本實用新型涉及一種煙氣處理裝置。

背景技術(shù)：

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，煤炭占我國能源需求量的75％左右，煤炭燃燒產(chǎn)生的硫、氯、氮氧化物是大氣污染的主要污染源，它除了形成酸雨，破壞生態(tài)環(huán)境還能形成光化學(xué)煙霧，危害人類的健康。人們對環(huán)境的重視以及環(huán)境立法標(biāo)準(zhǔn)的提高，迫切需要研究一種低成本的多污染物SO₂、NO_x、Hg和PM2.5等的控制方法。

工業(yè)鍋爐是主要的排放源，國內(nèi)對脫硫脫硝的研究已經(jīng)比較成熟，早已進行大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，但是大部分的工藝都只是針對單一組分有用，比如針對脫硫或針對脫硝。煙氣中氮氧化物、二氧化硫和汞往往同時存在，如果利用這些只能處理單一污染物的設(shè)備對氮氧化物和二氧化硫分別進行脫除，存在設(shè)備存在造價高，占地面積大，成本高的問題?，F(xiàn)有可以同時脫硫脫硝的裝置又存在脫硫脫硝脫汞除塵綜合效果不佳的情況，不能同時高效的脫硫脫硝脫汞除塵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是要解決現(xiàn)有鍋爐煙氣處理裝置復(fù)雜，造價高，脫硫脫硝效率低，效果差和不能脫汞的問題，而提供一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置。

一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置包括鍋爐爐膛、旋風(fēng)除塵器、換熱器、第一氧化室、H₂O₂溶液儲存罐、變頻泵、空分裝置、臭氧發(fā)生器、臭氧噴射總管、第二氧化室、第一脫硫罐、第二脫硫罐、氣液分離室、除霧器和煙囪；

所述的鍋爐爐膛上設(shè)置有固汞物質(zhì)噴口；

所述的H₂O₂溶液儲存罐的出口與變頻泵的入口相連接，變頻泵的出口與H₂O₂溶液噴射總管相連接；所述的第一氧化室中設(shè)有若干根H₂O₂溶液噴射支管，若干根H₂O₂溶液噴射支管與H₂O₂溶液噴射總管相連通，且每根H₂O₂溶液噴射支管上均設(shè)有H₂O₂溶液噴頭；

所述的第二氧化室內(nèi)設(shè)有若干根臭氧噴射支管，臭氧噴射支管的一端與噴嘴連通，另一端與臭氧噴射總管連通；所述的空分裝置的氧氣出口與臭氧發(fā)生器的氧氣入口相連接，臭氧發(fā)生器的臭氧出口與臭氧噴射總管相連接；

所述的第一脫硫罐和第二脫硫罐內(nèi)分別設(shè)有霧化噴淋裝置；所述的霧化噴淋裝置包括盤管和霧化噴頭；霧化噴頭與盤管固定相通；第一脫硫罐內(nèi)的霧化噴頭的噴淋液出口朝上設(shè)置；第二脫硫罐內(nèi)的霧化噴頭的噴淋液出口朝下設(shè)置，霧化噴淋裝置的入液口分別設(shè)置在第一脫硫罐和第二脫硫罐的外部；

所述的氣液分離室內(nèi)設(shè)有迷宮式擋板；

所述的鍋爐爐膛的煙氣出口與旋風(fēng)除塵器的煙氣入口相連通，旋風(fēng)除塵器的煙氣出口與換熱器的煙氣入口相連通，換熱器的煙氣出口與第一氧化室的煙氣入口相連通，第一氧化室的煙氣出口與第二氧化室的煙氣入口相連通，第二氧化室的煙氣出口與第一脫硫罐的煙氣入口相連通，第一脫硫罐的煙氣出口與第二脫硫罐的煙氣入口相連通，第二脫硫罐的煙氣出口與氣液分離室的煙氣入口相連通，氣液分離室的煙氣出口與除霧器的煙氣入口相連通，除霧器的煙氣出口與煙囪的煙氣入口相連通。

本實用新型的原理及優(yōu)點：

一、燃煤在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒，通過固汞物質(zhì)噴口向鍋爐爐膛中噴入固汞物質(zhì)，固汞物質(zhì)為MnO₂；固汞物質(zhì)進行脫硫脫硝和脫汞的反應(yīng)如下：

