CN102423604A

CN102423604A - 组合式烟气脱硫脱硝装置

Info

Publication number: CN102423604A
Application number: CN2011102443890A
Authority: CN
Inventors: 毛炳军
Original assignee: TAIYUAN JIHUN ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING CO LTD
Current assignee: TAIYUAN JIHUN ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2012-04-25

Abstract

该发明的发明名称为组合式烟气脱硫脱硝装置。本发明组合装置包括包括增压风机2、输氨管3、吸附塔5、自动报警探头6、活性炭入口进料器8、活性炭出口卸料器9、饱和活性炭输送机10、洁净活性炭输送机11、再生反应器12、脱附后活性炭输送机15、振动筛16、活性炭补充料斗17、新增活性炭输送机18、活性炭储存罐19，其特征在于，还包括吸附区内的活性炭22。该组合式装置中的吸附料采用的是活性炭22，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、独立的吸附塔5，每个吸附塔5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

组合式烟气脱硫脱硝装置

技术领域

本发明涉及一种组合立式烟气脱硫脱硝装置，尤其涉及一种干法脱硫脱硝的装置。

背景技术

目前，煤炭占据了能源主导地位。在消耗煤炭资源的同时，产生了大量的有损于人体的SO₂、Nox，且排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、严重影响人类生存环境的问题。近年来燃煤锅炉产生的有毒微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。

而国家对环保的要求日益严格，并强制要求烟气脱硫且逐步提倡脱除氮氧化物。目前国内脱硫工艺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，我公司开发出一种组合式脱硫脱硝装置。该装置能够将脱硫脱硝过程在一个装置内同时完成。而且，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，还能废物回收利用，转化成硫酸、硫磺、硫胺等系列副产品，可将废物资源化。

发明内容

本发明提供一种组合式高效烟气脱硫脱硝装置，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。

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中含有SO₂、Nox的多少，分别设置一个及多个完整的、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组合式脱硫脱硝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。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。

本发明的组合式吸附式干法烟气脱硫脱硝装置具有如下优点：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组合式脱硫脱硝装置；

图2为本发明实施例中的组合式脱硫脱硝装置内部吸附剂布置示意图(俯视图)；

图3为本发明实施例中的组合式脱硫脱硝装置两组并列布置示意图(俯视图)；

附图标记说明：

1.含尘烟气.2.增压风机.3.输氨管.4.氨喷嘴.5.吸附塔.6.自动报警探头.7.达标烟气出口.8.活性炭入口进料器.9.活性炭出口卸料器.10.饱和活性炭输送机.11.洁净活性炭输送机.12.再生反应器.13.SO₂、NO_X及其合成物.14.过热蒸汽.15.脱附后活性炭输送机.16.振动筛.17.活性炭补充料斗.18.新增活性炭输送机.19.活性炭储存罐.20.含尘烟气进吸附塔入口.21.达标烟气出吸附塔出口.22.活性炭.

具体实施方式

下面结合图1-3对本发明的组合式干法烟气脱硫脱硝装置进行详细的说明。

图1为本发明实施例中的组合式脱硫脱硝装置工艺流程示意图。其中，该装置可根据烟气中含尘量的大小，分别设置一个或多个吸附塔5。图中设置了三个吸附塔5，具体过程是将吸附料放入活性炭补充料斗17中经活性炭出口卸料器9流入新增活性炭输送机18，通过活性炭入口进料器7进入活性炭储存罐19，再经活性炭出口卸料器9，下落到洁净活性炭输送机11，最终到达吸附塔5。

吸附的过程是一个逆流过程。在这个过程中，含尘烟气1在增压风机2的作用下，自下而上流动，而活性炭在重力的作用下从上而下流动。整个过程分两部分，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上，当自动报警探头6报警时，说明吸附料已吸附饱和，此时设置在下料管道上的活性炭入口进料器8及排料管道上的活性炭出口卸料器9同时开启，饱和的吸附料在重力的作用下由出口排出，下落到饱和活性炭输送机10上，同时等量的洁净吸附料进入，吸附过程重新开始，报警取消。

