CN218944751U - 一种燃煤烟气处理*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃煤烟气处理技术领域，具体公开了一种燃煤烟气处理***。该***包括脱硫装置、脱碳装置、气溶胶脱除装置、结晶器和固液分离器，其中，所述脱硫装置的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置的烟气出口与所述脱碳装置的烟气入口连接，所述脱碳装置的烟气出口与所述气溶胶脱除装置的烟气入口连接，所述脱碳装置的脱碳浆液出口与所述结晶器的进料口连接，所述结晶器的出料口与所述固液分离器的进料口连接。采用本实用新型的燃煤烟气处理***，可以实现烟气污染物与CO2协同脱除，实现硫碳资源化利用，为生物质生长提供肥料。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃煤烟气处理技术领域，具体涉及一种燃煤烟气处理***，更具体地涉及一种火电厂多污染物与CO2协同治理负碳循环***，更进一步具体地涉及一种具有协同脱除二氧化硫、二氧化碳以及重金属等多污染物且实现污染物资源化利用的负碳循环***。
背景技术
目前，为实现燃煤电站SO2超低排放，石灰石-石膏湿法脱硫技术仍是主流技术。但存在着石灰石消耗量大，石膏处理难等问题。氨法脱硫以其设备占地少、投资小、操作简单，整个过程不产生任何废水、废液和废渣，回收的SO2、CO2全部转化为硫酸铵化肥和碳酸氢铵等特点，在燃煤电厂SO2与CO2协同减排方面具有良好的应用前景。但是由于氨水高挥发性，氨逃逸严重，一方面氨水浓度降低引起脱碳效率下降，另一方面逃逸氨导致环境污染问题，严重制约了该技术的商业应用。
生物质能是植物的光合作用固定于地球上的太阳能，是重要的可再生能源，也是国际公认的绿色零碳燃料。大力发展生物质能，对于推进煤炭消费替代和转型升级，促进节能减排，提高能源供应保障能力，实现双碳目标具有重要意义。
因此，研究基于氨法烟气多污染物与CO2协同治理关键技术，实现硫碳资源化利用，改善生态环境的同时，副产物作为肥料可以促进植物生长；另一方面，在面临肥料市场不景气时，副产物可以进一步蒸发生产浓缩纯净的CO2，将其提供至生态工厂，提高生态工厂内部CO2浓度，大大改善植物光合作用的条件，促进光合作用，改善生物质的养分合成和加工，成倍提升生物质固定二氧化碳的能力，从而实现负碳排放，这对于电力行业实现“双碳”目标具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种燃煤烟气处理***，该***可以实现烟气多污染物及硫碳的资源化利用，也可以为生态工厂提供纯净的CO2“气肥”，改善植物光合作用的条件，同时生物质可作为锅炉的零碳燃料，从而实现负碳排放。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种燃煤烟气处理***，该***包括脱硫装置、脱碳装置、气溶胶脱除装置、结晶器和固液分离器，其中，所述脱硫装置的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置的烟气出口与所述脱碳装置的烟气入口连接，所述脱碳装置的烟气出口与所述气溶胶脱除装置的烟气入口连接，所述脱碳装置的脱碳浆液出口与所述结晶器的进料口连接，所述结晶器的出料口与所述固液分离器的进料口连接。
优选地，该***还包括打包装置，所述打包装置的进料口与所述固液分离器的出料口连接。
优选地，该***还包括蒸发器和二氧化碳分离器，所述蒸发器的进料口与所述固液分离器的出料口连接，所述蒸发器的出料口与所述二氧化碳分离器的进料口连接。
优选地，所述二氧化碳分离器的内部设置有二氧化碳分离膜。
优选地，该***还包括生态工厂，通过所述二氧化碳分离器分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂。
优选地，所述脱硫装置包括吸收塔、第一循环泵、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置。
优选地，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴。
优选地，所述脱碳装置包括脱碳塔、第二喷淋装置、填料层和第二循环泵，所述第二喷淋装置和所述填料层设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层位于所述第二喷淋装置的下方，所述第二循环泵用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置。
优选地，所述第二喷淋装置包括多个喷嘴。
优选地，所述填料层的材质为不锈钢或聚四氟乙烯。
优选地，所述气溶胶脱除装置包括湿式静电除尘装置。
优选地，所述气溶胶脱除装置还包括位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置。
按照本实用新型所述的燃煤烟气处理***，锅炉的烟气先通过脱硫装置进行脱硫，然后通过脱碳装置进行脱碳，脱碳后的烟气通过气溶胶脱除装置捕集氨等气溶胶，随后得到净烟气进行排放；脱碳后得到的脱碳浆液进入结晶器进行结晶，然后进行固液分离，得到碳酸氢铵，碳酸氢铵可以作为产品进行包装，也可以将固体碳酸氢铵进行分解，并从分解出的混合气体中分离出二氧化碳，所得二氧化碳可以为生态工厂提供“气肥”，促进植物光合作用，改善生物质的养分合成和加工，提升生物质固定二氧化碳的能力，实现二氧化碳负排放。因此，采用本实用新型的燃煤烟气处理***，可以实现烟气污染物与CO2协同脱除，实现硫碳资源化利用，为生物质生长提供肥料。
附图说明
图1是本实用新型所述的燃煤烟气处理***的结构示意图。
附图标记说明
