CN106861429A - 高效复合催化氧化脱硫脱硝*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效复合催化氧化脱硫脱硝***，包括：至少两级相同的高效复合塔、氧化***、吸收剂储存***、催化剂储存***和监测排气筒，其中：高效复合塔相互之间顶端的出气口与底部的进口由连接管道首尾串联，串联的一级高效复合塔底部的进口处由进气管道连接工业锅炉排气口，氧化***与所有高效复合塔连接，催化剂储存***连接所有高效复合塔，高效复合塔底端均连接吸收剂储存***和混合液储存罐，末级高效复合塔顶端的排气口连接监测排气筒。本发明经氧化***、催化剂储存***将氧化剂和催化剂送至高效复合塔，在高效复合塔内进行烟气脱硫脱硝，特殊的高效复合塔内部结构以及整个***的设计能够实现烟气脱硫脱硝一体式治理。

Description

高效复合催化氧化脱硫脱硝***

技术领域

本发明属于工业锅炉烟气脱硫脱硝治理技术领域，具体涉及一种高效复合催化氧化脱硫脱硝***。

背景技术

针对于市场上存在的工业锅炉烟气脱硫脱硝治理技术适用性及优缺点进行比较。1、吸附技术在短时间内具有见效快、成本低、处理效果好的优点，但是长时间运行需要对装置内的活性炭、竹炭进行更换，更换下来的活性炭、竹炭均属于危险废物，需要有危废处理资质的单位进行处理，而后期的处理费用较高，增加了企业的运行成本；2、钙法脱硫脱硝技术容易产生温室效益的二氧化碳气体，且会产生废水导致二次污染的问题，同时石膏的用途比较少，堆放占用土地资源，且容易污染土壤、水资源和空气，运行成本比较高。3、氨法脱硫脱硝技术容易产生塔内结晶带来结垢停机的问题，需要进行停机维护保养，且存在对于烟气中的有害成分难以进行完全氧化，导致副产品回收率低，同时氨水异味挥发产生VOC的问题。4、镁法脱硫脱硝技术，收到镁矿资源的制约，局限性大，也会产生塔内结晶带来结垢停机的问题，需要进行停机维护保养，副产品回收复杂，成本高且溶解度高易挥发，产生二次污染问题。

发明内容

本发明为解决现存问题提供一种高效复合催化氧化脱硫脱硝***，经氧化***、催化剂储存***将氧化剂和催化剂送至高效复合塔，在高效复合塔内进行烟气脱硫脱硝，特殊的高效复合塔内部结构以及整个***的设计能够实现烟气脱硫脱硝一体式治理。

本发明通过以下技术方案来实现的：

高效复合催化氧化脱硫脱硝***，包括至少两级相同的高效复合塔、氧化***、吸收剂储存***、催化剂储存***和监测排气筒，其中：所述至少两级高效复合塔相互之间由顶端的出气口与底部的进口由连接管道首尾串联，所述每级高效复合塔内部由上到下依次设有净化装置、催化氧化反应室、混合液存储室，所述每级高效复合塔的净化装置外部通过循环泵连接混合液存储室，所述串联的一级高效复合塔底部的进口处由进气管道连接工业锅炉排气口，所述氧化***通过与高效复合塔数量对应的氧化进口管道连接进气管道和连接管道连接首台高效复合塔和串联的其余高效复合塔，所述催化剂储存***通过与高效复合塔数量对应的氧化进口管道分别连接进气管道和连接管道进而连接一级高效复合塔和串联的其余高效复合塔，所述多台高效复合塔底端均连接吸收剂储存***和混合液储存罐，所述末级高效复合塔顶端的排气口连接监测排气筒。

优选的，所述净化装置包括横向设置的喷淋***、位于喷淋***下方的多面球填料层，。

优选的，所述高效复合塔的外部设有循环泵，连接塔内底部的混合液和喷淋***，使混合液形成塔内外的单方向循环。

优选的，所述催化剂储存***内为含有亚硫酰基官能团的稳定有机催化剂，采用含有亚硫酰基官能团的稳定有机催化剂，使得催化氧化反应效率大大提高，同时控制亚硫酸盐和亚硝酸盐的挥发，解决了吸收剂气体逃逸问题，提高了脱硫脱硝的效率。

优选的，所述氧化***内的氧化剂为臭氧和羟基自由基强氧化剂，利用臭氧和羟基自由基等强氧化剂将难溶于水的氮氧化物和硫化物氧化成可溶的高价氧化物，大大提高了除硫除氮的效率。

