CN206621982U - 一种联合脱硫脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种联合脱硫脱硝装置，涉及烟气净化领域，该联合脱硫脱硝装置包括壳体和烟气下降管，壳体内部中空，壳体的顶端设有烟气入口，壳体的底端封闭并形成容纳吸收剂的液池，壳体的侧壁上开设有烟气出口，烟气出口位于液池的上方；烟气下降管包括顺序设置的直段和喇叭段，直段呈上下贯通的筒状，喇叭段呈中空的锥台状，直段的顶端与烟气入口密封连接，喇叭段位于液池内吸收剂的液面下方，直段的内壁上设有用于喷射吸收剂的多个喷嘴，喇叭段的侧壁上开设有多个通孔。该联合脱硫脱硝装置能沿延长烟气与吸收剂的接触时间、提高烟气与吸收剂的掺混程度，有效提高脱硫脱硝效率。

Description

一种联合脱硫脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及烟气净化领域，特别涉及用于烟气净化的一种联合脱硫脱硝装置。

背景技术

随着我国工业化步伐加快，大气污染也相应加重。研究表明，燃烧过程中排放的二氧化碳是引起温室效应的主要物质，所排放的二氧化硫、二氧化氮以及飞灰颗粒又是造成大气污染的主要来源。如何消除这些污染是一个亟待解决的问题。

目前烟气脱硫、脱硝(氮)方法主要有一下几种，1、钙基吸收剂法，把石灰粉或石灰浆喷射到烟道中，与二氧化硫反应生成硫酸盐等颗粒物质并随烟气被除尘器捕集。2、电子束法，烟气经过电子束(X射线)照射后，电子束能量大部分被氮、氧和水蒸气吸收，生成大量的反应活性极强的各种自由基；二氧化硫和二氧化氮被上述活性自由基氧化，分别生成硫酸和硝酸；硫酸和硝酸与事先注入的氨气进行中和反应，生成硫酸铵和硝酸铵气溶胶粉体微粒。3、催化剂法，利用氧化铜、三氧化二铝、氧化锌等脱除二氧化硫和二氧化氮。

近年来联合脱硫脱硝技术是烟气治理发展的方向，现有技术中一种常见的脱硫脱硝装置是使烟气在烟道中先与吸收剂混合并发生化学反应，之后烟气再经过装有吸收剂的液池实现彻底的洗涤最终完成联合脱硫脱硝。但是上述现有的脱硫脱硝装置具有一个不可克服的缺点，就是在烟道中烟气与吸收剂的接触时间以及液池中烟气与吸收剂的接触时间较短、混合也不充分，部分烟气中的二氧化硫和二氧化氮还未能与吸收剂进行化学反应就已从装置中排出，导致脱硫脱硝效率低下，烟气也不能达到预定的排放标准。

鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出用于烟气净化的一种联合脱硫脱硝装置，以期解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种联合脱硫脱硝装置，能延长烟气与吸收剂的接触时间、提高烟气与吸收剂的掺混程度，有效提高脱硫脱硝效率。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种联合脱硫脱硝装置，其中，所述联合脱硫脱硝装置包括：壳体，内部中空，所述壳体的顶端设有烟气入口，所述壳体的底端封闭并形成容纳吸收剂的液池，所述壳体的侧壁上开设有烟气出口，所述烟气出口位于所述液池的上方；烟气下降管，包括顺序设置的直段和喇叭段，所述直段呈上下贯通的筒状，所述喇叭段呈中空的锥台状，所述直段的顶端与所述烟气入口密封连接，所述喇叭段位于所述吸收剂的液面下方，所述直段的内壁上设有用于喷射所述吸收剂的多个喷嘴，所述喇叭段的侧壁上开设有多个通孔。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，多个所述通孔位于同一水平面内并沿所述喇叭段的周向均布形成环形通孔单元，多个所述环形通孔单元沿竖直方向顺序排列。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，所述喇叭段上设置有3个～10个所述环形通孔单元。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，所述喇叭段的底端封闭。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，每个所述喷嘴均布置在同一高度，每个所述喷嘴的喷射中心线与所述直段的中心轴线的夹角均相同。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，每个所述喷嘴的喷射中心线均呈水平设置，每个所述喷嘴的喷射中心线均与同一个公切圆相切，所述公切圆的圆心与所述直段的中心轴线重合。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，所述直段呈圆筒状，所述公切圆的半径小于或等于所述直段内径的二分之一。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，所述喷嘴为单流体喷嘴。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，所述喷嘴为双流体喷嘴。

