CN209679788U - 一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备，包括进气管道、气液混合器、耐高温一体化装置和排气管道；气液混合器与耐高温一体化装置竖向设置，气液混合器设于耐高温一体化装置的底部；气体混合器的入口与进气管道相连，且气液混合器的侧方设有用于喷洒药剂的雾化装置；耐高温一体化装置与气液混合器的出口相连，耐高温一体化装置包括箱体、支架、气液分离器及多个由过滤物质制成的滤筒；气液分离器安装于箱体内的底部；滤筒通过支架排列安装于箱体内的顶部；排气管道连接于耐高温一体化装置顶部的出口。本实用新型对废气进行一体化的脱硫、脱硝、除尘处理，无需进行额外的升降温处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保设备领域，具体涉及一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备。
背景技术
煤炭和石油依然是我国现阶段使用的主要能源。能源在能量转化的过程中，会产生大量的硫氧化物、氮氧化物和烟尘，这也是造成大气污染、全球暖化的主要因素。除此之外，生活垃圾等固体废弃物的焚烧也会产生以上污染物。
为了保护环境，响应国家的减排政策，企业对烟气排放多采用除尘、脱硫、脱硝、吸附的组合式治理措施。这种治理措施的弊端在于，每一种工艺和每一套设备对污染物的去除率和污染物类别有限，往往必须采用多种工艺设备串联使用才能使尾气达标排放。因此造成治理设施占地面积大、操作复杂、投资成本和运维成本大等问题。且燃料燃烧后产生的烟气排放时温度一般在300-600℃之间，也制约了除尘设备和脱硝工艺的选用，一般的耐高温除尘过滤袋除尘耐温最高在250℃以下，而SCR脱硝工艺需要不低于300℃的温度。另外，高分子有机物不完全燃烧会产生气溶胶、大颗粒烟尘，会对设备管道、布袋造成堵塞。为了达到排放目标，企业须采用先降温后升温等高能耗的处理办法，大大提高了废气处理的难度及成本。
不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备，对废气进行一体化的脱硫、脱硝、除尘处理，无需进行额外的升降温处理。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备，包括进气管道、气液混合器、耐高温一体化装置和排气管道；气液混合器与耐高温一体化装置竖向设置，气液混合器设于耐高温一体化装置的底部；气体混合器的入口与进气管道相连，且气液混合器的侧方设有用于喷洒药剂的雾化装置；耐高温一体化装置与气液混合器的出口相连，耐高温一体化装置包括箱体、支架、气液分离器及多个由多孔纤维过滤物质制成的滤筒；气液分离器安装于箱体内的底部；滤筒通过支架排列安装于箱体内的顶部；排气管道连接于耐高温一体化装置顶部的出口。
进一步的，所述气体混合器为内部中空腔体，其中空的内部设置有螺旋延伸的旋流板，使高温烟气进入气液混合器内部流向多次改变，与雾化喷头喷出的药剂充分混合。
进一步的，所述气液分离器包括多层呈波浪形的隔板，在隔板的波峰折线处设有用于气体通过的开孔。
进一步的，所述滤筒之间呈矩阵或同心圆的方式排列，滤筒呈竖向排列；所述滤筒的截面呈圆形或椭圆形。
进一步的，所述滤筒的下方设有呈漏斗状的灰尘收集斗，使滤筒上过滤到的灰尘下落到灰尘收集斗并集中在出灰斗的出口排出；灰尘收集斗的底部设有向上单向开启的进气门。
进一步的，所述灰尘收集斗的出口处设有一个延伸连接至箱体外部的螺旋输送机。
进一步的，所述耐高温一体化装置还包括一个用于反吹脱尘的反吹装置，反吹装置设于机箱一侧，位于滤筒的侧方，其出气方向与气路的方向相反。
进一步的，所述进气管道的末端还设有烟气检测装置。
进一步的，所述雾化装置包括加压泵、储药容器和阻尼雾化喷头；用于储存药剂的储药容器通过管路与加压泵连接，且位于气液混合器侧方且朝向气液混合器内部的阻尼雾化喷头通过管路与加压泵连接，使储药容器中的药剂被加压泵加压后通过阻尼雾化喷头打散雾化。
进一步的，所述气液混合器的底部连接设有用于药剂回收的回收容器，回收容器通过管路与加压泵连接，阻尼雾化喷头通过管路与加压泵连接。
本实用新型所提供的一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备，具有以下优点：
一套设备一体化解决了废气的脱硫、脱硝、除尘等问题，净化后达标排放，设备占用体积小。通过过滤物质制成的滤筒实现在高温下的粉尘过滤以及氮氧化物的催化还原，无须对废气进行降温处理，节省能源，降低工艺成本。且气路自下向上，符合高温烟气的自然走向，布局科学合理。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备的整体结构示意图。
图2为圆形式的滤筒的截面及排列结构示意图。
图3为椭圆形式的滤筒的截面及排列结构示意图
图4为气液分离器的隔板的结构示意图。