优选的，所述监测排气筒的上口高于末级高效复合塔顶端5米以上，可以利用监测排气筒上下端口的压力差来实现烟气的抽取，节约能源。

优选的，所述连接管道上均设有循环泵。

优选的，所述净化装置设置至少2层，可以进一步提高喷淋塔的脱尘及酸碱性气体的净化效果。

优选的，所述喷淋***的喷淋臂上安装有至少2个喷淋头，能够增大喷淋面积，增加与烟气的接触面积，提高净化效果。

优选的，所述多面球填料层为放置在隔板上的球体填料层，球体填料层为多面球填料材质，由于填料层为放置在隔板上的球体填料层，且在喷淋***的下方，球体填料层为多面球填料材质，可过滤捕捉烟气中的大颗粒分子和绝大部分有害物质，在喷淋的作用下被冲刷到塔底部，去除率进一步提高。

优选的，所述末级高效复合塔顶端的排气口通过引风机连接监测排气筒，在监测排气筒的风压作用下加用引风机，更完全地使气体在治理装置中流动。

本发明可以使工业锅炉烟气进入高效复合塔扩大烟气的盛放空间，降低压力，从而减小其流速，为提高后续处理效果奠定基础，然后与氧化剂和有机催化剂进行结合，将烟气中的硫化物和氮化物氧化为溶于水的硫化物和氮化物，溶于水形成亚硫酸和亚硝酸，同时与有机催化剂结合后，与催化剂中的亚硫酰基官能团形成稳定络合物，再与氧化剂和吸收剂反应，最后生成硫酸铵和硝酸铵。然后由混合液排出泵输送到塔外的结晶烘干装置，得到副产品硫酸铵化肥和硝酸铵化肥，净化后的气体由监测排气筒排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、由于塔内有机催化剂亚硫酰基官能团，可以促成烟气中的硫化物和氮化物成稳定络合物，同时也能抑制亚硫酸盐和亚硝酸盐的挥发。大大加大了反应的处理效率，同时减少了二次挥发的污染。

2、由于氧化***产生的强氧化剂，能够保证烟气中的硫化物和氮化物氧化成易溶于水的物质，且能保证稳定的络合物生成硫酸铵和硝酸铵，使得反应比较彻底，大大提高了反应效率。

4、由于氧化剂和有机催化剂的进口设置在塔的前端，几乎与烟气同等时间进入塔内，使得烟气中的有害物质能第一时间与氧化剂和有机催化剂发生反应，增加了反应的时间，提高了反应效率。

5、由于排气口连接监测排气筒，监测排气筒的上口高于塔顶端5米以上，可以利用监测排气筒上下端口的压力差来实现烟气的抽取，节约能源；在监测排气筒不能满足气体排放速度时，也可以在排气孔与监测排气筒之间加设引风机，加大对气体的流速。

6、由于填料层为放置在隔板上的球体填料层，且在喷淋***的下方，球体填料层为多面球填料材质，可过滤捕捉烟气中的大颗粒分子和绝大部分有害物质，在喷淋的作用下被冲刷到塔底部，去除率进一步提高。

7、由于两台以上的高效复合塔采用首尾相接的方式，即经前一级处理后的气体再次进入后一级塔中进行治理，提高治理效果。

8、本发明结构简单，能够极大提高工业锅炉烟气的治理效果，并能扩宽其应用领域，便于在行业内推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2高效复合塔的结构示意图；

其中：1为一级高效复合塔；2为第一氧化进口管道；3为第一催化剂进口管道；4为进气管道；5为工业锅炉排气口；6为氧化***；7为催化剂储存***；8为吸收剂储存***；9为循环泵；10为第二氧化进口管道；11为第二催化剂进口管道；12为连接管道；13为二级高效复合塔，14为混合液储存罐；15为引风机；16为监测排气筒；17为净化装置；17-1为喷淋***；17-2为多面球填料层；17-3为隔板；18为催化氧化反应室；19为混合液存储室。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本发明中，参照烟气的流向，将烟气进入***的一端定义为首端，相应地将出***的一端定义为尾端。

一种高效复合催化氧化脱硫脱硝***，包括两个相同的高效复合塔、氧化***6、吸收剂储存***8、催化剂储存***7和监测排气筒16，其中：所述两个相同的高效复合塔为一级高效复合塔1和二级高效复合塔13，所述一级高效复合塔1和二级高效复合塔13内部由上到下依次为净化装置17、催化氧化反应室18、混合液存储室19，所述一级高效复合塔1和二级高效复合塔13的净化装置17外部均通过循环泵9连接混合液存储室19，所述一级高效复合塔1底部的进口处由进气管道4连接工业锅炉排气口5，所述一级高效复合塔1的顶端的出口处由连接管道13连接二级高效复合塔13底部的进口处，所述氧化***6通过第一氧化进口管道2和第二氧化进口管道10分别通过连接进气管道4和连接管道12进而连接一级高效复合塔1和二级高效复合塔13，所述催化剂储存***7通过第一催化进口管道3和第二催化进口管道11分别通过连接进气管道4和连接管道12进而连接一级高效复合塔1和二级高效复合塔13，所述一级高效复合塔1和二级高效复合塔13均连接吸收剂储存***8和混合液储存罐14，所述二级高效复合塔13顶端的排气口连接监测排气筒16。