如上所述的联合脱硫脱硝装置，其中，所述烟气进口的内径小于所述直段的内径。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置，能够通过开设在喇叭段侧壁上的多个通孔将烟气分流为多股细流，有效避免了烟气形成气流通道沿下降管外壁面成股快速上行，分为多股细流的烟气能更充分地与吸收剂接触掺混，进一步增加了烟气与吸收剂的接触面积和反应时间，使得烟气与吸收剂充分反应脱硫脱硝后才经烟气出口排出，保证了整个装置对烟气的净化效果。

本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置，在烟气下降管中布置有向烟气下降管内喷射吸收剂的喷嘴，更进一步使得烟气与吸收剂掺混强烈、接触面积大、反应时间长，有效提高脱硫脱硝效率。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置的结构示意图；

图2为本实用新型中多个喷嘴布置方式的示意图。

附图标记说明：

100 联合脱硫脱硝装置； 110 壳体；

111 烟气入口； 112 烟气出口；

113 液池； 120 烟气下降管；

121 直段； 122 喇叭段；

130 喷嘴； 131 喷射中心线；

140 通孔； 150 公切圆。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

请参考图1，图1为本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置的结构示意图。如图1 所示，本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置100包括壳体110和烟气下降管120，壳体110的内部中空，在壳体110的顶端设有烟气入口111，壳体110的底端封闭并形成容纳吸收剂的液池113，壳体110的侧壁上开设有烟气出口112，烟气出口112位于液池113的上方；烟气下降管120包括顺序设置的直段121和喇叭段122，直段121 呈上下贯通的筒状，喇叭段122呈中空的锥台状，直段121的顶端与烟气入口111密封连接，喇叭段122位于吸收剂的液面下方，直段121的内壁上设有用于喷射吸收剂的多个喷嘴130，喇叭段122的侧壁上开设有多个通孔140。

本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置100的工作过程如下：烟气由烟气入口111进入烟气下降管120内并沿烟气下降管120向下流动；液态的吸收剂经多个喷嘴130 被雾化呈细小的雾滴并被喷入烟气下降管120内，烟气与雾化后的吸收剂充分掺混，部分烟气与吸收剂发生化学反应而被净化；剩余的烟气与吸收剂随即沿直段121下行进入喇叭段122，在喇叭段122内烟气与吸收剂共同进入盛有吸收剂的液池113进行洗涤；由于烟气的质量较轻，进入液池113后的烟气会转而向上流动并从液池113上方的烟气出口112流出，烟气上行时遇到喇叭段122侧壁上的多个通孔122而被分流为多股细流，有效避免了烟气形成气流通道沿下降管120的外壁面成股快速上行的情况，被分流为多股细流的烟气能更充分地与吸收剂接触及掺混，进一步增加了烟气与吸收剂的接触面积和反应时间，使得烟气与吸收剂充分反应实现脱硫脱硝之后才经烟气出口112排出，保证了整个装置对烟气的净化效果。本实用新型提出的联合脱硫脱硝装置100，其烟气与吸收剂掺混强烈、接触面积大、反应时间长、流场分布合理，能够有效提高脱硫脱硝效率。

在本实用新型中，吸收剂可以是由尿素溶液与各种钙基吸收剂组成，能与烟气中的二氧化硫和二氧化氮发生化学反应，实现对烟气的脱硫脱硝。本领域技术人员可以根据实际生产的需要、选择钙基吸收剂的种类、调整吸收剂中尿素及钙基吸收剂的含量。在一个可选的例子中，壳体110的顶端呈中空的倒锥台状，壳体110的底端呈中空的筒状。

在本实用新型一个可选的例子中，多个通孔140位于同一水平面内并沿喇叭段122的周向均布形成环形通孔单元。

进一步的，如图1所示，多个上述环形通孔单元沿竖直方向顺序排列。

进一步的，如图1所示，喇叭段122上设置有3个～10个上述环形通孔单元，每个环形通孔单元内均包括多个通孔140。这样，沿喇叭段122侧壁的周向和沿喇叭段 122侧壁的轴向均匀分布有多个通孔140，进一步保证了进入喇叭段122的烟气能被及时分成细流与吸收剂充分接触，有效提高脱硫脱硝效率。

在本实用新型一个可选的例子中，喇叭段122的底端开放，喇叭段122通过其开放的底端与液池123相连通。

在本实用新型另一个可选的例子中，喇叭段122的底端封闭，这样，由进入到喇叭段122内的烟气只能由喇叭段122侧壁上的通孔140流出，进一步保证了烟气与吸收剂的充分接触。

