CN108744910A - 一种脱硫脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱硫脱硝装置及其脱硫方法，包括进气管、反应器、布袋除尘器和烟囱，所述反应器的下端与水箱相连，且反应器的底端焊接有进气管，所述反应器与进气管的焊接处通过管道与消石灰仓相连，所述反应器的上下两端均通过管道与布袋除尘器的上下两端相对应连接，组成一个循环模式，所述布袋除尘器的下端通过管道与灰库相连，且布袋除尘器的上端通过管道与烟囱相连；所述进气管的前端设有管口，且管口呈喇叭状，所述管口的后端为进气口，且管口的直径大于进气口的直径；所述反应器的内部靠近上端位置呈弯曲状的安装有加热管，且反应器的内部两侧涂覆有石墨。本发明能够加快脱硫的速度，提高装置的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫脱硝技术领域，尤其涉及一种脱硫脱硝装置及其脱硫方法。
背景技术
脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。故应用此项技术对环境空气净化益处颇多。目前已知的烟气脱硫脱硝技术有PAFP、ACFP、软锰矿法、电子束氨法、脉冲电晕法、石膏湿法、催化氧化法、微生物降解法等技术。
现有的软锰矿法技术中，MnO2是一种良好的脱硫剂。在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90％，锰矿浸出率为80％，
但脱硫时，MnO2还与CO2反应生成MnCO3，影响MnO2的利用率，并且脱硫的速度较慢，工作效率不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中脱硫的速度较慢，工作效率不高的问题，而提出的一种脱硫脱硝装置及其脱硫方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种脱硫脱硝装置，包括进气管、反应器、布袋除尘器和烟囱，所述反应器的下端与水箱相连，且反应器的底端焊接有进气管，所述反应器与进气管的焊接处通过管道与消石灰仓相连，所述反应器的上下两端均通过管道与布袋除尘器的上下两端相对应连接，组成一个循环模式，所述布袋除尘器的下端通过管道与灰库相连，且布袋除尘器的上端通过管道与烟囱相连。
优选的，所述进气管的前端设有管口，且管口呈喇叭状，所述管口的后端为进气口，且管口的直径大于进气口的直径。
优选的，所述反应器的内部靠近上端位置呈弯曲状的安装有加热管，且反应器的内部两侧涂覆有石墨。
优选的，所述加热管包括两组接线端子、电加热丝和陶瓷材料，所述两组接线端子分别安装在加热管的两端，且加热管的内部呈螺旋状的安装有电加热丝，所述陶瓷材料填充在电加热丝的上下两侧。
优选的，所述布袋除尘器与烟囱的连接管道上固定安装有引风机。
优选的，所述反应器的中间外表面固定安装有温度测量仪。
优选的，所述石墨涂覆的厚度为五厘米。
一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，所述具体步骤如下：
(A):烟气从进气管进入反应器内；
(B):加入水和消石灰，先对烟气进行初步脱硫；
(C):反应器内的MnO2脱硫剂与烟气再进行二次脱硫；
(D):两次脱硫后的烟气经布袋除尘器捕集脱硫灰，形成洁净的烟气；
(E):洁净的烟气从烟囱排到大气中。
优选的，所述步骤(B)中二次脱硫时先开启加热管加热，加热温度300℃-600℃。
优选的，所述步骤(D)中的脱硫灰一部分进入灰库内，另一部分返回到反应器内。
与现有技术相比，本发明提供了一种脱硫脱硝装置，具备以下有益效果：
(1)、加热管内的电加热丝呈螺旋状的安装，且加热管呈弯曲状的安装，增加了加热面积和加热效率，并且占地的空间较小。
(2)、温度升高时，MnO2与SO2发生氧化还原发应时，分子总数不变，活化分子数增加，有效碰撞几率增加，从而增加了化学反应速率，MnO2与SO2发生氧化还原发应的温度控制在300℃-600℃最佳,并且MnO2还与CO2反应生成MnCO3，在300℃-600℃环境下，2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2，MnCO3转化成MnO2提高了MnO2的利用率，提高装置的工作效率。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构简单，操作方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种脱硫脱硝装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种脱硫脱硝装置的进气管剖视图；
