CN203790810U - 一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置 - Google Patents

一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置 Download PDF

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Abstract

一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置，它涉及烟气脱硫脱硝设备技术领域，烟气再热装置与气体混合装置连接，气体混合装置与吸收塔连接，吸收塔与烟气再热装置连接，且吸收塔与浓液收集池连接，浓液收集池与浓液过滤装置连接，浓液过滤装置与结晶分离装置连接，且结晶分离装置与吸收塔连接，且吸收塔与吸收液加药装置连接，吸收塔上部设有除雾器，气体混合装置与氧化剂配置／发生器连接。它结构简单，操作方便，采用臭氧氧化—MgO湿法吸收烟气中SO2和NOX的方法，具有工艺路线短、不需投加催化剂、氧化剂及吸收液利用效率高、脱硫脱硝效果好、投资及运行成本低、副产物纯度及市场价值高等特点，实现了同时脱硫脱硝副产物资源化。

Description

一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置
技术领域：
本实用新型涉及烟气脱硫脱硝设备技术领域，具体涉及一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置。
背景技术：
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，以煤为主的能源结构是影响我国大气环境质量的主要因素，燃煤型污染是我国大气污染的主要特征，SO2、NOX等燃煤废气的排放已经对我国形成了巨大的环境污染。而烟气脱硫脱硝是控制燃煤烟气污染的主要途径，其技术与产业正面临良好的发展机遇。
目前我国烟气脱硫的主流工艺仍然是石灰石／石膏法(WFGD)，该法产生的副产物是石膏，石膏可作为建材原料，其具有品质要求低且潜在市场大等优点；然而我国生产石膏，价格低廉，因此其回收价值不高，面临着市场竞争的巨大压力，且若需达到脱硝的效果，必须与选择性催化还原工艺(SCR)相结合，完成烟气中SO2和NOX的脱除，其工艺路线长，且需投加昂贵的还原剂与催化剂，投资及运行成本高。
氧化镁湿法烟气脱硫技术已有近40年的实践，其技术基础研究及应用开发经过不断深入，工艺工程问题得到不断的改进及完善，其成熟度仅次于钙法脱硫技术。
脱硫脱硝技术主要包括联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝两种技术，同时脱硫脱硝技术主要包括：①在同一固体催化剂作用下，烟气中SO2和NOX被氧化或还原，然后采用吸收液吸收；②采用化学氧化剂氧化烟气中的SO2和NO，然后采用吸收液吸收；③用络合溶液进行烟气同时脱硫脱硝，此法为纯粹的出去SO2和NO方法，很难实现副产物资源化；④采用电子束氨法脱硫脱硝技术，采用高能电子束氧化烟气中SO2和NO，然后吸收，此法能耗高，投资及运行成本高；⑤采用臭氧氧化烟气中SO2和NO，然后采用吸收液吸收。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置，它结构简单，操作方便，采用臭氧氧化—MgO湿法吸收烟气中SO2和NOX的方法，具有工艺路线短、不需投加催化剂、氧化剂及吸收液利用效率高、脱硫脱硝效果好、投资及运行成本低、副产物纯度及市场价值高等特点，实现了同时脱硫脱硝副产物资源化。
为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含烟气再热装置1、氧化剂配置／发生装置2、气体混合装置3、吸收塔4、除雾器5、吸收液加药装置6、浓液收集池7、浓液过滤装置8、结晶分离装置9、一号阀10、二号阀11、三号阀12、一号泵13、二号泵14，烟气再热装置1的下端通过管道与气体混合装置3的一端连接，气体混合装置3的另一端通过管道与吸收塔4的左下端连接，吸收塔4的上端通过管道与烟气再热装置1的另一端连接，且吸收塔4的下端通过管道与一号阀10的上端连接，一号阀10的下端通过管道与浓液收集池7的左上端连接，浓液收集池7的右下端通过管道与二号泵14的一端连接，二号泵14的另一端通过管道与浓液过滤装置8的下端连接，浓液过滤装置8的上端通过管道与结晶分离装置9的下端连接，且结晶分离装置9的下端通过管道与三号阀12的上端连接，三号阀12的下端通过管道与吸收塔4的右下端连接，吸收塔4的右下端通过管道与一号泵13的一端连接，一号泵13的另一端通过管道与吸收塔4的上部连接，且吸收塔4的右下端通过管道与二号阀11的下端连接，二号阀11的上端通过管道与吸收液加药装置6的下端连接，吸收塔4的内侧上部设有除雾器5，气体混合装置3的下端通过管道与氧化剂配置／发生器2连接。