1、锅炉；2、原烟气；3、脱硫装置；4、脱硫后的烟气；5-1、第一循环泵；5-2、第二循环泵；6、脱碳装置；7、填料层；8、第二喷淋装置；9、脱碳后的烟气；10、气溶胶脱除装置；11、净烟气；12、脱碳浆液；13、输送泵；14、结晶器；15、固液分离器；16、碳酸氢铵；17、打包装置；18、成品碳酸氢铵；19、蒸发器；20、二氧化碳分离器；21、二氧化碳分离膜；22、氨气；23、CO2；24、生态工厂；25、零碳燃料。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指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申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，本实用新型所述的燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14和固液分离器15，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接。
在本实用新型所述的燃煤烟气处理***中，所述脱硫装置3用于对来自锅炉1的原烟气2进行脱硫处理，所述脱硫装置3的脱硫方法可以为氨法脱硫。在较优选的实施方式中，所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置。进一步优选地，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴。在具体实施的过程中，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口设置在吸收塔的上部或顶部，具体地，所述烟气出口位于所述除雾器的上方。在脱硫的过程中，来自所述锅炉1的原烟气进入吸收塔内，通过第一喷淋装置喷出脱硫浆液，向上流动的烟气与脱硫浆液接触并发生反应以实现脱硫，随后烟气经过除雾器除雾后从烟气出口排出，排出的脱硫后的烟气4随后进入后续的脱碳装置6中进行处理。进一步地，在脱硫的过程中，脱硫浆液会在吸收塔底部汇集，然后通过所述第一循环泵5-1提升并循环注入所述第一喷淋装置，继续对烟气进行喷淋、脱硫处理。
在本实用新型所述的燃煤烟气处理***中，所述脱碳装置6用于对脱硫后的烟气进行脱碳处理。在较优选的实施方式中，所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8。进一步优选地，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴。在具体实施的过程中，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口设置在塔的上部或顶部，具体地，所述烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方。在脱碳的过程中，来自所述脱硫装置3的脱硫后的烟气进入脱碳塔内，通过第二喷淋装置8喷出脱碳浆液，向上流动的烟气与脱碳浆液接触并发生反应以实现脱碳，随后烟气从烟气出口排出，排出的脱碳后的烟气随后进入后续的气溶胶脱除装置10中进行处理。进一步地，在脱碳的过程中，脱碳浆液在脱碳塔的底部汇集，然后通过第二循环泵5-2提升并循环注入所述第二喷淋装置，继续对烟气进行喷淋、脱碳处理；同时，脱碳塔底部的脱碳浆液12还通过输送泵13输送到后续的结晶器14中进行进一步处理。
在本实用新型所述的燃煤烟气处理***中，进入所述脱碳装置6的脱碳塔中的烟气温度优选为10-25℃。
在所述脱碳装置6中，所述填料层7的材质优选为不锈钢或聚四氟乙烯。
在本实用新型所述的燃煤烟气处理***中，所述气溶胶脱除装置10用于脱除来自所述脱碳装置6的脱碳后的烟气中的气溶胶，所述气溶胶可以为氨等气溶胶。在较优选的实施方式中，所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置，通过电场荷电将氨等气溶胶捕集下来。进一步优选地，所述气溶胶脱除装置10还包括位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置，通过设置所述凝聚装置，可以将氨等气溶胶由小液滴团聚成大液滴，从而能够增强所述湿式静电除尘装置捕集氨等气溶胶的效果。
在本实用新型所述的燃煤烟气处理***中，所述结晶器14用于来自所述脱碳装置6的脱碳浆液进行结晶处理，并结合后续的固液分离器15，分离出固体碳酸氢铵16。在较优选的实施方式中，所述燃煤烟气处理***还包括打包装置17，所述打包装置17的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，用于将从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵包装成市售产品。
在另一种优选实施方式中，所述燃煤烟气处理***还包括蒸发器19和二氧化碳分离器20，所述蒸发器19的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，所述蒸发器19的出料口与所述二氧化碳分离器20的进料口连接。所述蒸发器19用于对从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵进行分解，得到含有CO2和NH3的混合气体。所述二氧化碳分离器20用于对来自所述蒸发器19的含有CO2和NH3的混合气体进行分离，以获得浓缩的二氧化碳23和氨气22。
在进一步优选的实施方式中，所述二氧化碳分离器20的内部设置有二氧化碳分离膜21，通过所述二氧化碳分离膜21可以从所述含有CO2和NH3的混合气体中分离出二氧化碳和氨气。所述二氧化碳分离膜21的材质可以为无机膜、有机膜或者金属-有机框架复合膜。