图3为本发明提出的一种脱硫脱硝装置的反应器剖视图；
图4为本发明提出的一种脱硫脱硝装置的加热管剖视图；
图5为本发明提出的一种脱硫脱硝装置的MnCO3的转换率与温度的关系图；
图中：1、水箱；2、消石灰仓；3、反应器；4、进气管；5、温度测量仪；6、布袋除尘器；7、引风机；8、烟囱；9、灰库；10、管口；11、进气口；12、加热管；13、石墨；14、电加热丝；15、陶瓷材料；16、接线端子。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-4所示，一种脱硫脱硝装置，包括进气管4、反应器3、布袋除尘器6和烟囱8，所述反应器3的下端与水箱1相连，且反应器3的底端焊接有进气管4，所述反应器3与进气管4的焊接处通过管道与消石灰仓2相连，所述反应器3的上下两端均通过管道与布袋除尘器6的上下两端相对应连接，组成一个循环模式，为了提高脱硫剂的利用率，经布袋除尘器6捕集的脱硫灰部分返回到反应器3内，可以使其多次循环重复利用，所述布袋除尘器6的下端通过管道与灰库9相连，且布袋除尘器6的上端通过管道与烟囱8相连。
实施例2
如图1-4所示，一种脱硫脱硝装置，所述进气管4的前端设有管口10，且管口10呈喇叭状，喇叭状的管口10可以更加使烟气更加集中，进气的速度更快，所述管口10的后端为进气口11，且管口10的直径大于进气口11的直径；所述反应器3的内部靠近上端位置呈弯曲状的安装有加热管12，且反应器3的内部两侧涂覆有石墨13，加热管12可以使反应器3内的温度提高，达到MnO2脱硫剂脱硫的合适温度，增加了化学反应速率，提高装置的工作效率；所述加热管12包括两组接线端子16、电加热丝14和陶瓷材料15，所述两组接线端子16分别安装在加热管12的两端，且加热管12的内部呈螺旋状的安装有电加热丝14，加热管12内的电加热丝14呈螺旋状的安装，且加热管12呈弯曲状的安装，增加了加热面积和加热效率，并且占地的空间较小，所述陶瓷材料15填充在电加热丝14的上下两侧，陶瓷材料15具有良好的耐热性，从而增加了加热管12的耐热性，提高其使用寿命；所述布袋除尘器6与烟囱8的连接管道上固定安装有引风机7，引风机7能够引导洁净烟气进入烟囱8内；所述反应器3的中间外表面固定安装有温度测量仪5，温度测量仪5可以精确检测反应器3内的温度；所述石墨13涂覆的厚度为五厘米，石墨13具有良好的保温性，防止反应器3散热过快，减少电能的耗费。
实施例3
一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，所述具体步骤如下：
(A):烟气从进气管4进入反应器3内；
(B):加入水和消石灰，先对烟气进行初步脱硫；
(C):反应器3内的MnO2脱硫剂与烟气再进行二次脱硫；
(D):两次脱硫后的烟气经布袋除尘器6捕集脱硫灰，形成洁净的烟气；
(E):洁净的烟气从烟囱8排到大气中。
所述步骤(B)中二次脱硫时先开启加热管12加热，加热温度300℃。
所述步骤(D)中的脱硫灰一部分进入灰库9内，另一部分返回到反应器3内。
实施例4
一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，所述具体步骤如下：
(A):烟气从进气管4进入反应器3内；
(B):加入水和消石灰，先对烟气进行初步脱硫；
(C):反应器3内的MnO2脱硫剂与烟气再进行二次脱硫；
(D):两次脱硫后的烟气经布袋除尘器6捕集脱硫灰，形成洁净的烟气；
(E):洁净的烟气从烟囱8排到大气中。
所述步骤(B)中二次脱硫时先开启加热管12加热，加热温度350℃。
所述步骤(D)中的脱硫灰一部分进入灰库9内，另一部分返回到反应器3内。
实施例5
一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，所述具体步骤如下：
(A):烟气从进气管4进入反应器3内；
(B):加入水和消石灰，先对烟气进行初步脱硫；
(C):反应器3内的MnO2脱硫剂与烟气再进行二次脱硫；
(D):两次脱硫后的烟气经布袋除尘器6捕集脱硫灰，形成洁净的烟气；
(E):洁净的烟气从烟囱8排到大气中。
所述步骤(B)中二次脱硫时先开启加热管12加热，加热温度400℃。
所述步骤(D)中的脱硫灰一部分进入灰库9内，另一部分返回到反应器3内。
