运行成本，起到一举多得的功效。

在一体塔3内，可以根据烟气量的大小分为一个及一个以上的完整的、独立的单元体，每个单元均可单独完成脱硫脱硝过程。经过脱硫脱硝的烟气，最后，汇聚到一个烟道，进入烟囱。

图2为本发明实施例中的正六面体形筛板漏斗形状示意图。该结构为钢制正六面体形漏斗。制作材料为钢制孔眼筛板。图中∠DEF＝140°～160°。其作用为：漏斗内装吸附料，含尘烟气4由孔眼进入通过吸附料12进行吸附过程，该结构为特制专用。

图3为本发明实施例中的一体塔内正六面体形筛板漏斗呈梅花布置示意图(俯视图)。该结构为钢制一体塔3内部钢制筛板漏斗17呈梅花形分布的结构俯视图。这样的结构有利于烟气的均匀分布，有效地增大吸附面积，以便更好的处理吸附含尘烟气4。

Claims (11)

1.一种立式脱硫脱硝一体装置，包括吸附剂用料仓8、洁净料进口16、饱和料出口14、输送***9、再生装置11，其特征在于，还包括一吸附区，该吸附区具有正六方体形筛板漏斗17。

2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝一体装置，其特征在于，还包括该一体装置的断面俯视图为圆形、方形及长方形。

3.根据权利要求1所述的脱硫脱硝一体装置，其特征在于，还包括设于吸附区的氨喷口6。

4.根据权利要求1所述的脱硫脱硝一体装置，其特征在于，料仓8、再生装置11、副产品装置13为一体塔3所共用。

5.根据权利要求1或2所述的脱硫脱硝一体装置，其特征在于，在吸附剂用料仓8和洁净料进口16之间的管道上设有物料控制阀10，在饱和料出口14附近也设有物料控制阀10。

6.根据权利要求1所述的脱硫脱硝一体装置，其特征在于，所述一体塔3内部结构，可以根据烟气量的大小分别设置一个及一个以上的完整的、独立的单元体。每个单元均可单独完成脱硫脱硝过程。各个单元经过脱硫脱硝后的烟气，最后，汇聚到一个烟道外排。每个单元均设有设于饱和料出口14和每个吸附区单元底部之间的分选筛2。每个单元均设有洁净料进口16和输送***9。

7.一种同时脱硫脱硝方法，其特征在于，将含有二氧化硫及氮氧化物等有害气体通过吸附区，该吸附区具有供吸附剂流通用的正六方体形筛板漏斗17，以便吸附剂吸附气体中的有害物质，当吸附剂饱合后，设于吸附区的监测探头会自动报警，同时物料控制阀10打开，饱合的有毒吸附剂在重力作用下流出塔体，洁净的吸附材料下落，自动替换饱合的有毒吸附剂的原有位置，警报解除，物料控制阀10关闭，新的吸附过程开始，整个过程周而复始，不间断的发生，从而起到连续脱硫脱硝的过程。而饱合的有毒吸附剂将会自动进入再生转化器进行再生处理，经再生处理的吸附剂可进行重复使用。

8.根据权利要求5所述的脱硫脱硝一体化方法，其特征在于，饱合的可再生吸附剂在再生的同时，将其中的二氧化硫，通过副产品装置13转化成亚硫酸、硫酸及硫胺，回收利用，再生硫资源。

9.一种正六方体形筛板漏斗17，其特征在于，∠DEF＝130°～140°。

10.根据权利要求8所述的正六方体形筛板漏斗17，其特征在于，该漏斗用于承载吸附剂，以便吸附剂吸附气体。

11.由多个权利要求9、10所述的正六方体形筛板漏斗17呈梅花形分布排列而成的吸附单元。

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