NO_x+MnO₂→Mn(NO₃)₂；

SO_x+MnO₂→MnSO₄；

Hg⁰+MnO₂→Hg²⁺+MnO₂→MnHg復(fù)合體；

NO_x包括所有的氮氧化物，SO_x包括所有的硫氧化物，汞包括單質(zhì)汞和化合物；

MnO₂去除多污染物的生成物由旋風(fēng)除塵器捕集，捕集后的物質(zhì)存放到灰倉中；去除灰塵和污染物的生成物后的煙氣在換熱器內(nèi)進行換熱，加熱鍋爐的給水，產(chǎn)生熱交換后的煙氣溫度降至75℃～95℃，產(chǎn)生的冷凝水進行回收；溫度為75℃～95℃的煙氣經(jīng)過吸附室后進入第一氧化室中，H₂O₂溶液儲存罐內(nèi)裝有質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)≥5％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液通過H₂O₂溶液噴頭噴向煙道，利用過氧化氫液滴發(fā)生氧化反應(yīng)，將NO氧化成NO₂，即發(fā)生如下反應(yīng)，主要反應(yīng)如下：

H₂O₂→2·OH；

·OH+NO→HONO；

同時存在少量如下反應(yīng)：

·OH+H₂O₂→HO₂·+H₂O；

NO+HO₂·→HNO₃；

經(jīng)過第一氧化室后的煙氣進入到第二氧化室中，第二氧化室中噴入的臭氧主要有兩個作用，一個是氧化部分NO，一個是活化H₂O₂；主要發(fā)生如下反應(yīng)：

O₃+NO→NO₂+O₂；

H₂O₂→2OH；

OH+H₂O₂+O₃→H₂O+HO₂·；

HO₂·+NO→NO₂+OH；

經(jīng)過第二氧化室后的煙氣進入到第一脫硫罐中，工業(yè)氨水從入液口進入霧化噴淋裝置中，工業(yè)氨水通過霧化噴頭向上噴向煙氣，主要發(fā)生如下反應(yīng)：

2NH₃+SO₂+H₂O→(NH₄)₂SO₃；

NH₃+SO₂+H₂O→NH₄HSO₃；

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃；

有O₂存在的情況下，亞硫酸鹽將會氧化成硫酸鹽，即：

2(NH₄)₂SO₃+O₂→2(NH₄)₂SO₄；

2NH₄HSO₃+O₂→2NH₄HSO₄；

2NH₄HSO₃+O₂+2NH₃→2(NH₄)₂SO₄；

經(jīng)過第一脫硫罐后的煙氣進入到第二脫硫罐中，工業(yè)氨水從入液口進入霧化噴淋裝置中，工業(yè)氨水通過霧化噴頭向下噴向煙氣，發(fā)生的反應(yīng)和第一脫硫罐中發(fā)生的反應(yīng)相同；

經(jīng)過第二脫硫罐后的煙氣進入到氣液分離室中進行氣液分離，然后進入到除霧器中進行除霧，然后潔凈的煙氣進入煙囪中排入大氣中；

二、將換熱器中換熱產(chǎn)生的冷凝水進行回收，補充到鍋爐中，實現(xiàn)了水分的回收；

三、本實用新型中設(shè)有換熱器，實現(xiàn)了熱量的回收；

四、使用臭氧和H₂O₂液滴聯(lián)合反應(yīng)提高氧化NO，系統(tǒng)簡單，成本低，易于操作；

六、本實用新型的脫硝率達到93％以上，脫硫率達到97％以上；

七、空氣經(jīng)過空分裝置，生成高濃度氧氣，進入臭氧發(fā)生器，產(chǎn)生的臭氧由噴嘴噴向煙氣；

八、本實用新型解決了現(xiàn)有鍋爐煙氣處理裝置復(fù)雜，造價高，脫硫脫硝效率低，效果差和不能脫汞的問題。

本實用新型可獲得一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置。

附圖說明

圖1為具體實施方式一所述的一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為具體實施方式一所述的霧化噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式是一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置包括鍋爐爐膛1、旋風(fēng)除塵器2、換熱器3、第一氧化室4、H₂O₂溶液儲存罐7、變頻泵8、空分裝置9、臭氧發(fā)生器10、臭氧噴射總管11、第二氧化室12、第一脫硫罐16、第二脫硫罐14、氣液分離室20、除霧器22和煙囪23；

