CN209076400U - 一种烟气治理*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种烟气治理***。本实用新型提供的烟气治理***包括：反应器，所述反应器的进气烟道设置有干式吸收剂喷射单元，所述反应器的内腔设置有喷氨单元；与所述反应器的烟气出口相连的除尘器，所述除尘器内腔设置有具有催化功能的过滤介质。在本实用新型中，垃圾焚烧炉产生的烟气依次通过反应器和除尘器，期间干式吸收剂喷射单元向反应器进气烟道喷射干式吸收剂，喷氨单元向反应器内腔喷射氨水和/或尿素，最后在除尘器的除尘烟气出口获得清洁烟气。本实用新型提供的烟气治理***可实现垃圾焚烧尾气中酸性气体、二恶英、NOX和颗粒物的一体化高效脱除，具有良好的环境效益和经济效益，市场前景广阔。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种烟气治理***。
背景技术
垃圾焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术，将生活垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧，在800～1000℃的高温条件下，生活垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行化学反应，释放出热量并转化为高温的燃烧气体和少量的固定残渣，使其对人类的危害最小，最大限度地实现无害化、减量化和资源化的目标。但是如果垃圾焚烧处理不当，污染物排放将不达标，则固态污染转化为气态污染或其他形式的污染继续危害环境，影响人们的健康。
垃圾焚烧处理技术的核心是燃烧的合理组织和二次污染的防治。垃圾焚烧过程中含有碳、氢、氧、氮、硫、磷和卤素等成分的物质与空气中的氧气反应,会产生多种有害污染物，垃圾焚烧污染物存在形式及数量与焚烧条件和净化***密切相关，其主要污染物有酸性气体、二恶英等微量有机化合物、颗粒物等。
垃圾焚烧生成的污染物来源于垃圾组分，其存在形式及数量与焚烧条件和净化***密切相关。一方面“垃圾围城”，一方面“邻避运动”，在垃圾焚烧面临两难境地的时候，除了改善垃圾焚烧条件，使燃烧处于良好状态，焚烧出口温度不低于850℃，烟气在炉膛及二次燃烧室的停留时间不小于2S，并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置，从源头上控制氯源等污染物生成之外，一套创新“颠覆性”的烟气净化技术势必成为解决以上问题最后的屏障。由于垃圾焚烧自身所带来的烟气粘、糊，温度变化大，烟气成分复杂等问题，目前针对垃圾焚烧尾气中多种污染物，并没有一种适于工业化的一体化脱除技术。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种烟气治理***，本实用新型提供的烟气治理***能够对垃圾焚烧尾气中的酸性气体、二恶英、NOX和颗粒物进行一体化高效脱除。
本实用新型提供了一种烟气治理***，包括：
反应器，所述反应器的进气烟道设置有用于向烟道内喷射干式吸收剂的干式吸收剂喷射单元，所述反应器的内腔设置有用于向反应器内喷射氨水和/或尿素的喷氨单元；
与所述反应器的烟气出口相连的除尘器，所述除尘器内腔设置有具有催化功能的过滤介质。
优选的，还包括干式吸收剂储存装置，所述干式吸收剂储存装置的出料口与所述干式吸收剂喷射单元的进料口相连。
优选的，还包括用于存储氨水和/或尿素的氨源储存装置，所述氨源储存装置的出料口与所述喷氨单元的进料口相连。
优选的，还包括进口挡板，所述进口挡板设置在所述反应器的进气烟道的进口端。
优选的，还包括空预器，所述空预器的进气口与所述除尘器的除尘烟气出口相连。
优选的，还包括灰料储存装置，所述灰料储存装置与所述除尘器的灰尘出口相连。
优选的，所述具有催化功能的过滤介质为负载有催化剂的陶瓷滤管。
优选的，所述反应器为反应塔或反应烟道。
优选的，所述喷氨单元位于所述反应塔的底部，或位于所述反应烟道的周圈。
优选的，还包括与所述反应器的进气烟道相连的锅炉，所述锅炉为垃圾焚烧炉。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种烟气治理***。本实用新型提供的烟气治理***包括：反应器，所述反应器的进气烟道设置有用于向烟道内喷射干式吸收剂的干式吸收剂喷射单元，所述反应器的内腔设置有用于向反应器内喷射氨水和/或尿素的喷氨单元；与所述反应器的烟气出口相连的除尘器，所述除尘器内腔设置有具有催化功能的过滤介质。在本实用新型中，垃圾焚烧炉产生的烟气依次通过反应器和除尘器，期间干式吸收剂喷射单元向反应器进气烟道喷射干式吸收剂，喷氨单元向反应器内腔喷射氨水和/或尿素，最后在除尘器的除尘烟气出口获得清洁烟气。