專利名稱：噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凈化燃煤煙氣的裝置和工藝，尤其是噴射鼓泡
法一體化協(xié)同脫除燃煤煙氣中S02、 NO和單質(zhì)零價汞Hg。的裝置和工藝。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，燃煤煙氣污染物的排放控制得到了世界各國的重視，其中 S02、 NOx已有工業(yè)化的裝置來對其進(jìn)行脫除，重金屬Hg的脫除控制還 處于研究之中。常規(guī)石灰石-石骨濕法煙氣脫硫技術(shù)，采用石灰石作為 吸收劑來脫除煙氣中的S02氣體，而對于煙氣中的NOx和單質(zhì)汞Hg^無能 為力。NOx中主要成分為NO，占NOx的90y。以上，脫除方法有還原和氧 化兩種途徑。還原法是采用還原劑將其還原為N2，氧化法是將其氧化為 N02,進(jìn)而采用吸收劑吸收。采用還原法脫除NO的方法有SCR (選擇性 催化還原)或者SNCR (選擇性非催化還原)法，這兩種方法在工業(yè)上已 有大量的應(yīng)用。然而，若采用上迷方法，實現(xiàn)燃煤煙氣同時脫硫、脫硝， 兩套煙氣凈化裝置的投資和運(yùn)行成本必然會很高。因而， 一體化協(xié)同S02 和NOx是較為理想的選擇。采用氧化機(jī)理，用強(qiáng)氧化劑將NO氧化為易 溶于漿液的物質(zhì)，采用常規(guī)濕法脫硫裝置對S02以及N0的氧化產(chǎn)物進(jìn)行 脫除，實現(xiàn)這兩種煙氣污染物的協(xié)同脫除。此外，強(qiáng)氧化劑也可同時將 不溶于水的單質(zhì)零價汞Hg。氧化為易溶于水的Hg2,,即該方法兼具脫Hg。 的效果。因而，采用氧化法可協(xié)同脫除煙氣中S02、 NO和單質(zhì)零價汞Hg。。 噴射鼓泡法濕法脫硫技術(shù)，由于其具有較高的氣液接觸面積，脫硫效率 較高，因而得到了廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明正是基于噴射鼓泡法脫硫技術(shù)， 通過在石灰石吸收劑中添加強(qiáng)氧化劑亞氯酸鈣，實現(xiàn)煙氣中S02、 NO和 單質(zhì)零價汞Hg。的一體化協(xié)同脫除的目的。
本發(fā)明目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同脫除燃煤煙氣中S02、 NO和 單質(zhì)零價汞Hg。的工藝/裝置
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種煙氣一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞裝置，
其包括原煙氣室ll、塔體6、煙氣隔板8和鼓泡噴射管5。原煙氣室固 定在煙氣隔板上方，煙氣隔板固定在塔體上方，原煙氣室、煙氣隔板、 塔體三部分通過上法蘭12和下法蘭14連接，上法蘭、下法蘭和煙氣隔 板采用螺栓7來緊固，鼓泡噴射管5上端部與煙氣隔板相連接，并使噴 射管與原煙氣室相聯(lián)通。原煙氣室外側(cè)布置原煙氣入口通道10,塔體外 側(cè)布置凈煙氣出口通道15、漿液排出管16、氧化風(fēng)管l、漿液返回管3 和漿液加入管4，其中凈煙氣出口通道15位于下法蘭下方，漿液排出管 16和氧化風(fēng)管1均位于塔體下方，漿液返回管3水平位置高于噴射管下 端部出口；漿液加入管4位于漿液返回管上方。
本發(fā)明的另一方面提供了一種使用上迷裝置來對煙氣進(jìn)行一體化 協(xié)同脫石充、脫硝、脫汞的工藝，其包括