在本实用新型一个可选的例子中，如图1、图2所示，直段121上沿直段121的周向均布有3个～50个喷嘴130，每个喷嘴130均布置在同一高度，并且每个喷嘴130 的喷射中心线131与直段121的中心轴线的夹角均相同。

所有喷嘴130在下降管120的直段121上布置的方向均相同，也就是每个喷嘴 130其喷射中心线131的朝向均为朝向逆时针方向，或均为朝向顺时针方向。

进一步的，如图1、图2所示，每个喷嘴130的喷射中心线131均呈水平设置，同时，每个喷嘴130的喷射中心线131均与同一个公切圆150相切，并且公切圆150 的圆心与直段121的中心轴线重合，其中公切圆150为假想圆。所有的喷嘴130布置形成旋转切圆，经由上述呈旋转切圆布置的喷嘴130所喷射出的呈雾状吸收剂构成旋转流场，烟气经过上述旋转流场时不但能充分地与雾化后的吸收剂掺混，同时烟气经过旋转流场的时间也被大大延长，也就相应地延长了烟气与吸收剂的反应时间，进一步的提高了脱硫脱硝的效率。

进一步的，直段121呈圆筒状，公切圆150的半径小于或等于直段121内径的二分之一。这样，能够保证烟气和吸收剂形成的旋转流场的分布更加合理，烟气能够与吸收剂充分掺混。

在一个可选的例子中，喷嘴130的位置靠近烟气进口111，以保证进入烟气下降管120内的烟气能够尽早与吸收剂接触和掺混，延长烟气与吸收剂的接触时间。

在本实用新型一个可选的例子中，喷嘴130是单流体喷嘴并与供给吸收剂的管线相连通。单流体喷嘴为现有技术，本领域技术人员可以采用成熟的喷嘴结构形式作为喷嘴130的结构，例如螺旋喷嘴，内置导叶式喷嘴等。

在本实用新型另一个可选的例子中，喷嘴130为双流体喷嘴，喷嘴130同时与供给吸收剂的管线和供给烟气的管线相连通。喷嘴130由内管和外管两个套管组成，其中一种实施方式为，内管与供给烟气的管线相连通并向直段121内喷射烟气，内管和外管之间的环形空间与供给吸收剂的管线相连通并向直段121内喷射吸收剂，另外一种实施方式为，内管与供给吸收剂的管线相连通并向直段121内喷射吸收剂，内管和外管之间的环形空间与供给烟气的管线相连通并向直段121内喷射烟气。当然，双流体喷嘴也是现有的成熟结构，本领域技术人员可以根据需要选择合适的结构。

在本实用新型一个可选的例子中，烟气进口111的内径小于直段121的内径，以避免烟气经烟气进口111进入后冲刷烟气下降管120的直段121，而使得烟气能够在烟气下降管120内充分扩散，既保证了烟气能与吸收剂充分接触，又保证了烟气不会对烟气下降管120的侧壁产生过度的冲击和腐蚀。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述联合脱硫脱硝装置包括：

壳体，内部中空，所述壳体的顶端设有烟气入口，所述壳体的底端封闭并形成容纳吸收剂的液池，所述壳体的侧壁上开设有烟气出口，所述烟气出口位于所述液池的上方；

烟气下降管，包括顺序设置的直段和喇叭段，所述直段呈上下贯通的筒状，所述喇叭段呈中空的锥台状，所述直段的顶端与所述烟气入口密封连接，所述喇叭段位于所述液池内的所述吸收剂的液面下方，所述直段的内壁上设有用于喷射所述吸收剂的多个喷嘴，所述喇叭段的侧壁上开设有多个通孔。

2.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，多个所述通孔位于同一水平面内并沿所述喇叭段的周向均布形成环形通孔单元，多个所述环形通孔单元沿竖直方向顺序排列。

3.如权利要求2所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喇叭段上设置有3个～10个所述环形通孔单元。

4.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喇叭段的底端封闭。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，每个所述喷嘴均布置在同一高度，每个所述喷嘴的喷射中心线与所述直段的中心轴线的夹角均相同。

6.如权利要求5所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，每个所述喷嘴的喷射中心线均呈水平设置，每个所述喷嘴的喷射中心线均与同一个公切圆相切，所述公切圆的圆心与所述直段的中心轴线重合。

7.如权利要求6所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述直段呈圆筒状，所述公切圆的半径小于或等于所述直段内径的二分之一。

8.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喷嘴为单流体喷嘴。

9.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喷嘴为双流体喷嘴。

10.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述烟气进口的内径小于所述直段的内径。