所述的鍋爐爐膛1上設(shè)置有固汞物質(zhì)噴口1-1；

所述的H₂O₂溶液儲存罐7的出口與變頻泵8的入口相連接，變頻泵8的出口與H₂O₂溶液噴射總管24相連接；所述的第一氧化室4中設(shè)有若干根H₂O₂溶液噴射支管25，若干根H₂O₂溶液噴射支管25與H₂O₂溶液噴射總管24相連通，且每根H₂O₂溶液噴射支管25上均設(shè)有H₂O₂溶液噴頭5；

所述的第二氧化室12內(nèi)設(shè)有若干根臭氧噴射支管11-1，臭氧噴射支管11-1的一端與噴嘴連通，另一端與臭氧噴射總管11連通；所述的空分裝置9的氧氣出口與臭氧發(fā)生器10的氧氣入口相連接，臭氧發(fā)生器10的臭氧出口與臭氧噴射總管11相連接；

所述的第一脫硫罐16和第二脫硫罐14內(nèi)分別設(shè)有霧化噴淋裝置15；所述的霧化噴淋裝置15包括盤管18和霧化噴頭17；霧化噴頭17與盤管18固定相通；第一脫硫罐16內(nèi)的霧化噴頭17的噴淋液出口朝上設(shè)置；第二脫硫罐14內(nèi)的霧化噴頭17的噴淋液出口朝下設(shè)置，霧化噴淋裝置15的入液口分別設(shè)置在第一脫硫罐16和第二脫硫罐14的外部；

所述的氣液分離室20內(nèi)設(shè)有迷宮式擋板21；

所述的鍋爐爐膛1的煙氣出口與旋風(fēng)除塵器2的煙氣入口相連通，旋風(fēng)除塵器2的煙氣出口與換熱器3的煙氣入口相連通，換熱器3的煙氣出口與第一氧化室4的煙氣入口相連通，第一氧化室4的煙氣出口與第二氧化室12的煙氣入口相連通，第二氧化室12的煙氣出口與第一脫硫罐16的煙氣入口相連通，第一脫硫罐16的煙氣出口與第二脫硫罐14的煙氣入口相連通，第二脫硫罐14的煙氣出口與氣液分離室20的煙氣入口相連通，氣液分離室20的煙氣出口與除霧器22的煙氣入口相連通，除霧器22的煙氣出口與煙囪23的煙氣入口相連通。

圖1為具體實施方式一所述的一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中1為鍋爐爐膛，2為旋風(fēng)除塵器，3為換熱器，4為第一氧化室，5為H₂O₂溶液噴頭，6為灰倉，7為H₂O₂溶液儲存罐，8為變頻泵，9為空分裝置，10為臭氧發(fā)生器，11為臭氧噴射總管，12為第二氧化室，14為第二脫硫罐，15為霧化噴淋裝置，16為第一脫硫罐，17為霧化噴頭，18為盤管，20為氣液分離室，21為迷宮式擋板，22為除霧器，23為煙囪，24為H₂O₂溶液噴射總管，25為H₂O₂溶液噴射支管；

圖2為具體實施方式一所述的霧化噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2中17為霧化噴頭，18為盤管。

本實施方式的原理及優(yōu)點：

一、燃煤在鍋爐爐膛1內(nèi)燃燒，通過固汞物質(zhì)噴口1-1向鍋爐爐膛1中噴入固汞物質(zhì)，固汞物質(zhì)為MnO₂；固汞物質(zhì)進行脫硫脫硝和脫汞的反應(yīng)如下：

NO_x+MnO₂→Mn(NO₃)₂；

SO_x+MnO₂→MnSO₄；

Hg⁰+MnO₂→Hg²⁺+MnO₂→MnHg復(fù)合體；

NO_x包括所有的氮氧化物，SO_x包括所有的硫氧化物，汞包括單質(zhì)汞和化合物；

MnO₂去除多污染物的生成物由旋風(fēng)除塵器2捕集，捕集后的物質(zhì)存放到灰倉6中；去除灰塵和污染物的生成物后的煙氣在換熱器內(nèi)進行換熱，加熱鍋爐的給水，產(chǎn)生熱交換后的煙氣溫度降至75℃～95℃，產(chǎn)生的冷凝水進行回收；溫度為75℃～95℃的煙氣經(jīng)過吸附室后進入第一氧化室4中，H₂O₂溶液儲存罐7內(nèi)裝有質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)≥5％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液通過H₂O₂溶液噴頭5噴向煙道，利用過氧化氫液滴發(fā)生氧化反應(yīng)，將NO氧化成NO₂，即發(fā)生如下反應(yīng)，主要反應(yīng)如下：