含有S02、 NO和單質(zhì)零價汞Hg。的原煙氣從原煙氣入口通道10進(jìn)入 原煙氣室11,在原煙氣室U經(jīng)鼓泡噴射管5分配后鼓入位于吸收塔中 的吸收漿液中，在漿液中進(jìn)行氣液接觸，煙氣中的污染物與漿液發(fā)生吸 收反應(yīng)，隨后被凈化的煙氣噴出液面，進(jìn)入吸收塔上部空間，而后從凈 煙氣出口通道15排出。
在運(yùn)行過程中，漿液攪拌泵將漿液從漿液排出管抽出，從漿液返回 管打入吸收塔內(nèi)，實現(xiàn)漿液的循環(huán)攪拌功能，利于煙氣中化學(xué)吸收反應(yīng) 的進(jìn)行。同時，布置于漿液攪拌回路的旁路不斷排出反應(yīng)后的漿液。連 接氧化風(fēng)機(jī)的氧化風(fēng)管不斷地將氧化空氣鼓入吸收塔，將亞硫酸鉤氧化 為石膏。


圖1是本發(fā)明所述一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞裝置的側(cè)面橫截示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)原理如下(以使用亞氯酸鈉作為強(qiáng)氧化劑為例) 1、 S02的p及收反應(yīng)如以下反應(yīng)式
CaC03 + S02 +丄02 + 2H20 ~ CaS04 2H20 + C02CaCO, + S02 + — NaC102 + 2H，0 — CaS04 2H20 + — NaCl + C02
煙氣中S02被吸收反應(yīng)生成石骨CaS04 2H20，可作為脫硫附加產(chǎn)物利用。
2、 NO的吸收反應(yīng)如下
4N0 + 3NaC102 + 2H20 ■> 4HN03 + 3NaCl
煙氣中NO被氧化為可溶于吸收液的HN03,達(dá)到脫除目的。
3、 單質(zhì)零價汞的吸收反應(yīng)如下 4Hg + NaCI02 ■> 2Hg20丄十NaCI
煙氣中單質(zhì)零價汞Hg。被氧化為可溶性的Hg20沉淀，達(dá)到脫除目的。
在本發(fā)明所述的煙氣一體化協(xié)同脫疏、脫硝、脫汞裝置中，吸收塔 設(shè)置底板2，原煙室設(shè)置蓋板9，上法蘭、下法蘭和煙氣隔板采用螺栓7 來緊固。在上下法蘭與煙氣隔板之間分別加裝密封13。鼓泡噴射管5上 端部與煙氣隔板采用螺紋方式相連接，保證噴射管與原煙氣室相聯(lián)通。 原煙氣室外側(cè)布置原煙氣入口通道10，塔體外側(cè)布置凈煙氣出口通道 15、漿液排出管16、氧化風(fēng)管l、漿液返回管3和漿液加入管4;凈煙 氣出口通道位于下法蘭下方，距離下法蘭距離為5 - 1000mm;漿液排出 管位和氧化風(fēng)管均位于塔體下方，距離吸收塔塔底板距離為5 - IOOO畫； 漿液返回管與鼓泡噴射管下端部垂直距離為10~ 200mm;漿液加入管位 于漿液返回管上方，與鼓泡噴射管下端部的距離為200 ~ 800mm。
在用本發(fā)明所述裝置來實施燃煤煙氣的一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫 汞工藝的過程中，氧化風(fēng)管1與氧化風(fēng)機(jī)(未示出)連接，提供污染物 吸收反應(yīng)需要的氧氣。漿液排出管16與漿液返回管3通過一漿液攪拌 泵(未示出)連接起來，實現(xiàn)漿液的攪拌功能；同時在漿液攪拌連接管 路上設(shè)置一旁路(未示出)，用于排漿。漿液加入管連接制漿輸送系統(tǒng)， 實現(xiàn)新鮮漿液的不斷補(bǔ)充進(jìn)入吸收塔。原煙氣入口通道10與原煙氣煙 道相聯(lián)通，保證原煙氣進(jìn)入吸收塔進(jìn)行污染物的脫除。凈煙氣出口通道 15與凈煙氣出口通道相聯(lián)通，保證凈化后的煙氣從吸收塔排出。