在本实用新型中，酸性气体、二恶英、NOX和颗粒物的脱除原理如下：a)酸性气体脱除：烟气中的酸性气体(SOX、HCl、CO2等)与喷入烟道的干式吸收剂(如Ca(OH)2)混合，并在反应器内充分反应，生成颗粒状的产物(CaSO4、CaCO3、CaCl2等)，这些产物可以随烟气中的其他颗粒物被除尘器捕集下来。b)二恶英的脱除：由二恶英的生成机理可以看到，在焚烧过程中完全消除Cl2和HCl才可避免二恶英的形成，显然这是极不现实的，但本方案通过对HCl的脱除，从而拟制二恶英的产生；同时，除尘器内具有催化功能的过滤介质也将吸附在烟气颗粒物污染物中的二恶英捕集下来，达到脱除的目的。c)NOX的脱除：针对烟气中的NOX，本方案通过在反应器中喷入氨水或尿素，与NOx进行化学反应，而且除尘器内具有催化功能的过滤介质可以加大NOX的脱除效率。d)颗粒物的脱除：烟气进入除尘器后，烟气中的颗粒物污染物以及未反应的干式吸收剂在具有催化功能的过滤介质形成一层粉饼层，从而起到过滤颗粒污染物的作用；另外，未在反应器内反应的污染气体、未被吸附的二恶英、重金属等还可在过滤介质上参与继续反应，大大增加了反应的比表面积和反应时间，从而使上述污染物等得到二次净化。本实用新型提供的烟气治理***可实现垃圾焚烧尾气中酸性气体、二恶英、NOX和颗粒物的一体化高效脱除，具有良好的环境效益和经济效益，市场前景广阔。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的烟气治理***。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种烟气治理***，包括：
反应器，所述反应器的进气烟道设置有用于向烟道内喷射干式吸收剂的干式吸收剂喷射单元，所述反应器的内腔设置有用于向反应器内喷射氨水和/或尿素的喷氨单元；
与所述反应器的烟气出口相连的除尘器，所述除尘器内腔设置有具有催化功能的过滤介质。
参见图1，图1是本实用新型实施例提供的烟气治理***。图1中，1为反应器、2为干式吸收剂储存装置、3为氨源储存装置、4为除尘器、5为进口挡板、6为空预器、7为灰料储存装置、8为锅炉。
本实用新型提供的烟气治理***包括反应器1和除尘器4。其中，反应器1用于进行烟气和化学试剂(干式吸收剂和氨源化合物)的混合反应，从而脱除烟气中的酸性气体和NOX。在本实用新型中，反应器1包括设置有烟气进口和烟气出口的腔体，与烟气进口相连的进气烟道，以及干式吸收剂喷射单元和喷氨单元。在本实用新型提供的一个实施例中，反应器1为反应塔或反应烟道。在本实用新型提供的一个反应器1为反应塔的实施例中，所述反应塔优选为竖式反应塔；烟气进口优选位于反应塔的底部，烟气出口优选位于反应塔的顶部。在本实用新型提供的一个实施例中，反应器1的进气烟道的进口端设置有进口挡板5，用于调节烟道的气流量。
在本实用新型中，干式吸收剂喷射单元设置在反应器1的进气烟道，用于向烟道内喷射干式吸收剂，所述干式吸收剂优选为氢氧化钙(Ca(OH)2)。在本实用新型提供的一个实施例中，所述烟气治理***还包括与所述干式吸收剂喷射单元相配合的干式吸收剂储存装置2，干式吸收剂储存装置2用于储存干式吸收剂，其出料口与所述干式吸收剂喷射单元的进料口相连。
在本实用新型中，喷氨单元设置在反应器1的内腔，用于向反应器内喷射氨水和/或尿素。在本实用新型提供的一个实施例中，所述喷氨单元位于偏向进气烟道的位置。在本实用新型提供的一个反应器1位反应塔的实施例中，所述喷氨单元位于所述反应塔的底部。在本实用新型提供的一个反应器1为反应烟道的实施例中，所述喷氨单元位于所述反应烟道的周圈。在本实用新型提供的一个实施例中，所述烟气治理***还包括与所述喷氨单元相配合的氨源储存装置3，氨源储存装置3用于存储氨水和/或尿素，其出料口与所述喷氨单元的进料口相连。
在本实用新型中，除尘器4用于捕集烟气中的颗粒物(包括干式吸收剂与烟气中酸性气体反应后生产的产物和烟气中原本含有的颗粒物)和吸附在颗粒物中的二恶英，以及催化促进烟气中NOX和氨源化合物反应，提高NOX的脱除效率。在本实用新型中，除尘器4包括设置有烟气进口、除尘烟气出口和灰尘出口的除尘器壳体，以及设置在壳体内腔的具有催化功能的过滤介质，所述烟气进口与反应器1的烟气出口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，所述具有催化功能的过滤介质为负载有催化剂的陶瓷滤管，所述催化剂包括但不限于CuCl2和/或FeCl3。
在本实用新型提供的一个实施例中，所述烟气治理***还包括空预器6，空预器6的进气口与所述除尘器的除尘烟气出口相连。
在本实用新型提供的一个实施例中，所述烟气治理***还包括灰料储存装置7，灰料储存装置7与所述除尘器的灰尘出口相连。
