煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣凈化領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤煙氣中的SO2 ,NOx及粉塵所引起的酸雨和光化學(xué)煙霧等環(huán)境污染己成為影響人類生存環(huán)境的嚴(yán)重問題，隨著近年來環(huán)保要求的提高，同時(shí)控制SO2 ,NOx和粉塵排放的要求更加緊迫。相對于單獨(dú)應(yīng)用傳統(tǒng)的脫硫、脫硝、除塵技術(shù)，聯(lián)合脫硫脫硝除塵技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性、資源利用效率方面具有優(yōu)勢，我國燃煤污染日趨嚴(yán)重，大力發(fā)展低費(fèi)用、高效率的燃煤污染防治技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急，因此具有費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)的聯(lián)合脫硫脫硝除塵技術(shù)受到越來越多的重視。
[0003]選擇性催化還原脫硝(SCR)技術(shù)近幾年來發(fā)展較快，在西歐和日本得到了廣泛的應(yīng)用，目前氨催化還原法是應(yīng)用得最多的技術(shù)。它具有沒有副產(chǎn)物，不形成二次污染，裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且脫除效率高(可達(dá)90%以上)，運(yùn)行可靠，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。目前SCR脫硝催化劑的形式主要為波紋板式、蜂窩式及板式等，存在活性表面小、易損失等問題。
[0004]目前的一些除塵裝置，如濕式除塵、靜電除塵、袋式除塵等，都或多或少存在一些缺點(diǎn)。濕式除塵從除塵器中排出的泥漿要進(jìn)行處理，否則會(huì)造成二次污染；不適用于憎水性和水硬性粉塵，在寒冷地區(qū)要防止冬季結(jié)冰。靜電除塵設(shè)備復(fù)雜，維護(hù)管理費(fèi)用高；對粉塵比電阻有一定的要求，不能使所有粉塵都獲得較高的凈化效率。袋式除塵布袋易磨損、壽命短，需頻繁更換濾袋，且不耐高溫。
[0005]目前工業(yè)煙氣脫硫脫硝除塵多為分步進(jìn)行，存在工藝流程復(fù)雜、設(shè)備占地面積大及維護(hù)成本高等問題。
[0006]專利CN1712108A公開的一種煙氣脫硫脫硝工藝缺點(diǎn)是嚴(yán)格分為上下兩段，中間連接處較狹窄，不易控制潔性焦下移速度，再生氣體中CO含量少，難以分離，而且在煙氣溫度120?180°C之間，采用CO作為還原劑NOJ^除效率較低，脫硝效果不如全部采用NH3作為還原劑時(shí)的脫除效率。同等條件下，采用CO作為還原劑比NH3時(shí)脫硝效率低10%?30%。
[0007]專利CN1911491A公開了脫硫脫硝方法，該方法在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，上部脫硝，下部脫硫。該發(fā)明的缺點(diǎn)在于一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)煙氣流向不容易控制，脫硫后的部分煙氣容易貼著反應(yīng)器壁直接從脫硝出口進(jìn)入煙囪排出，這部分煙氣由于沒有與MV混合均勻，導(dǎo)致脫硝效率低；噴NH3D分為上下兩個(gè)，在排煙作用下，NH3不能均勻分布在上部脫硝潔性焦床層，導(dǎo)致煙氣中NO脫除率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了提供一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置及工藝，該裝置和工藝運(yùn)行成本低、占地面積小、可以同時(shí)脫硫脫硝除塵。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置，包括氨儲(chǔ)罐(I )、流化床膜反應(yīng)器(II)、脫硫劑儲(chǔ)罐(III)、脫硫反應(yīng)器(IV);
所述流化床膜反應(yīng)器(II)包括流化床殼體(5)、氣體分布器(3)、膜分離器(7)，流化床殼體(5)下部為倒錐形，底部設(shè)有氣體進(jìn)口(2)，氣體分布器(3)內(nèi)置于流化床殼體(5)倒錐形下部的上方，裝填脫硝催化劑(4);膜分離器(7)內(nèi)置于流化床殼體(5)上部，由花板(11)和若干無機(jī)膜管(6 )構(gòu)成，花板(11)與流化床殼體(5 )各側(cè)壁密封連接，無機(jī)膜管(6 ) —端密封，另一端開口，開口的一端自下而上插入花板(11)至開口露出；花板(11)與流化床殼體(5)頂部之間為集氣室(12)，集氣室(12)設(shè)有氣體出口(10)和反吹氣體入口(9)；
所述氨儲(chǔ)罐(I )通過管道和流化床膜反應(yīng)器(II)底部的氣體進(jìn)口(2)連接，流化床膜反應(yīng)器(II)集氣室的氣體出口( 10)和脫硫反應(yīng)器(IV)的氣體入口連接，脫硫劑儲(chǔ)罐(III)和脫硫反應(yīng)器(IV)的脫硫劑入口連接。