吸收塔中加入吸收漿液，漿液浸沒鼓泡噴射管的深度為5~ 300mm。 所述的吸收漿液包括石灰石漿液，該石灰石漿液質(zhì)量濃度為5%-30%, 并且在石灰石漿液中加入強(qiáng)氧化劑。所述迷強(qiáng)氧化劑選自NaC102、 NaC10" CaClA、 CaCl 206、 C102、 NaClO、 Ca (C10) 2和KMn04，優(yōu)選地選自KMnO,和NaC102。當(dāng)^(吏用KMn04時，其加入質(zhì)量為石灰石漿液質(zhì)量的 0.02%-2%,優(yōu)選為0. 15°/。-0. 25%?；蛘弋?dāng)使用亞氯酸鈉時，其加入質(zhì) 量為石灰石漿液質(zhì)量的0. 01%-5%，優(yōu)選為0,05-5%,更優(yōu)選為O. 05%
- 0. 15%。
具體工藝流程為含有S02、 NO和單質(zhì)零價汞Hg。的原煙氣從原煙 氣入口通道IO進(jìn)入原煙氣室11,在原煙氣室11經(jīng)鼓泡噴射管5分配后 鼓入位于吸收塔中的吸收漿液中，在漿液中鼓起大量的氣泡，煙氣中的 污染物與漿液發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，隨后被凈化的煙氣噴出液面，進(jìn)入吸 收塔上部空間，而后從凈煙氣出口 15通道排出。在運(yùn)行過程中，漿液 攪拌泵將漿液從漿液排出管抽出，從漿液返回管打入吸收塔內(nèi)，實現(xiàn)漿 液的循環(huán)攪拌功能，利于煙氣中化學(xué)吸收反應(yīng)的進(jìn)行。同時，布置于漿 液攪拌回路的旁路不斷排出反應(yīng)后的漿液。連接氧化風(fēng)機(jī)的氧化風(fēng)管不 斷地將氧化空氣鼓入吸收塔，將亞硫酸鈣氧化為石青。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明提出的燃煤煙氣污染物脫除裝置和工藝，可以在同一個 脫除裝置中實現(xiàn)燃煤煙氣中SO。NO和Hg。的同時脫除，投資運(yùn)行成本低， 占地面積小2、 通過本發(fā)明所述的燃煤煙氣污染物脫除工藝，使用本發(fā)明所述 的吸收液，不僅能實現(xiàn)三種煙氣污染物的協(xié)同脫除，吸收液中的氧化劑 還能夠增強(qiáng)S02的脫除效果；
3、 本發(fā)明所采用的噴射鼓泡工藝，具有較高的氣液接觸面積，對 煙氣污染物的脫除效率較高。
實施例
在以下實施例中所使用吸收裝置的各項參數(shù)為
凈煙氣出口通道位于下法蘭下方500mm，漿液排出管位和氧化風(fēng)管 距離吸收塔塔底板距離為200關(guān)，漿液返回管與鼓泡噴射管下端部垂直 距離為100mm，漿液加入管與鼓泡噴射管下端部的距離為200mm;漿液 浸沒深度為120mm。實施例1:
本發(fā)明所述的噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞吸收液，包 括質(zhì)量濃度為5%的石灰石漿液，在石灰石漿液中加入KMnO"其加入量 為石灰石漿液質(zhì)量的0. 02%,本實施例所述的技術(shù)方案，在煙氣流量為5000NmVh, S02濃度為5000mg/Nm3， NO濃度為1500mg/Nm3時，能使煙氣 脫硫效率達(dá)到60%以上，脫硝效率達(dá)到30%以上，單質(zhì)零價汞Hg。的脫 除效率達(dá)到40%以上。 實施例2:
本發(fā)明所述的噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫疏、脫硝、脫汞吸收液，包 括質(zhì)量濃度為20%的石灰石漿液，在石灰石漿液中加入KMnO"其加入量 為石灰石漿液質(zhì)量的0. 15%，本實施例所述的技術(shù)方案，在煙氣流量為 lxlO%n3/h, S02濃度為5000mg/Nm3, NO濃度為1500mg/Nm3時，能使煙 氣脫硫效率達(dá)到85%以上，脫硝效率達(dá)到60%以上，單質(zhì)零價汞Hg"的 脫除效率達(dá)到70%以上。