在更进一步优选的实施方式中，所述燃煤烟气处理***还包括生态工厂24，通过所述二氧化碳分离器20分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂24。在所述生态工厂24中，生物质在生长过程中可以通过光合作用吸收二氧化碳，以实现对二氧化碳进行固定；并且，生物质可以用作零碳燃料25，可为锅炉1提供燃料，其中，生物质作为零碳燃料既可与燃煤耦合掺烧，也可单独为生物质锅炉提供燃料，实现电力行业源头降碳。
根据本实用新型的第一种实施方式，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14和固液分离器15，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方。
根据本实用新型的第二种实施方式，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14和固液分离器15，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为不锈钢或聚四氟乙烯。
根据本实用新型的第三种实施方式，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14和固液分离器15，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为不锈钢或聚四氟乙烯；所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置以及位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置。
根据本实用新型的第四种实施方式，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14、固液分离器15和打包装置17，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为不锈钢或聚四氟乙烯；所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置以及位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置；所述打包装置17的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，用于将从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵包装成市售产品。
根据本实用新型的第五种实施方式，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14、固液分离器15、打包装置17、蒸发器19和二氧化碳分离器20，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为不锈钢或聚四氟乙烯；所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置以及位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置；所述打包装置17的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，用于将从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵包装成市售产品；所述蒸发器19的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，所述蒸发器19的出料口与所述二氧化碳分离器20的进料口连接，其中，所述二氧化碳分离器20的内部设置有二氧化碳分离膜21。
根据本实用新型的第六种实施方式，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14、固液分离器15、打包装置17、蒸发器19、二氧化碳分离器20和生态工厂24，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为不锈钢或聚四氟乙烯；所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置以及位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置；所述打包装置17的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，用于将从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵包装成市售产品；所述蒸发器19的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，所述蒸发器19的出料口与所述二氧化碳分离器20的进料口连接，其中，所述二氧化碳分离器20的内部设置有二氧化碳分离膜21；通过所述二氧化碳分离器20分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂24，所述生态工厂24生长的生物质用作零碳燃料25，为锅炉1提供燃料。
下面通过实施例来进一步说明本实用新型所述的燃煤烟气处理***。实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
实施例1