本实用新型的工作原理：高温烟气首先作为热源进入烟气再热装置，后进入气体混合装置与氧化剂充分接触混合后进入吸收塔，同时吸收液加药装置配置好加药后，间断进入烟气吸收塔对烟气进行吸收，吸收液通过泵进行不断循环浓缩，达到烟气中SO2和NOX被吸收的目的，经净化后的烟气经除雾器处理后进入烟气再热装置升温，最后由引风机排入烟囱，同时浓缩后的副产物达到一定浓度后，由吸收塔底排入浓液收集池，并由泵打入浓液过滤装置过滤后，进入结晶分离装置结晶分离，得到较高纯度、市场价值高的副产物。
本实用新型具有以下有益效果：氧化剂与烟气充分接触，氧化剂利用效率高，利用初始高温烟气为热源，大大降低能耗，间断投加MgO浆液，充分提浓MgSO4和MgNO3，最大化利用原料同时降低浓液中MgO含量，工艺流程短，运营维护简单，运行能耗少，运行费用低，投资成本低，副产物市场价值高，能够充分满足现阶段我国国情需要，较好的资源化解决SO2和NOX的排放量。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式是采用以下技术方案：它包含烟气再热装置1、氧化剂配置／发生装置2、气体混合装置3、吸收塔4、除雾器5、吸收液加药装置6、浓液收集池7、浓液过滤装置8、结晶分离装置9、一号阀10、二号阀11、三号阀12、一号泵13、二号泵14，烟气再热装置1的下端通过管道与气体混合装置3的一端连接，气体混合装置3的另一端通过管道与吸收塔4的左下端连接，吸收塔4的上端通过管道与烟气再热装置1的另一端连接，且吸收塔4的下端通过管道与一号阀10的上端连接，一号阀10的下端通过管道与浓液收集池7的左上端连接，浓液收集池7的右下端通过管道与二号泵14的一端连接，二号泵14的另一端通过管道与浓液过滤装置8的下端连接，浓液过滤装置8的上端通过管道与结晶分离装置9的下端连接，且结晶分离装置9的下端通过管道与三号阀12的上端连接，三号阀12的下端通过管道与吸收塔4的右下端连接，吸收塔4的右下端通过管道与一号泵13的一端连接，一号泵13的另一端通过管道与吸收塔4的上部连接，且吸收塔4的右下端通过管道与二号阀11的下端连接，二号阀11的上端通过管道与吸收液加药装置6的下端连接，吸收塔4的内侧上部设有除雾器5，气体混合装置3的下端通过管道与氧化剂配置／发生器2连接。
所述的吸收液加药装置6的内部设有搅拌器15。
所述的吸收塔4的高径比为1∶3～1∶5。
所述的吸收塔4内的液气比为12～14m3／L。
所述的烟气再热装置1所采用的热源为初始高温烟气，换热方式为夹套式换热。
本具体实施方式的工作原理：高温烟气首先作为热源进入烟气再热装置1，后进入气体混合装置3与由氧化剂配置／发生装置2提供的氧化剂充分接触混合后进入吸收塔4，同时吸收液加药装置6配置好加药(工艺配水与MgO原料混合，配制MgO浓度为15％～20％)后，由二号阀11控制，间断进入烟气吸收塔4对烟气进行吸收，吸收液通过一号泵13进行不断循环浓缩，达到烟气中SO2和NOX被吸收的目的，经净化后的烟气经除雾器5处理后进入烟气再热装置1升温，最后由引风机排入烟囱，同时浓缩后的副产物达到一定浓度后，由吸收塔底通过一号阀10排入浓液收集池7，并由二号泵14打入浓液过滤装置8过滤后，进入结晶分离装置9结晶分离，得到较高纯度、市场价值高的副产物。
本具体实施方式的操作步骤如下：
①烟气首先与氧化剂(H2O2或者O3)混合，氧化剂与烟气中NO与SO2总摩尔数比为1.5～4倍，使得烟气中NO氧化成NOx，部分SO2氧化成SO3；
②混合后的烟气进入吸收塔4，同时用普通氧化镁原料(MgO含量≥85％)配制脱硫脱硝剂进入吸收塔4吸收SO2、SO3及NOx，得到MgSO3、MgSO4及MgNO3产物，烟气中所夹带的氧化剂进一步将MgSO3氧化成MgSO4，经循环提浓，可获得较高浓度的MgSO4和MgNO3；
③待吸收塔4内液体达到一定浓度后，将一部分吸收液从底部排入浓液收集池7，并进入结晶分离***9，分别得到纯度较高的七水硫酸镁和六水硝酸镁，上清液回流至吸收塔4对烟气进行再吸收；
④净化后的烟气经除雾器5处理，除去所携带的液滴，再将净化烟气进行烟气再热处理，热源采用初始高温烟气，能有效利用现有热源，减少能耗，净化烟气温度升至80℃左右，由引风机排入烟囱。
实施例：根据烟气中SO2及NO含量，确定投加氧化剂的量，氧化剂(H2O2／O3)与烟气中SO2及NO总含量摩尔比为1.5～4，配制吸收液浓度(MgO浆料)为15％～20％，经循环提浓，MgSO4浓度至少可提升至20％，最终可获得93％以上的脱硝率及97％以上的脱硫率，同时结晶分离出较纯、市场价值高的七水硫酸镁和六水硝酸镁。
本具体实施方式具有以下有益效果：它结构简单，操作方便，采用臭氧氧化-MgO湿法吸收烟气中SO2和NOX的方法，具有工艺路线短、不需投加催化剂、氧化剂及吸收液利用效率高、脱硫脱硝效果好、投资及运行成本低、副产物纯度及市场价值高等特点，实现了同时脱硫脱硝副产物资源化。