實施例3:
本發(fā)明所述的噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞吸收液，包 括質(zhì)量濃度為30%的石灰石漿液，在石灰石漿液中加入KMnO"其加入量 為石灰石漿液質(zhì)量的0. 25%,本實施例所迷的技術(shù)方案，在煙氣流量為 lxio6Nm3/h, S02濃度為5000mg/Nm]， NO濃度為1500mg/Nm3時，能使煙 氣脫硫效率達(dá)到95%以上，脫硝效率達(dá)到80%以上，單質(zhì)零價汞Hg。的 脫除效率達(dá)到90%以上。
實施例4:
本發(fā)明所迷的噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫石充、脫硝、脫汞吸收液，包 括質(zhì)量濃度為5%的石灰石漿液，在石灰石漿液中加入NaC102，其加入量 為石灰石漿液質(zhì)量的0. 01%，本實施例所述的技術(shù)方案，在煙氣流量為 lxlO卞mVh, SO!濃度為5000mg/Nm3， NO濃度為1 500mg/Nm3時，能使煙 氣脫硫效率達(dá)到60%以上，脫硝效率達(dá)到30%以上，單質(zhì)零價汞Hg。的 脫除效率達(dá)到40%以上。
實施例5:
本發(fā)明所述的噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞吸收液，包 括質(zhì)量濃度為20%的石灰石漿液，在石灰石漿液中加入NaC102，其加入 量為石灰石漿液質(zhì)量的0. 06%,本實施例所述的技術(shù)方案，在煙氣流量 》lxl06Nm3/h, SO 濃度為5000mg/Nm3, NO濃度為1500mg/Nm3時，能使 煙氣脫硫效率達(dá)到85%以上，脫硝效率達(dá)到60%以上，單質(zhì)零價汞Hg。 的脫除效率達(dá)到70%以上。
實施例6:本發(fā)明所迷的噴射鼓泡法一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞吸收液，包
括質(zhì)量濃度為30°/。的石灰石漿液，在石灰石漿液中加入NaC102,其加入 量為石灰石漿液質(zhì)量的0. 11%，本實施例所述的技術(shù)方案，在煙氣流量 為1 x 106NmVh, S02濃度為5000mg/Nm3， NO濃度為1500mg/Nm3時,能使 煙氣脫硫效率達(dá)到95%以上，脫硝效率達(dá)到80%以上，單質(zhì)零價汞Hg" 的脫除效率達(dá)到90%以上。
權(quán)利要求
1.一種用于煙氣一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞的裝置，其包括原煙氣室(11)、塔體(6)、煙氣隔板(8)和鼓泡噴射管5；其中原煙氣室固定在煙氣隔板上方，煙氣隔板固定在塔體上方，原煙氣室、煙氣隔板、塔體三部分通過上法蘭(12)和下法蘭(14)連接，上法蘭、下法蘭和煙氣隔板通過使用螺栓(7)來緊固，鼓泡噴射管(5)上端部與煙氣隔板相連接，并使噴射管與原煙氣室相連通，在原煙氣室外側(cè)布置原煙氣入口通道(10)，在塔體外側(cè)布置凈煙氣出口通道(15)、漿液排出管(16)、氧化風(fēng)管(1)、漿液返回管(3)和漿液加入管(4)，其中凈煙氣出口通道(15)位于下法蘭下方，漿液排出管(16)和氧化風(fēng)管(1)均位于塔體下方，漿液返回管3水平位置高于噴射管下端部出口；漿液加入管(4)位于漿液返回管上方。