附图标记说明：
1、进气管道 2、气液混合器
3、耐高温一体化装置 4、排气管道
5、雾化装置 6、箱体
7、气液分离器 8、滤筒
9、灰尘收集斗 10、进气门
11、螺旋输送机 12、反吹装置
13、加压泵 14、雾化喷头
15、储药容器 16、回收容器
17、隔板 18、开孔
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，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。
实施例
请参阅图1，本实施例公开了一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备，包括进气管道1、气液混合器2、耐高温一体化装置3和排气管道4；气液混合器2与耐高温一体化装置3竖向设置，气液混合器2设于耐高温一体化装置3的底部；气体混合器的入口与进气管道1相连，且气液混合器2的侧方设有用于喷洒药剂的雾化装置5；耐高温一体化装置3与气液混合器2的出口相连，耐高温一体化装置3包括箱体6、支架、气液分离器7及多个由多孔纤维过滤物质制成的滤筒8；气液分离器7安装于箱体6内的底部；滤筒8通过支架排列安装于箱体6内的顶部；排气管道4连接于耐高温一体化装置3顶部的出口。
整体的工艺过程，是高温烟气先从进气管道1进入，待处理的高温烟气主要含烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二噁英等污染物，高温烟气自下而上依次经过各个处理工序，顺应高温烟气热气上升的自然流向。高温烟气进入气液混合器2后，雾化装置5喷入一定比例的脱硫剂和脱硝剂，并充分混合进行脱硫脱硝反应。药剂根据污染物的浓度调配，去除硫氧化物采用酸碱中和的方式，二氧化硫去除率高达95％；氮氧化物采用还原的方式，通过药剂进行还原反应去除。一般脱硫剂采用的是氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙；脱硝剂则采用尿素溶液、15％-25％浓度的氨水。这些药剂之间是不会相互反应的，因此脱硫与脱硝并不会相互干扰。
当然，为了独立控制脱硫剂及脱硝剂的调配比例，优选为脱硫剂及脱硝剂分开由两个独立的雾化装置5进行喷洒。针对雾化装置5的具体结构，作为优选，所述雾化装置5包括加压泵13、储药容器15和阻尼雾化喷头14；用于储存药剂的储药容器15通过管路与加压泵13连接，且位于气液混合器2侧方且朝向气液混合器2内部的阻尼雾化喷头14通过管路与加压泵13连接，使储药容器15中的药剂被加压泵13加压后通过阻尼雾化喷头14打散雾化。
为了更节约环保，所述气液混合器2的底部优选连接设有用于药剂回收的回收容器16，回收容器16通过管路与加压泵13连接，阻尼雾化喷头14通过管路与加压泵13连接。多余的药剂可以在气液混合器2底部集中回收，并重新投入到高温烟气的脱硫脱硝处理中。
作为优选，所述进气管道1的末端还设有烟气检测装置(未图示)，从而实时检测高温烟气的成分浓度，并及时调整脱硫剂及脱硝剂的比例。若烟气中氮氧化物含量变高，则自动加大脱硝剂的喷入；若烟气中二氧化硫的含量变高，则自动加大脱硫剂的喷入；若烟气中污染物浓度变小，则两种药剂的喷入量自动变小或直接将雾化装置5关闭。
同时，由于本实用新型的应用场景是处理高温烟气，烟气温度高达600℃，因此呈液体的药剂经过雾化装置5喷出后，马上就会气化，避免产生液滴干扰到设备的工作。
气液混合器2的设置是为了气体与药剂能够更充分的混合，有利于反应充分。具体的，作为优选，所述气体混合器为内部中空腔体，其中空的内部设置有螺旋延伸的旋流板，使高温烟气进入气液混合器2内部流向多次改变，与雾化喷头14喷出的药剂充分混合。从而使混合气体在螺旋的气路中不断改变流动方向，从而达到搅拌混合的效果。
之后混合气体进入到耐高温一体化装置3，混合气体先经过气液分离器7实现对油类、液体的隔离。请参阅图1及图4，优选的，所述气液分离器7包括多层呈波浪形的隔板17，在隔板17的波峰折线处设有用于气体通过的开孔18。当混合气体经过此处，烟气中的焦油、木醋液等被隔板17阻挡沿着波浪形的波谷折线处流出，在底部收集；烟气则从波峰折线处的开孔18排出。多层的隔板17优选错位设置，以确保气液分离的功效。
之后烟气经过滤筒8，滤筒8的过滤物质的孔隙直径小于10nm，可过滤PM1以上的粉尘，去除率达到99.5％以上；同时，过滤物质具有催化作用，可在高温环境下催化氮氧化物的还原反应，氮氧化物去除率达到90％以上。由于二噁英通常附着于粉尘上，因此本实用新型还具备去除二噁英的作用。滤筒8具体是由催化剂(如五氧化二钒、二氧化钛等材料)和氧化铝纤维缠绕定型并固化而成的多孔材料。滤筒8可根据实际情况进行排列，请参阅图2至图3，滤筒8之间不限于呈矩阵或同心圆的方式排列，优选呈竖向排列。滤筒8的截面也不限于呈圆形或椭圆形。一般在狭小的环境下，采用椭圆形滤筒8呈矩阵并行排列，可减少每个滤筒8之间的间隙。经过滤筒8之后的净化气体由排气管道4达标排放，其中，所述排气管道4优选设于耐高温一体化装置3的上方，粉尘污染物一般通过自重落于耐高温一体化装置3的底部。
