脫硫脫硝一體化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及脫硫脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫脫硝一體化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]化石燃料的燃燒以及一些化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的硫氧化物和氮氧化物對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，目前對(duì)大氣污染治理普遍采用的脫硫技術(shù)有干法、半干法和濕法等幾類，但這些技術(shù)在脫硝方面卻顯得無(wú)能為力。
[0003]目前，工業(yè)上采用較多的脫硝技術(shù)是選擇性催化還原法，但該法存在以下問(wèn)題:有嚴(yán)格的溫度窗口要求；投資及運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大；所用還原劑液氨為國(guó)家二級(jí)危險(xiǎn)品，管理維護(hù)要求嚴(yán)格；所產(chǎn)生的固體催化劑廢物處理困難；對(duì)老鍋爐改造時(shí)，需改造煙道、空氣預(yù)熱器，難度大，費(fèi)用高；對(duì)于中國(guó)高硫、高灰分煤，催化劑的磨損、中毒等問(wèn)題大大增加，嚴(yán)重影響催化劑的使用壽命。
[0004]濕法煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前世界上應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)，其脫硫效率高，且濕式洗滌塔良好的氣液傳質(zhì)對(duì)于氮氧化物的吸收來(lái)說(shuō)是個(gè)潛在優(yōu)勢(shì)，因此，開(kāi)發(fā)濕法煙氣脫硫脫硝一體化工藝是極具前景的發(fā)展方向。
[0005]公開(kāi)號(hào)為CN204220030U的專利公開(kāi)了一種新型脫硫脫硝裝置，包括鍋爐、煙氣吸收塔、洗滌塔、除霧設(shè)備、煙囪，其特征在于:所述的鍋爐與煙氣吸收塔之間設(shè)置有誘發(fā)催化氧化設(shè)備，所述的誘發(fā)催化氧化設(shè)備包括紫外光柵和誘發(fā)劑注入設(shè)備。該裝置中，從鍋爐來(lái)的原熱煙氣在經(jīng)過(guò)通道進(jìn)入吸收液前，先通過(guò)誘發(fā)劑注入設(shè)備向原煙氣中通入攜帶有大量誘發(fā)劑的氧氣或空氣，混合氣體在經(jīng)過(guò)紫外光柵的過(guò)程中，在紫外光照射下，誘發(fā)劑迅速發(fā)生分解產(chǎn)生大量活性誘發(fā)基團(tuán)，誘使氧氣或空氣離解產(chǎn)生活性氧原子，原煙氣中SOjP NOx在高活性氧原子的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)氧化物，高價(jià)態(tài)氧化物再經(jīng)過(guò)吸收液被完全吸收脫除，經(jīng)過(guò)凈化煙氣通過(guò)除霧設(shè)備脫除水分后經(jīng)煙囪排放，而吸收液經(jīng)水循環(huán)處理系統(tǒng)后，所有產(chǎn)物則被再次回收使用。在上述脫硫脫硝裝置中，所述誘發(fā)劑注入設(shè)備、紫外光柵、煙氣吸收塔、洗滌塔、除霧設(shè)備均分散設(shè)置，煙氣通過(guò)管道逐級(jí)傳輸，煙氣阻力高不利于煙氣凈化且各設(shè)備占用空間大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提出一種脫硫脫硝一體化系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，包括基體及設(shè)置于基體上的塔體，塔體下側(cè)的側(cè)壁上設(shè)有原煙氣入口，塔體的頂部設(shè)有凈煙氣出口，塔體內(nèi)原煙氣入口與凈煙氣出口之間由下至上依次設(shè)有脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)及洗滌系統(tǒng)，所述洗滌系統(tǒng)與凈煙氣出口之間設(shè)有除霧器，塔體的底部設(shè)有漿液池。
[0009]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述脫硫系統(tǒng)與漿液池之間設(shè)有脫硫槳液循環(huán)塔，脫硝系統(tǒng)與漿液池之間設(shè)有脫硝槳液循環(huán)塔，所述脫硝漿液循環(huán)塔通過(guò)管道與脫硝漿液濃縮塔連通，脫硫漿液循環(huán)塔通過(guò)管道與脫硫漿液濃縮塔連通。
[0010]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述脫硫系統(tǒng)包括第一層脫硫噴淋管及設(shè)置于第一層脫硫噴淋管上側(cè)的第二層脫硫噴淋管，第一層脫硫噴淋管的下側(cè)設(shè)有凈化元件。
[0011]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述脫硝系統(tǒng)包括第一層脫硝噴淋管及設(shè)置于第一層脫硝噴淋管上側(cè)的第二層脫硝噴淋管，第一層脫硝噴淋管的下側(cè)設(shè)有凈化元件。