饱和的吸附料在饱和活性炭输送机10的作用下，被输送到再生反应器12。再生反应器12具有将饱和活性炭解附的功能。在其下口通入过热蒸汽14，则可在上口溢出富含SO₂、NO_X及其合成物13的气体，经过进一步加工，可产出附加值很高的副产品。与此同时，饱和活性炭得到解附，成为洁净的活性炭，又可重新参加吸附活动。通过活性炭出口卸料器9，落到脱附后活性炭输送机15上，经过振动筛16的筛分，合格的活性炭进入洁净活性炭输送机11，输送到吸附塔5。

第二个是脱硝过程：在烟道外上加设输氨管3，烟道内设置氨喷嘴。将烟气中有害的氮氧化物充分吸附在吸附料上，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，说明已达到吸附饱和。其余过程与脱硫相同。

吸附料可重复多次利用。即达到国家环保要求，也能变废为宝，创造出效.即达到国家环保要求益，减少运行成本。

在吸附塔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。经过脱硫脱硝后，达标的烟气，最后汇聚到一个烟道外排。

图2为本发明实施例中的组合式脱硫脱硝装置内部吸附剂布置示意图(俯视图)。该结构为钢制结构。制作材料为钢制孔眼筛板。图中，厚度AB＝250mm～400mm。其内填装吸附料——活性炭。一般布置3～5层，含尘烟气1由孔眼进入通过吸附料22进行第一级吸附过程，未吸附掉的有害物质将在通过第二级、第三级等过程中逐次被吸附掉。该结构中的钢制孔眼筛板为特制专用。

图3为本发明实施例中的组合式脱硫脱硝装置并列布置示意图(俯视图)。该结构适用于大型火电厂中的烟气脱硫脱硝。由于烟气量很大，相对来说含SO₂、NO_X的量就多，因此必须采用两组或两组以上该组合式脱硫脱硝装置进行并联的布置形式，方可解决问题。即主烟道在中间，两侧布置该装置，每侧可根据需要设置两个或多个吸附塔5，从主烟道引出相应的支烟道，均匀的将含尘烟气1引入各个吸附塔5中。各吸附塔5中的吸附过程见图1说明。经过脱硫脱硝后，达标的烟气，最后汇聚到一个烟道外排。

Claims

1.一种组合式脱硫脱硝装置，包括增压风机2、输氨管3、吸附塔5、自动报警探头6、活性炭入口进料器8、活性炭出口卸料器9、饱和活性炭输送机10、洁净活性炭输送机11、再生反应器12、脱附后活性炭输送机15、振动筛16、活性炭补充料斗17、新增活性炭输送机18、活性炭储存罐19，其特征在于，还包括吸附区内的活性炭22。

2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括该中装置吸附塔5的断面俯视图为方形或长方形。

3.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括设于管道中的氨喷嘴4。

4.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，吸附塔5、活性炭储存罐19、再生反应器12的进出口，设有活性炭入口进料器8、活性炭出口卸料器9。

5.根据权利要求1或2所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，在含尘烟气1的入口管道上设有增压风机2。

6.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括设于脱附后活性炭输送机15末端的振动筛16。

7.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述装置中吸附塔5的数量，可以根据烟气量的大小分别设置一个及一个以上。每个吸附塔5均可单独完成脱硫脱硝过程。各个吸附塔5经过脱硫脱硝后的烟气，最后，汇聚到一个烟道外排。

8.一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——活性炭22，以便吸附剂吸附气体中的有害物质，当吸附剂饱合后，设于吸附区的自动报警探头6会自动报警，活性炭出口卸料器9打开，饱合的有毒吸附剂在重力作用下流出塔体，同时活性炭入口进料器8打开，洁净的活性炭22下落，自动替换饱合的有毒吸附剂的原有位置，警报解除，活性炭出口卸料器9、活性炭入口进料器8同步关闭，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通过饱和活性炭输送机10进入再生反应器12进行再生处理，经再生处理的吸附剂可经过洁净活性炭输送机11，被输送到吸附塔5，进行重复使用。

9.根据权利要求8所述的脱硫脱硝方法，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，通过副产品装置转化成亚硫酸、硫酸及硫胺，回收利用，再生硫资源。

10.一种钢制结构，制作材料为钢制孔眼筛板。内装活性炭22，其特征在于，AB＝250mm～400mm。

11.根据权利要求10所述的钢制结构，其特征在于，用于承载吸附剂，以便吸附剂吸附气体。

12.由多个权利要求2、8、10、11所述的钢制结构，内装活性炭22，其特征在于，呈3～5层排列而成的吸附模块。