Claims (2)

1.一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于它包含烟气再热装置(1)、氧化剂配置／发生装置(2)、气体混合装置(3)、吸收塔(4)、除雾器(5)、吸收液加药装置(6)、浓液收集池(7)、浓液过滤装置(8)、结晶分离装置(9)、一号阀(10)、二号阀(11)、三号阀(12)、一号泵(13)、二号泵(14)，烟气再热装置(1)的下端通过管道与气体混合装置(3)的一端连接，气体混合装置(3)的另一端通过管道与吸收塔(4)的左下端连接，吸收塔(4)的上端通过管道与烟气再热装置(1)的另一端连接，且吸收塔(4)的下端通过管道与一号阀(10)的上端连接，一号阀(10)的下端通过管道与浓液收集池(7)的左上端连接，浓液收集池(7)的右下端通过管道与二号泵(14)的一端连接，二号泵(14)的另一端通过管道与浓液过滤装置(8)的下端连接，浓液过滤装置(8)的上端通过管道与结晶分离装置(9)的下端连接，且结晶分离装置(9)的下端通过管道与三号阀(12)的上端连接，三号阀(12)的下端通过管道与吸收塔(4)的右下端连接，吸收塔(4)的右下端通过管道与一号泵(13)的一端连接，一号泵(13)的另一端通过管道与吸收塔(4)的上部连接，且吸收塔(4)的右下端通过管道与二号阀(11)的下端连接，二号阀(11)的上端通过管道与吸收液加药装置(6)的下端连接，吸收塔(4)的内侧上部设有除雾器(5)，气体混合装置(3)的下端通过管道与氧化剂配置／发生器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气同时脱硫脱硝装置，其特征在于所述的吸收液加药装置(6)的内部设有搅拌器(15)。
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