如图1所示，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14、固液分离器15、打包装置17、蒸发器19、二氧化碳分离器20和生态工厂24，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为不锈钢；所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置以及位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置；所述打包装置17的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，用于将从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵包装成市售产品；所述蒸发器19的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，所述蒸发器19的出料口与所述二氧化碳分离器20的进料口连接，其中，所述二氧化碳分离器20的内部设置有二氧化碳分离膜21，所述二氧化碳分离膜21为无机膜；通过所述二氧化碳分离器20分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂24，所述生态工厂24生长的生物质用作零碳燃料25，为锅炉1提供燃料。
在本实施例中，来自锅炉1的原烟气2从吸收塔的烟气入口进入吸收塔内，通过第一喷淋装置喷出脱硫浆液，向上流动的烟气与脱硫浆液接触并发生反应以实现脱硫，随后烟气经过除雾器除雾后从烟气出口排出，排出的脱硫后的烟气4随后通过脱碳塔的烟气入口进入所述脱碳塔内，通过第二喷淋装置8喷出脱碳浆液，向上流动的烟气与脱碳浆液接触并发生反应以实现脱碳，随后烟气从烟气出口排出，排出的脱碳后的烟气随后进入后续的气溶胶脱除装置10中进行处理，具体的，先通过凝聚装置将氨等气溶胶由小液滴团聚成大液滴，然后在所述湿式静电除尘装置中通过电场荷电将氨等气溶胶捕集下来，处理后的净烟气11排出；所述脱碳塔底部的脱碳浆液通过输送泵13输送到结晶器14中进行结晶处理，并结合后续的固液分离器15，分离出固体碳酸氢铵16；分离出的固体碳酸氢铵16一部分进入打包装置17，包装成市售产品；另一部分固体碳酸氢铵进入蒸发器19中进行分解，得到含有CO2和NH3的混合气体；该混合气体随后进入所述二氧化碳分离器20中进行分离，获得浓缩的二氧化碳23和氨气22；通过所述二氧化碳分离器20分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂24，在所述生态工厂24中，生物质通过光合作用吸收二氧化碳，以实现对二氧化碳进行固定；并且，生物质可以用作零碳燃料25，可为锅炉1提供燃料，其中，生物质作为零碳燃料既可与燃煤耦合掺烧，也可单独为生物质锅炉提供燃料，实现电力行业源头降碳。
实施例2
如图1所示，所述燃煤烟气处理***包括脱硫装置3、脱碳装置6、气溶胶脱除装置10、结晶器14、固液分离器15、打包装置17、蒸发器19、二氧化碳分离器20和生态工厂24，其中，所述脱硫装置3的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置3的烟气出口与所述脱碳装置6的烟气入口连接，所述脱碳装置6的烟气出口与所述气溶胶脱除装置10的烟气入口连接，所述脱碳装置6的脱碳浆液出口与所述结晶器14的进料口连接，所述结晶器14的出料口与所述固液分离器15的进料口连接；所述脱硫装置3包括吸收塔、第一循环泵5-1、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵5-1用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴，在所述脱硫装置3的吸收塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述除雾器的上方；所述脱碳装置6包括脱碳塔、第二喷淋装置8、填料层7和第二循环泵5-2，所述第二喷淋装置8和所述填料层7设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层7位于所述第二喷淋装置8的下方，所述第二循环泵5-2用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置8，所述第二喷淋装置8包括多个喷嘴，在所述脱碳装置6的脱碳塔中，烟气入口设置在塔的中部，烟气出口位于所述第二喷淋装置8的上方，所述填料层7的材质为聚四氟乙烯；所述气溶胶脱除装置10包括湿式静电除尘装置以及位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置；所述打包装置17的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，用于将从所述固液分离器15中分离出的固体碳酸氢铵包装成市售产品；所述蒸发器19的进料口与所述固液分离器15的出料口连接，所述蒸发器19的出料口与所述二氧化碳分离器20的进料口连接，其中，所述二氧化碳分离器20的内部设置有二氧化碳分离膜21，所述二氧化碳分离膜21为金属-有机框架复合膜；通过所述二氧化碳分离器20分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂24，所述生态工厂24生长的生物质用作零碳燃料25，为锅炉1提供燃料。