另外，所述箱体6优选为耐腐蚀复合耐腐蚀复合材料箱体6、所述支架为耐腐蚀复合材料支架，以保证设备在高温条件下的使用寿命，同时保障耐高温一体化装置3不因降温而结露。
作为优选，所述滤筒8的下方设有呈漏斗状的灰尘收集斗9，使滤筒8上过滤到的灰尘下落到灰尘收集斗9并集中在出灰斗的出口排出；灰尘收集斗9的底部设有向上单向开启的进气门10。当高温烟气自下而上进行处理工序时，进气门10可向上开启，不会妨碍到气流的流向；当反吹进行滤筒8的除尘时，进气门10则关闭用以收集灰尘。
为了进一步方便灰尘从灰尘收集斗9中排出，作为优选，所述灰尘收集斗9的出口处设有一个延伸连接至箱体6外部的螺旋输送机11，开启输送机则会主动将灰尘收集斗9中的灰尘排出。
粉尘污染物是通过滤筒8过滤的，因此很容易积在滤筒8的表面。因此所述耐高温一体化装置3还优选包括一个用于反吹脱尘的反吹装置12，反吹装置12设于机箱一侧，位于滤筒8的侧方，其出气方向与气路的方向相反。反吹装置12形成的反吹气流能够反吹滤筒8，有利于将粉尘污染物吹出而脱离滤筒8，然后通过自重下落到灰尘收集斗9中。
本实用新型实施例提供的一种热力资源化方法，一套设备一体化解决了废气的脱硫、脱硝、除尘等问题，净化后达标排放，设备占用体积小。通过过滤物质制成的滤筒8实现在高温下的粉尘过滤以及氮氧化物的催化还原，耐受温度可达800℃，无须对废气进行降温处理，节省能源，降低工艺成本。具有防积尘的反吹装置12，并具有防结露的设计，有利于长时间高效工作，可靠性高。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：包括进气管道、气液混合器、耐高温一体化装置和排气管道；气液混合器与耐高温一体化装置竖向设置，气液混合器设于耐高温一体化装置的底部；气体混合器的入口与进气管道相连，且气液混合器的侧方设有用于喷洒药剂的雾化装置；耐高温一体化装置与气液混合器的出口相连，耐高温一体化装置包括箱体、支架、气液分离器及多个由多孔纤维过滤物质制成的滤筒；气液分离器安装于箱体内的底部；滤筒通过支架排列安装于箱体内的顶部；排气管道连接于耐高温一体化装置顶部的出口。
2.根据权利要求1所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述气体混合器为内部中空腔体，其中空的内部设置有螺旋延伸的旋流板，使高温烟气进入气液混合器内部流向多次改变，与雾化喷头喷出的药剂充分混合。
3.根据权利要求1所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述气液分离器包括多层呈波浪形的隔板，在隔板的波峰折线处设有用于气体通过的开孔。
4.根据权利要求1所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述滤筒之间呈矩阵或同心圆的方式排列，滤筒呈竖向排列；所述滤筒的截面呈圆形或椭圆形。
5.根据权利要求1所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述滤筒的下方设有呈漏斗状的灰尘收集斗，使滤筒上过滤到的灰尘下落到灰尘收集斗并集中在出灰斗的出口排出；灰尘收集斗的底部设有向上单向开启的进气门。
6.根据权利要求5所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述灰尘收集斗的出口处设有一个延伸连接至箱体外部的螺旋输送机。
7.根据权利要求1或5所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述耐高温一体化装置还包括一个用于反吹脱尘的反吹装置，反吹装置设于机箱一侧，位于滤筒的侧方，其出气方向与气路的方向相反。
8.根据权利要求1所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述进气管道的末端还设有烟气检测装置。
9.根据权利要求1所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述雾化装置包括加压泵、储药容器和阻尼雾化喷头；用于储存药剂的储药容器通过管路与加压泵连接，且位于气液混合器侧方且朝向气液混合器内部的阻尼雾化喷头通过管路与加压泵连接，使储药容器中的药剂被加压泵加压后通过阻尼雾化喷头打散雾化。
10.根据权利要求9所述的高效脱硫脱硝除尘一体化装备，其特征在于：所述气液混合器的底部连接设有用于药剂回收的回收容器，回收容器通过管路与加压泵连接，阻尼雾化喷头通过管路与加压泵连接。
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