H₂O₂→2·OH；

·OH+NO→HONO；

同時存在少量如下反應(yīng)：

·OH+H₂O₂→HO₂·+H₂O；

NO+HO₂·→HNO₃；

經(jīng)過第一氧化室4后的煙氣進入到第二氧化室12中，第二氧化室12中噴入的臭氧主要有兩個作用，一個是氧化部分NO，一個是活化H₂O₂；主要發(fā)生如下反應(yīng)：

O₃+NO→NO₂+O₂；

H₂O₂→2OH；

OH+H₂O₂+O₃→H₂O+HO₂·；

HO₂·+NO→NO₂+OH；

經(jīng)過第二氧化室12后的煙氣進入到第一脫硫罐16中，工業(yè)氨水從入液口進入霧化噴淋裝置15中，工業(yè)氨水通過霧化噴頭17向上噴向煙氣，主要發(fā)生如下反應(yīng)：

2NH₃+SO₂+H₂O→(NH₄)₂SO₃；

NH₃+SO₂+H₂O→NH₄HSO₃；

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃；

有O₂存在的情況下，亞硫酸鹽將會氧化成硫酸鹽，即：

2(NH₄)₂SO₃+O₂→2(NH₄)₂SO₄；

2NH₄HSO₃+O₂→2NH₄HSO₄；

2NH₄HSO₃+O₂+2NH₃→2(NH₄)₂SO₄；

經(jīng)過第一脫硫罐16后的煙氣進入到第二脫硫罐14中，工業(yè)氨水從入液口進入霧化噴淋裝置15中，工業(yè)氨水通過霧化噴頭17向下噴向煙氣，發(fā)生的反應(yīng)和第一脫硫罐16中發(fā)生的反應(yīng)相同；

經(jīng)過第二脫硫罐14后的煙氣進入到氣液分離室20中進行氣液分離，然后進入到除霧器22中進行除霧，然后潔凈的煙氣進入煙囪23中排入大氣中；

二、將換熱器3中換熱產(chǎn)生的冷凝水進行回收，補充到鍋爐中，實現(xiàn)了水分的回收；

三、本實施方式中設(shè)有換熱器，實現(xiàn)了熱量的回收；

四、使用臭氧和H₂O₂液滴聯(lián)合反應(yīng)提高氧化NO，系統(tǒng)簡單，成本低，易于操作；

六、本實施方式的脫硝率達到93％以上，脫硫率達到97％以上；

七、空氣經(jīng)過空分裝置9，生成高濃度氧氣，進入臭氧發(fā)生器10，產(chǎn)生的臭氧由噴嘴噴向煙氣；

八、本實施方式解決了現(xiàn)有鍋爐煙氣處理裝置復(fù)雜，造價高，脫硫脫硝效率低，效果差和不能脫汞的問題。

本實施方式可獲得一種用于燃煤鍋爐的脫硫脫硝固汞裝置。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：所述的第二脫硫罐14與氣液分離室20之間的管道靠近第二脫硫罐14的一側(cè)為一根管道，第二脫硫罐14與氣液分離室20之間的管道靠近氣液分離室20的一側(cè)為多根管道。其他與具體實施方式一相同。

本實施方式中第二脫硫罐14與氣液分離室20之間的管道靠近氣液分離室20的一側(cè)為多根管道，有利于降低煙氣進入氣液分離室20之前的煙氣溫度，易于氣液分離。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二的不同點是：所述的換熱器3為低溫省煤器。其他與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三的不同點是：所述的H₂O₂溶液儲存罐7內(nèi)裝有質(zhì)量分數(shù)≥5％的H₂O₂溶液。其他與具體實施方式一至三相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四的不同點是：所述的換熱器3設(shè)有冷凝水回流裝置。其他與具體實施方式一至四相同。

具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五的不同點是：所述的除霧器22和煙囪23之間的管道上設(shè)有引風(fēng)機。其他與具體實施方式一至五相同。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六的不同點是：所述的旋風(fēng)除塵器2的下方通過管道與灰倉6相連接。其他與具體實施方式一至五六相同。