在本实施例中，来自锅炉1的原烟气2从吸收塔的烟气入口进入吸收塔内，通过第一喷淋装置喷出脱硫浆液，向上流动的烟气与脱硫浆液接触并发生反应以实现脱硫，随后烟气经过除雾器除雾后从烟气出口排出，排出的脱硫后的烟气4随后通过脱碳塔的烟气入口进入所述脱碳塔内，通过第二喷淋装置8喷出脱碳浆液，向上流动的烟气与脱碳浆液接触并发生反应以实现脱碳，随后烟气从烟气出口排出，排出的脱碳后的烟气随后进入后续的气溶胶脱除装置10中进行处理，具体的，先通过凝聚装置将氨等气溶胶由小液滴团聚成大液滴，然后在所述湿式静电除尘装置中通过电场荷电将氨等气溶胶捕集下来，处理后的净烟气11排出；所述脱碳塔底部的脱碳浆液通过输送泵13输送到结晶器14中进行结晶处理，并结合后续的固液分离器15，分离出固体碳酸氢铵16；分离出的固体碳酸氢铵16一部分进入打包装置17，包装成市售产品；另一部分固体碳酸氢铵进入蒸发器19中进行分解，得到含有CO2和NH3的混合气体；该混合气体随后进入所述二氧化碳分离器20中进行分离，获得浓缩的二氧化碳23和氨气22；通过所述二氧化碳分离器20分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂24，在所述生态工厂24中，生物质通过光合作用吸收二氧化碳，以实现对二氧化碳进行固定；并且，生物质可以用作零碳燃料25，可为锅炉1提供燃料，其中，生物质作为零碳燃料既可与燃煤耦合掺烧，也可单独为生物质锅炉提供燃料，实现电力行业源头降碳。
由上述实施例可以看出，采用本实用新型的燃煤烟气处理***，可以实现烟气污染物与CO2协同脱除，实现硫碳资源化利用，为生物质生长提供肥料。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (12)
1.一种燃煤烟气处理***，其特征在于，该***包括脱硫装置(3)、脱碳装置(6)、气溶胶脱除装置(10)、结晶器(14)和固液分离器(15)，其中，所述脱硫装置(3)的烟气入口与锅炉的烟气出口连接，所述脱硫装置(3)的烟气出口与所述脱碳装置(6)的烟气入口连接，所述脱碳装置(6)的烟气出口与所述气溶胶脱除装置(10)的烟气入口连接，所述脱碳装置(6)的脱碳浆液出口与所述结晶器(14)的进料口连接，所述结晶器(14)的出料口与所述固液分离器(15)的进料口连接。
2.根据权利要求1所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，该***还包括打包装置(17)，所述打包装置(17)的进料口与所述固液分离器(15)的出料口连接。
3.根据权利要求2所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，该***还包括蒸发器(19)和二氧化碳分离器(20)，所述蒸发器(19)的进料口与所述固液分离器(15)的出料口连接，所述蒸发器(19)的出料口与所述二氧化碳分离器(20)的进料口连接。
4.根据权利要求3所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述二氧化碳分离器(20)的内部设置有二氧化碳分离膜(21)。
5.根据权利要求3所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，该***还包括生态工厂(24)，通过所述二氧化碳分离器(20)分离出的二氧化碳被供给至所述生态工厂(24)。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述脱硫装置(3)包括吸收塔、第一循环泵(5-1)、第一喷淋装置和除雾器，所述第一喷淋装置和所述除雾器设置在所述吸收塔的内部，并且所述除雾器位于所述第一喷淋装置的上方，所述第一循环泵(5-1)用于将所述吸收塔底部的脱硫液循环注入所述第一喷淋装置。
7.根据权利要求6所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述第一喷淋装置包括多个喷嘴。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述脱碳装置(6)包括脱碳塔、第二喷淋装置(8)、填料层(7)和第二循环泵(5-2)，所述第二喷淋装置(8)和所述填料层(7)设置在所述脱碳塔的内部，并且所述填料层(7)位于所述第二喷淋装置(8)的下方，所述第二循环泵(5-2)用于将所述脱碳塔底部的脱碳浆液循环注入所述第二喷淋装置(8)。
9.根据权利要求8所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述第二喷淋装置(8)包括多个喷嘴。
10.根据权利要求8所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述填料层(7)的材质为不锈钢或聚四氟乙烯。
11.根据权利要求1-5中任意一项所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述气溶胶脱除装置(10)包括湿式静电除尘装置。
12.根据权利要求11所述的燃煤烟气处理***，其特征在于，所述气溶胶脱除装置(10)还包括位于所述湿式静电除尘装置前端的凝聚装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202223234094.8U CN218944751U (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种燃煤烟气处理*** |
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| CN218944751U true CN218944751U (zh) | 2023-05-02 |
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ID=86106513
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116920536A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-10-24 | 国电环境保护研究院有限公司 | 燃煤烟气和脱硫废水处理装置 |
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2022
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