表1为实施例3-5脱硫的性能测试，测试结果如下表：
表1
由表1实验数据可知，本申请的脱硫脱硝装置及其脱硫方法提高了MnO2的利用率，减少了二次脱硫的时间，从而提高装置的工作效率，另表1和图5可知实施例4为最优的选择，在350℃下，MnCO3转化成MnO2的转化率最高，MnO2的利用率最高，二次脱硫的时间最短。
需要说明的是，本发明的原理：烟气从进气管4进入反应器3内，加入水和消石灰，先用消石灰对烟气进行初步脱硫，然后，开启加热管12，反应器3内的MnO2脱硫剂与烟气再进行二次脱硫，温度升高时，MnO2与SO2发生氧化还原发应时，分子总数不变，活化分子数增加，有效碰撞几率增加，从而增加了化学反应速率，MnO2与SO2发生氧化还原发应的温度控制在300℃-600℃最佳,并且MnO2还与CO2反应生成MnCO3，在300℃-600℃环境下，2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2，MnCO3转化成MnO2提高了MnO2的利用率，提高装置的工作效率，且最佳温度为350℃，两次脱硫后的烟气经布袋除尘器6捕集脱硫灰，形成洁净的烟气，脱硫灰一部分进入灰库9内，另一部分返回到反应器3内，为了提高脱硫剂的利用率，经布袋除尘器6捕集的脱硫灰部分返回到反应器3内，可以使其多次循环重复利用，洁净的烟气从烟囱8排到大气中。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种脱硫脱硝装置，包括进气管(4)、反应器(3)、布袋除尘器(6)和烟囱(8)，其特征在于：所述反应器(3)的下端与水箱(1)相连，且反应器(3)的底端焊接有进气管(4)，所述反应器(3)与进气管(4)的焊接处通过管道与消石灰仓(2)相连，所述反应器(3)的上下两端均通过管道与布袋除尘器(6)的上下两端相对应连接，组成一个循环模式，所述布袋除尘器(6)的下端通过管道与灰库(9)相连，且布袋除尘器(6)的上端通过管道与烟囱(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述进气管(4)的前端设有管口(10)，且管口(10)呈喇叭状，所述管口(10)的后端为进气口(11)，且管口(10)的直径大于进气口(11)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述反应器(3)的内部靠近上端位置呈弯曲状的安装有加热管(12)，且反应器(3)的内部两侧涂覆有石墨(13)。
4.根据权利要求3所述的一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述加热管(12)包括两组接线端子(16)、电加热丝(14)和陶瓷材料(15)，所述两组接线端子(16)分别安装在加热管(12)的两端，且加热管(12)的内部呈螺旋状的安装有电加热丝(14)，所述陶瓷材料(15)填充在电加热丝(14)的上下两侧。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述布袋除尘器(6)与烟囱(8)的连接管道上固定安装有引风机(7)。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述反应器(3)的中间外表面固定安装有温度测量仪(5)。
7.根据权利要求3所述的一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述所述石墨(13)涂覆的厚度为五厘米。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，其特征在于，所述具体步骤如下：
(A):烟气从进气管4进入反应器3内；
(B):加入水和消石灰，先对烟气进行初步脱硫；
(C):反应器3内的MnO2脱硫剂与烟气再进行二次脱硫；
(D):两次脱硫后的烟气经布袋除尘器6捕集脱硫灰，形成洁净的烟气；
(E):洁净的烟气从烟囱8排到大气中。
9.根据权利要求8所述的一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，其特征在于，所述步骤(B)中二次脱硫时先开启加热管12加热，加热温度300℃-600℃。
10.根据权利要求8所述的一种脱硫脱硝装置的脱硫方法，其特征在于，所述步骤(D)中的脱硫灰一部分进入灰库9内，另一部分返回到反应器3内。
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