2. 權(quán)利要求l所述的裝置，其中氧化風(fēng)管(1)與氧化風(fēng)機(jī)相連接。
3. 權(quán)利要求l所迷的裝置，其中漿液排出管(16)與漿液返回管(3) 通過漿液攪拌泵相連接，并且在由漿液排出管、漿液返回管與漿液攪拌 泵所構(gòu)成的漿液攪拌連接管路上設(shè)置有旁路，用于排漿。
4. 權(quán)利要求l所述的裝置，其中在上下法蘭與煙氣隔板之間分別加 裝密封墊。
5. 權(quán)利要求l所述的裝置，其中鼓泡噴射管上端部與煙氣隔板之間 采用螺紋方式相連接。
6. 權(quán)利要求l所述的裝置，其中凈煙氣出口通道距離下法蘭距離為 5 - 1000mm，漿液排出16和氧化風(fēng)管距離吸收塔塔底板距離均為5-1000mm;漿液返回管與鼓泡噴射管下端部垂直距離為10 ~ 200mm;漿液 加入管與鼓泡噴射管下端部的距離為200 ~ 800mm。
7. —種使用權(quán)利要求1 - 6任何之一所迷的裝置來對煙氣進(jìn)行一體 化協(xié)同脫石充、脫硝、脫汞的工藝，其包括使原煙氣從原煙氣入口通道(10)進(jìn)入原煙氣室(11 )，在原煙氣 室(11)經(jīng)鼓泡噴射管(5)分配后鼓入位于吸收塔中的吸收漿液中， 在所述吸收漿液中進(jìn)行氣液接觸，煙氣中的污染物與漿液發(fā)生吸收反 應(yīng)，隨后被凈化的煙氣噴出液面，進(jìn)入吸收塔上部空間，而后從凈煙氣 出口通道15排出；使用漿液攪拌泵將漿液從漿液排出管(16)抽出，并從漿液返回管 (3)打入吸收塔內(nèi)，使?jié){液循環(huán)攪拌，同時，用布置于漿液攪拌回路 的旁路排出反應(yīng)后的漿液；以及連接氧化風(fēng)機(jī)的氧化風(fēng)管將氧化空氣鼓入吸收塔的吸收漿液中，將 亞硫酸鈣氧化為石膏。
8. 權(quán)利要求7所述的工藝，其中吸收塔中吸收漿液浸沒鼓泡噴射管 的深度為5 ~ 300mm。
9. 權(quán)利要求7或8所述的工藝，其中所述的吸收漿液包括石灰石 漿液，該石灰石漿液質(zhì)量濃度為5%-30%,并且在石灰石漿液中加入強(qiáng) 氧化劑。
10. 權(quán)利要求9所述的工藝，其中所述強(qiáng)氧化劑選自NaC102、 NaC103、 CaCl204、 CaCl20" C102、次氯酸鈉、亞氯酸鈣、次氯酸鈣和KMn04。
11. 權(quán)利要求10所述的工藝，其中所述強(qiáng)氧化劑選自高錳酸鉀和亞 氯酸鈉；當(dāng)使用高錳酸鉀時，其加入質(zhì)量為石灰石漿液質(zhì)量的0. 02%-2%;當(dāng)使用亞氯酸鈉時，其加入質(zhì)量為石灰石漿液質(zhì)量的0. 01%-5%。
全文摘要
一種用于煙氣一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞的裝置，以及使用所述裝置來對煙氣進(jìn)行一體化協(xié)同脫硫、脫硝、脫汞的工藝。所述裝置包括原煙氣室(11)、塔體(6)、煙氣隔板(8)和鼓泡噴射管5；其中原煙氣室固定在煙氣隔板上方，煙氣隔板固定在塔體上方，原煙氣室、煙氣隔板、塔體三部分通過上法蘭(12)和下法蘭(14)連接，鼓泡噴射管(5)上端部與煙氣隔板相連接，并使噴射管與原煙氣室相連通，在原煙氣室外側(cè)布置原煙氣入口通道(10)，在塔體外側(cè)布置凈煙氣出口通道(15)、漿液排出管(16)、氧化風(fēng)管(1)、漿液返回管(3)和漿液加入管(4)。
文檔編號B01D53/46GK101306322SQ20081000728
公開日2008年11月19日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者吳樹志, 李永旺, 白云峰 申請人:北京博奇電力科技有限公司