在本实用新型提供的一个实施例中，所述烟气治理***还包括锅炉8，锅炉8的烟气出口与反应器1的进气烟道相连。在本实用新型提供的一个实施例中，锅炉8为垃圾焚烧炉。
在本实用新型中，垃圾焚烧炉产生的烟气依次通过反应器和除尘器，期间干式吸收剂喷射单元向反应器进气烟道喷射干式吸收剂，喷氨单元向反应器内腔喷射氨水和/或尿素，最后在除尘器的除尘烟气出口获得清洁烟气。
在本实用新型中，酸性气体、二恶英、NOX和颗粒物的脱除原理如下：
a)酸性气体脱除
烟气中的酸性气体(SOX、HCl、CO2等)与喷入烟道的干式吸收剂(如Ca(OH)2)混合，并在反应器内充分反应，生成颗粒状的产物(CaSO4、CaCO3、CaCl2等)，这些产物可以随烟气中的其他颗粒物被除尘器捕集下来。以Ca(OH)2作为干式吸收剂为例，化学反应机理如下：
Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O；Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O；
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O；Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O。
b)二恶英的脱除
由二恶英的生成机理可以看到，在焚烧过程中完全消除Cl2和HCl才可避免二恶英的形成，显然这是极不现实的，但本方案通过对HCl的脱除，从而抑制二恶英的产生；同时，除尘器内具有催化功能的过滤介质也将吸附在烟气颗粒物污染物中的二恶英捕集下来，达到脱除的目的。
c)NOX的脱除
针对烟气中的NOX，本方案通过在反应器中喷入氨水或尿素，与NOx进行化学反应，而且除尘器内具有催化功能的过滤介质可以加大NOX的脱除效率，化学反应机理如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O；
4NO+2(NH2)2CO+O2→4N2+4H2O+2CO2。
d)颗粒物的脱除
烟气进入除尘器后，烟气中的颗粒物污染物以及未反应的干式吸收剂在具有催化功能的过滤介质形成一层粉饼层，从而起到过滤颗粒污染物的作用；另外，未在反应器内反应的污染气体、未被吸附的二恶英、重金属等还可在过滤介质上参与继续反应，大大增加了反应的比表面积和反应时间，从而使上述污染物等得到二次净化。
本实用新型提供的烟气治理***可实现垃圾焚烧尾气中酸性气体、二恶英、NOX和颗粒物的一体化高效脱除，具有良好的环境效益和经济效益，市场前景广阔。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种烟气治理***，其特征在于，包括：
反应器，所述反应器的进气烟道设置有用于向烟道内喷射干式吸收剂的干式吸收剂喷射单元，所述反应器的内腔设置有用于向反应器内喷射氨水和/或尿素的喷氨单元；
与所述反应器的烟气出口相连的除尘器，所述除尘器内腔设置有具有催化功能的过滤介质。
2.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，还包括干式吸收剂储存装置，所述干式吸收剂储存装置的出料口与所述干式吸收剂喷射单元的进料口相连。
3.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，还包括用于存储氨水和/或尿素的氨源储存装置，所述氨源储存装置的出料口与所述喷氨单元的进料口相连。
4.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，还包括进口挡板，所述进口挡板设置在所述反应器的进气烟道的进口端。
5.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，还包括空预器，所述空预器的进气口与所述除尘器的除尘烟气出口相连。
6.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，还包括灰料储存装置，所述灰料储存装置与所述除尘器的灰尘出口相连。
7.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，所述具有催化功能的过滤介质为负载有催化剂的陶瓷滤管。
8.根据权利要求1所述的烟气治理***，其特征在于，所述反应器为反应塔或反应烟道。
9.根据权利要求8所述的烟气治理***，其特征在于，所述喷氨单元位于所述反应塔的底部，或位于所述反应烟道的周圈。
10.根据权利要求1～9任一项所述的烟气治理***，其特征在于，还包括与所述反应器的进气烟道相连的锅炉，所述锅炉为垃圾焚烧炉。
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