[发明专利]一种预除尘及脱硫、脱硝一体化处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于工业炉窑烟气脱硫脱硝的净化技术，涉及大气污染控制技术领域，具体涉及一种具有预除尘及联合脱硫脱硝的处理装置及方法。

背景技术

随着世界各国现代工业化进程的快速发展，环境保护已成为世人关注的热点。我国经济的高速发展，我国能源消耗也逐年增加，使得最主要的能源原料煤炭消耗量增大，这造成大气主要污染物SO2和NOx的排放量增大。据统计，2014年，全国SO2排放量达到1974万吨，NOx方面，2014年的排放总量达到2125万吨。近年来由于SO2和NOx可以引起光化学烟雾、酸雨、雾霾、PM2.5污染等环境问题，对生态环境造成不可逆转的危害，对人们生产生活的严重影响。我国每年因NOx、SO2及形成酸雨造成的损失达1100亿元，其损失约占国民经济生产总值的7％-8％。因此，国家加大了大气污染的治理力度，对主要大气污染物SO2和NOx制定了十分严格的排放标准，开发经济高效的脱硫脱硝技术具有十分重要的战略意义。

工业炉窑类型繁多，应用领域很广。同时，工业窑炉使用的燃料多种多样，而煤占燃料总消耗量的2/3。截止2014年，全国工业锅炉62万台，其中燃煤工业锅炉50多万台。由于工业炉窑存在点多面广等原因，环保处理设施远远落后于电厂领域。我国工业窑炉烟气污染严重，研究解决污染物协同控制是当前面临的一个重要难题。传统除尘、脱硫、脱硝技术通常在两套独立的装置中分别进行除尘、脱硫和脱硝，以避免烟气中的SO2对脱硝催化剂的毒化作用，但两套独立脱除装置的存在造成了工艺流程长、占地面积大、动力消耗大、建设投资和运行费用高等问题，燃煤电厂烟气净化成套协同处理工艺与装备已经成熟，但是工业窑炉主要污染物的协同控制技术亟待研究开发。因此，开发能够同时除尘、脱硫、脱硝的一体化技术已成为环保技术发展的一个重要方向。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有技术设备结构复杂、操作繁琐、处理成本较高的问题，提供一种除尘脱硝脱硫一体化装置。本发明的目的在于解决工业炉窑烟气污染物粉尘、NOx、SO₂净化过程中分级式处理、炭基催化剂易堵塞以及利用率低、系统脱硝效率偏低问题，本发明提供了一种结构合理、运行成本低、净化效率高、适用范围广且便于推广的脱硫脱硝一体化装置。

为达到上述目的，本发明提供一种预除尘及脱硫、脱硝一体化处理装置，包括从下到上依次连接通过带有出气孔挡板隔开的预除尘区、脱硫区、缓冲区和脱硝区，预除尘区下方开设有连接烟道的进气口，脱硝区上方开设有连接烟囱的出气口；

预除尘区包括集灰斗和位于集灰斗上方的导流板，集灰斗和导流板形成的集灰区域贯穿脱硫区的中部；

脱硫区和脱硝区连接有氨气输送管道和放置活性焦的储料仓；

缓冲区包括混氨筒壁，混氨筒壁上部、中部和下部分别安装整流板、喷氨管和均流板，整流板与脱硝区相通，均流板与脱硫区相通。

进一步，集灰斗呈倒八字形，导流板呈锥形，集灰斗外侧设有集料斗，集料斗的下端连接有卸料阀。

进一步，预除尘区底部的进气口处连接有与烟道相通的烟气换热器。

进一步，脱硫区下部由外向内依次为脱硫进气室、脱硫室和脱硫出气室，脱硫进气室底部进气口处布置有导流板，均流板与脱硫出气室相通。

进一步，脱硝区从外到内依次为脱硝进气室、脱硝室和脱硝出气室，整流板与脱硝进气室相通。

进一步，脱硝区中的脱硝室通过空心圆锥管与脱硝进气室相通，脱硝出气室上方设有与出气口相通的若干排气口，烟囱所在的排气管道上安装有引风机和泄爆阀门。

进一步，氨气输送管道上安装有流量计和调节阀。

进一步，喷氨管上连接有多层涡流状的喷氨支管。

一种预除尘及脱硫、脱硝一体化处理装置处理烟气方法，包括如下处理步骤：

A、预处理：将待处理的烟气从烟道进入预除尘区，预除尘区的导流板改变烟气的流场，将烟气中的颗粒物集聚收集在集灰斗中；

B、脱硫处理：经过预处理后的烟气逸散到脱硫区，脱硫区连接的氨气输送管道通过喷氨管向脱硫区提供氨气，储料仓向脱硫区提供活性焦，活性焦对烟气中的SO₂进行选择性吸附，吸附态的SO₂在烟气中氧气、水蒸气以及NH₃的条件下反应生成铵盐，完成SO₂的脱除；