所述净化装置17包括横向设置的喷淋***17-1、位于喷淋***下方的多面球填料层17-2。

所述催化剂储存***7内为含有亚硫酰基官能团的稳定有机催化剂，采用含有亚硫酰基官能团的稳定有机催化剂，使得催化氧化反应效率大大提高，同时控制亚硫酸盐和亚硝酸盐的挥发，解决了吸收剂气体逃逸问题，提高了脱硫脱硝的效率。

所述氧化***6内部包括臭氧发生器、压缩机、冷干机、过滤器、电源、控制柜，所述氧化***内的氧化剂为臭氧和羟基自由基强氧化剂，利用臭氧和羟基自由基等强氧化剂将难溶于水的氮氧化物和硫化物氧化成可溶的高价氧化物，大大提高了除硫除氮的效率。

所述净化装置17设置为2层。

所述喷淋***17-1的喷淋臂上安装有5个喷淋头。

所述多面球填料层17-2为放置在隔板17-3上的球体填料层，球体填料层为多面球填料材质。

所述监测排气筒16的上口高于二级高效复合塔13顶端6米。

所述所有管道上均设有循环泵。

本发明的工作过程如下：

工业锅炉烟气排放口排出的烟气经进气管道收集后进入一级高效复合塔内的催化氧化反应室，于此同时，氧化***产生的氧化剂和催化剂储存***输出的有机催化剂也分别经过氧化进口管道和第一催化剂进口管道进入一级高效复合塔内的催化氧化反应室，三者在此发生催化氧化反应，形成溶于水的稳定络合物，然后喷淋***喷出的吸收剂由上往下进入催化氧化反应室，将溶于水的稳定络合物溶解，然后融入到塔底部的混合液中，剩余未参与催化氧化反应的烟气从催化氧化反应室继续上升，经过多面球填料层的捕捉过滤净化后，由一级高效复合塔顶端的出口排出进入二级高效复合塔进行多级反应，二级高效复合塔与一级高效复合塔的反应机理相同，最后将气体经二级高效复合塔顶端的出口由引风机的出口进入监测排气筒，排到大气中。另外，被多面球填料层所捕捉过滤到的物质，在喷淋***的冲刷作用下，被输送到塔底的混合液中；吸收剂储存***根据塔内混合液的消耗量，不定时的向塔内输送吸收剂；被截留下来的有害物质在混合液中结晶，再通过压力泵不定时的输送到塔外的混合液储存罐中，用于制作副产品。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.高效复合催化氧化脱硫脱硝***，包括至少两级相同的高效复合塔、氧化***、吸收剂储存***、催化剂储存***和监测排气筒，其中：所述至少两级高效复合塔相互之间由顶端的出气口与底部的进口由连接管道首尾串联，所述每级高效复合塔内部由上到下依次设有净化装置、催化氧化反应室、混合液存储室，所述每级高效复合塔的净化装置外部通过循环泵连接混合液存储室，所述串联的一级高效复合塔底部的进口处由进气管道连接工业锅炉排气口，所述氧化***通过与高效复合塔数量对应的氧化进口管道连接进气管道和连接管道连接首台高效复合塔和串联的其余高效复合塔，所述催化剂储存***通过与高效复合塔数量对应的氧化进口管道分别连接进气管道和连接管道进而连接一级高效复合塔和串联的其余高效复合塔，所述多台高效复合塔底端均连接吸收剂储存***和混合液储存罐，所述末级高效复合塔顶端的排气口连接监测排气筒。

2.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述净化装置包括横向设置的喷淋***、位于喷淋***下方的多面球填料层。

3.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述净化装置设置至少2层。

4.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述催化剂储存***内为含有亚硫酰基官能团的稳定有机催化剂。

5.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述氧化***内部包括臭氧发生器、压缩机、冷干机、过滤器、电源、控制柜，所述氧化***内的氧化剂为臭氧和羟基自由基强氧化剂。

6.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述监测排气筒的上口高于二级高效复合塔顶端5米以上。

7.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述所有管道上均设有循环泵。

8.根据权利要求1所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述末级高效复合塔顶端的排气口通过引风机连接监测排气筒。

9.根据权利要求2所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述喷淋***的喷淋臂上安装有至少2个喷淋头。

10.根据权利要求9所述的优选的高效复合催化氧化脱硫脱硝***，其特征在于：所述多面球填料层为放置在隔板上的球体填料层，球体填料层为多面球填料材质。