[实用新型]多变量控制的烟气脱硫脱硝一体化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃烧烟气脱硫脱硝领域，更具体地涉及一种多变量控 制的烟气脱硫脱硝一体化设备。

背景技术

燃烧过程是提供热能的主要手段，在工业生产中广泛存在。然而燃烧 所产生的烟气往往含有SO₂和氮氧化物NO_x，这些成分是重要的大气污染 物，会导致酸雨、雾霾、化学烟雾，对人类、动物、植物和建筑、设施有 着长期的损害。

脱硫脱硝是燃烧烟气处理、减少SO₂和氮氧化物NO_x排放的重要技术 手段。脱硫脱硝的工艺很多，湿式氨法强制湍流脱硫、强制氧化尿素脱硝 一体化工艺是其中一种(如图1所示)。该方法所包含的设备包括：引风 机、余热回收锅炉、增压风机、脱硫塔、脱硝塔、硫酸铵循环槽、固液分 离器、脱水干燥设备、尿素溶液储槽以及管道和循环泵等辅助设备。该方 法涉及的外部输入介质包括：(1)烟气；(2)氨水；(3)臭氧；(4)除氧 水；(5)工艺水；(6)亚硫酸铵氧化用压缩空气。本方法涉及的输出介质 包括：(1)符合环保要求的达标排放烟气；(2)硫酸铵固体；(3)低压蒸 汽。

烟气经引风机送入余热回收锅炉，将烟气温度降至160℃左右，回收 烟气余热产出蒸汽；余热回收后的烟气经过增压风机，经烟气输入管道， 在入脱硫塔之前与臭氧输入管道汇合，烟气中的NO(部分)与臭氧快速 反应，生成NO₂，烟气与臭氧混合后送入脱硫塔浓缩段。

在浓缩段内，从硫酸铵循环槽经循环泵送来的含硫酸铵的溶液从浓缩 段顶部喷淋，与160℃左右的热烟气逆流接触来蒸发喷淋液中的水分，实 现硫酸铵的浓缩，浓缩段底部液送至硫酸铵循环槽。经过反复的喷淋-蒸发 -浓缩，将硫酸铵储槽中的硫酸铵固含量提高到5％以上，出料至固液分离， 并经过干燥脱水，产出硫酸铵固体，包装外运。固液分离后得到的母液， 返回至脱硫塔储液槽。每次完成出料后，从脱硫塔储液槽将储液送至硫酸 铵循环槽。经过浓缩段的烟气温度从160℃降至65℃左右，经气体管路(如 气帽)进入到脱硫塔的吸收段，与顶部喷淋的脱硫吸收液(有效成分是 (NH₄)₂SO₃)逆流接触，在增压风机形成的强烈湍流状态下完成传质脱硫， 脱硫的反应方程式：(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O＝2(NH₄)HSO₃，同时烟气中的NO₂和NO与来自脱硝塔塔底的含尿素残液逆流接触，实现预脱硝，脱硝反应 方程式：CO(NH₂)₂+NO₂+NO＝CO₂+3N₂+2H₂O。吸收段底部的液槽液体 回流到脱硫塔底部的储液槽。为了恢复吸收液的吸收能力，加入补充氨水 (含量10％左右)，反应方程式：(NH₄)HSO₃+(NH₄)OH＝(NH₄)₂SO₃+H₂O。 吸收液的pH值控制在5.5左右。脱硫塔顶部可喷淋工艺水，保持储液槽 的液位在合理范围内。储液槽底部鼓入空气，将储液槽中的部分(NH₄)₂SO₃氧化为(NH₄)₂SO₄，反应方程式：2(NH₄)₂SO₃+O₂＝2(NH₄)SO₄。储液槽与浓 缩段之间通过空气管道将空气导入的浓缩段，调节空气量和空气压力，改 变氧化的程度。