[0010]所述無機(jī)膜管(6)的數(shù)量根據(jù)煙氣處理量進(jìn)行調(diào)整，無機(jī)膜管(6)的外徑為3?100mm,平均孔徑為2?20 μ m。
[0011]所述無機(jī)膜管(6)的材料為陶瓷、金屬或陶瓷-金屬復(fù)合材料；所述陶瓷材料包括氧化鋁、氧化鋯或碳化硅，金屬材料包括不銹鋼或鐵鉻合金。
[0012]所述氨儲(chǔ)罐(I)出口設(shè)置電磁閥一(1)，所述脫硫劑儲(chǔ)罐III出口設(shè)置電磁閥二
[13]。
[0013]利用上述煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置進(jìn)行煙氣脫硫脫硝除塵的工藝，包括如下步驟:
步驟一、氨儲(chǔ)罐(I )向原煙氣(A)中注入氨氣(B)，含有氨氣的煙氣(C)通過管道由流化床膜反應(yīng)器(II)底部的氣體進(jìn)口(2)進(jìn)入流化床膜反應(yīng)器(II)與脫硝催化劑(4)接觸，煙氣中的NOx與NH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
步驟二、脫硝后的氣體進(jìn)入流化床膜反應(yīng)器(II)上部，氣體中攜帶的粉塵及催化劑被膜分離器(7)截留，脫硝除塵后的氣體(E)進(jìn)入集氣室(12)，經(jīng)匯集后，脫硝除塵后的氣體(E)經(jīng)集氣室(12)的氣體出口(10)進(jìn)入脫硫反應(yīng)器(IV)，反吹氣體入口(9)處于關(guān)閉狀態(tài)；步驟三、脫硫劑儲(chǔ)罐(III)向脫硫反應(yīng)器(IV)中噴射脫硫劑(F)對脫硝除塵后的氣體(E)進(jìn)行脫硫，脫硫脫硝除塵后的氣體(G)排入大氣。
[0014]步驟一所述脫硝催化劑(4)為顆粒狀，粒徑為20?200 μ m，種類為鈦系、鉻系或釩系，在流化床膜反應(yīng)器II中處于流化狀態(tài)。
[0015]步驟三所述脫硫劑(F)為石灰石-石膏、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷銨或氧化鎂，脫硫方法為濕法脫硫。
[0016]當(dāng)膜分離器(7)跨膜壓差增加至初始壓差的1.5倍時(shí)，自動(dòng)采用反吹氣體(D)進(jìn)入集氣室(12)對膜分離器(7)進(jìn)行間歇反吹清洗，使附著在膜面上的濾餅脫落；所述反吹氣體(D)為壓縮空氣，反吹壓力為0.1?0.5MPa，反吹脈沖寬度為0.1?0.5s。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明脫硫脫硝除塵一體化裝置將目前SCR技術(shù)所用的催化劑由負(fù)載型改成懸浮型，增加催化劑表面積，減少活性表面損失；分離膜既可以截留煙氣中的粉塵，也可以回收催化劑；將脫硫脫硝除塵集合，增加資源利用率；該裝置和工藝運(yùn)行成本低、占地面積小、可以同時(shí)脫硫脫硝除塵。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做更進(jìn)一步地解釋。下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但并不用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。
[0020]一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置，如圖1所示，包括氨儲(chǔ)罐1、流化床膜反應(yīng)器
I1、脫硫劑儲(chǔ)罐II1、脫硫反應(yīng)器IV ；
所述流化床膜反應(yīng)器II包括流化床殼體5、氣體分布器3、膜分離器7，流化床殼體5下部為倒錐形，底部設(shè)有氣體進(jìn)口 2，氣體分布器3內(nèi)置于流化床殼體5倒錐形下部的上方，裝填脫硝催化劑4 ;膜分離器7內(nèi)置于流化床殼體5上部，由花板11和若干無機(jī)膜管6構(gòu)成，花板11與流化床殼體5各側(cè)壁密封連接,無機(jī)膜管6 —端密封,另一端開口，開口的一端自下而上插入花板11至開口露出；花板11與流化床殼體5頂部之間為集氣室12，集氣室12設(shè)有氣體出口 10和反吹氣體入口 9 ；
所述氨儲(chǔ)罐I開口設(shè)置電磁閥一 1，通過管道和流化床膜反應(yīng)器II底部的氣體進(jìn)口 2連接，流化床膜反應(yīng)器II集氣室的氣體出口 10和脫硫反應(yīng)器IV的氣體入口連接，脫硫劑儲(chǔ)罐III開口設(shè)置電磁閥二 13和脫硫反應(yīng)器IV的脫硫劑入口連接。
[0021]所述無機(jī)膜管6既可以截留煙氣中的粉塵，也可以回收催化劑，其數(shù)量根據(jù)煙氣處理量進(jìn)行調(diào)整。無機(jī)膜管6的外徑為3?100mm，平均孔徑為2?20 μ m。無機(jī)膜管6的材料為陶瓷、金屬或陶瓷-金屬復(fù)合材料；所述陶瓷材料包括氧化鋁、氧化鋯或碳化硅，金屬材料包括不銹鋼或鐵鉻合金。
[0022]利用上述煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置進(jìn)行煙氣脫硫脫硝除塵的工藝，包括如下步驟:
步驟一、氨儲(chǔ)罐I向原煙氣A中注入氨氣B，含有氨氣的煙氣C通過管道由流化床膜反應(yīng)器II底部的氣