[发明专利]一种单塔氧化脱硫脱硝装置及其脱硫脱硝方法有效

专利信息
申请号: 201510552281.6 申请日: 2015-09-02
公开(公告)号: CN105148699B 公开(公告)日: 2018-01-12
发明(设计)人: 刘科伟;梅雪;张东辉;王洪亮;陈振宇;庄烨 申请(专利权)人: 北京国电龙源环保工程有限公司
主分类号: B01D53/75 分类号: B01D53/75;B01D53/60;B01D53/96
代理公司: 北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)11004 代理人: 朱丽岩,白云
地址: 100039 北京市海*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 氧化 脱硫 装置 及其 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种烟气净化设备以及净化方法。

背景技术

二氧化硫(SO2)及氮氧化物(NOX)的排放严重影响着自然环境。电厂、水泥、冶金、钢铁等工业废气均需经过净化工序处理,降低污染物的排放浓度。随着工业化进程逐步加深,废气排放量及污染物总量逐步上升,由于总量上涨,污染物的排放浓度控制逐渐严格。

早期,湿法脱硫工艺占据电厂烟气脱硫的主要市场,进一步发展而来的双循环工艺(以CN102921287A为例)可以把SO2的排放浓度在原湿法脱硫基础上进一步降低;同时电厂烟气脱硝普遍应用选择性催化还原(SCR)脱硝技术,脱硫及脱硝工序需要两套系统、两组人员,占地面积及运行成本高。在这种情况下,单塔同时脱硫脱硝技术逐渐受到重视。不仅仅电厂烟气,石化行业烟气、尾气的治理也存在脱硫脱硝一体化技术,以杜邦-Belco公司的湿法技术具有相当的代表性。但是,该技术需要在臭氧喷射前,增设废气的急冷装置,以保证喷射的臭氧不引高温环境而减少寿命;同时,硫、氮资源只能作为混合废液进行处理,很难再次利用。

中国专利CN102847430A公开了一种烟气净化系统,该技术在原烟气输送管道通入气相氧化剂。一般情况下,原烟气的温度高于100℃,在此温度下,臭氧分解的半衰期很短,NOx的氧化产率很低。较低NOx的氧化产率直接导致较低的装置脱硝效率,而且硫、氮资源很难再次利用。

中国专利CN201410496174.1公开了一种利用过氧化氢溶液进行氧化脱硝、同时脱硫的技术,但是硫、氮资源无法分别回收再次利用。同时,由于NO的水溶性远低于SO2等其他酸性气体,烟气中的NOX又主要以NO为主,液相氧化NOX的技术中存在显著缺陷,很难实现高效氧化,这是处理对象NO分子本身的性质决定的。由于SO2的水溶性很好,液相氧化可以达到很好的效果。

中国专利CN201410078967.1公开的技术中,烟气多次改变流动方向、多级挡板存在下会导致烟气阻力过大,造成系统负担过重。该技术中,未考虑到氧化剂与烟气的混合问题。

在单塔同时脱硫脱硝技术中,氧化剂的选择、加入方式及位置、与氧化物的混合方式、混合条件等因素是十分重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种单塔氧化脱硫脱硝装置及其脱硫脱硝方法,可以实现高效脱除废气中SO2及NOX的目的,所脱除的硫元素、氮元素可以分别回收、再次利用,而且塔体结构简单,不需要折流板、急冷装置等附件,烟气阻力小。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种单塔氧化脱硫脱硝装置,包括筒状的吸收塔塔体,位于吸收塔塔体下部的进气筒、位于吸收塔塔体上部的排气筒、设置在吸收塔塔体内的吸收剂池和吸收系统以及与吸收塔塔体连接的塔外缓冲箱,还包括氧化系统和分隔系统,所述单塔氧化脱硫脱硝装置沿着烟气流向由下向上依次为吸收剂池、下部吸收系统、氧化系统、分隔系统以及上部吸收系统,所述分隔系统通过管道与塔外缓冲箱连通。

所述氧化系统包括臭氧输送管路、连接在每根臭氧输送管路端部的一级喷射器和二级喷射器以及在一级喷射器下方的臭氧挡板,所述一级喷射器和二级喷射器相对设置,其中一级喷射器位于下方、其喷射臭氧气体的端口向下,其中二级喷射器位于上方、其喷射臭氧气体的端口向上。

所述分隔系统包括穿过氧化系统位于吸收塔塔体中轴线上的自流管、连接在自流管上端的倒锥筒形的收集盘以及位于收集盘上方的环形的导流锥,所述收集盘的下表面位于二级喷射器喷射臭氧气体的端口的上方。

所述自流管与塔外缓冲箱连通的管道上连接有第三阀门,自流管上位于该管道的上下两侧分别连接有第一阀门和第二阀门。

所述臭氧输送管路以及连接在每根臭氧输送管路端部的一级喷射器和二级喷射器有1~8组,所述臭氧输送管路围绕自流管环向均匀间隔连接在吸收塔塔体的内侧,每个一级喷射器的下方对应一块臭氧挡板,其中一级喷射器和二级喷射器喷射臭氧气体的端口与竖直方向的夹角均不超过45°。

所述导流锥环向固定在吸收塔塔体的内壁上,其上表面由与吸收塔塔体内壁连接的一端向收集盘倾斜且超出收集盘的边缘、下表面由位于收集盘的一端向吸收塔塔体的内壁倾斜,导流锥的纵截面是由上表面边缘、下表面边缘以及吸收塔塔体侧壁边缘三者构成的三角形。

所述臭氧挡板的形状为扇形、圆形、椭圆形、三边形、四边形、凸面形、或凹面形中的一种或几种。

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