[0012]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述洗滌系統(tǒng)包括洗滌噴淋管及設(shè)置于洗滌噴淋管下側(cè)的凈化元件。
[0013]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述原煙氣入口與脫硫系統(tǒng)之間、脫硫系統(tǒng)與脫硝系統(tǒng)之間、脫硝系統(tǒng)與洗滌系統(tǒng)之間均設(shè)有煙氣擋水裝置。
[0014]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述煙氣擋水裝置包括設(shè)置于塔體內(nèi)部的煙氣通道及設(shè)置于煙氣通道上方的煙氣擋水板，且煙氣擋水板的直徑大于煙氣通道的直徑。
[0015]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述原煙氣入口的中心線與原煙氣入口的水平線之間的夾角為0° — 45°。更進(jìn)一步地，所述的夾角為20°。
[0016]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為，所述塔體的外側(cè)由下至上設(shè)有鋼梯，且塔體的頂部設(shè)有與所述鋼梯連接的爬梯；塔體的底部設(shè)有人孔、液位測(cè)量?jī)x及排空閥。
[0017]本實(shí)用新型提供一種利用上述脫硫脫硝一體化系統(tǒng)的脫硫脫硝方法，至少包括以下步驟:
[0018]第一步:將煙氣經(jīng)原煙氣入口進(jìn)入塔體，所述煙氣經(jīng)過(guò)脫硫系統(tǒng)；
[0019]第二步:所述脫硫系統(tǒng)中的凈化元件脫除煙氣中的二氧化硫，經(jīng)過(guò)第一層脫硫噴淋管及第二層脫硫噴淋管后生成亞硫酸銨經(jīng)氧化后生成硫酸銨；
[0020]采用氨作為脫硫劑，吸收煙氣中的二氧化硫，生成硫酸銨，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:
[0021]SO2 + H 20 = H2SO3(I)
[0022]H2SO3 + (NH 4) 2S04= NH 4HS04 + NH 4HS03(2)
[0023]H2SO3 + (NH4)2SO3= 2NH4HS03(3)
[0024]在上述反應(yīng)式(I)中，煙氣中的SO2溶于水生成亞硫酸；以及在反應(yīng)式(2)、(3)中，亞硫酸同溶于水的硫酸銨和亞硫酸銨反應(yīng)；
[0025]在漿液池內(nèi)注入氨氣，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:
[0026]H2SO3 + NH3= NH4HSO3(4)
[0027]NH4HSO3 + NH3= (NH4)2SO3(5)
[0028]NH4HSO4 + NH3= (NH4)2SO4(6)
[0029]將氧氣或空氣注入漿液池使亞硫酸銨氧化成硫酸銨，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:
[0030](NH4)2SO3 + 1/20 2= (NH4)2SO4(7)
[0031]第三步:所述煙氣向上流經(jīng)脫硝系統(tǒng)時(shí)，所述脫硝系統(tǒng)的凈化元件將煙氣中難溶于水的一氧化氮氧化成易溶于水的二氧化氮，所述第一層脫硝噴淋管、第二層脫硝噴淋管?chē)姵龅囊后w吸收二氧化氮后生成硝酸，同時(shí)脫除煙氣中的氮氧化物，生成的硝酸溶液與漿液池中的氨發(fā)生中和反應(yīng)生成硝酸銨，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:
[0032]ΝΟ+Αχ+By — NO2(8)
[0033]N02+H20 — HNO3(9)
[0034]HN03+NH3—NH 4N03(10)
[0035]其中，Ax為強(qiáng)氧化劑、By為活化劑；
[0036]第四步:所述煙氣向上流經(jīng)洗滌系統(tǒng)時(shí)，所述洗滌噴淋管?chē)姵鏊畬?duì)煙氣進(jìn)行洗滌，以脫除煙氣中的氨、灰塵雜質(zhì)；最后經(jīng)過(guò)除霧器脫除夾帶的液滴，經(jīng)凈煙氣出口達(dá)標(biāo)排放。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)越效果在于:將脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、洗滌系統(tǒng)設(shè)置在同一個(gè)塔體內(nèi)，具有占地面積少、阻力低的優(yōu)點(diǎn)；煙氣進(jìn)入塔體內(nèi)部經(jīng)過(guò)多次噴淋充分與塔體內(nèi)部的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，二氧化硫的脫除率達(dá)到95%以上，氮氧化物脫除率達(dá)85%以上，滿足環(huán)境保護(hù)的要求，而且能高效回收煙氣中的硫和氮氧化物寶貴資源，變廢為寶，無(wú)廢水、廢渣和廢氣排放，環(huán)境無(wú)污染，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為所述脫硫脫硝一體化系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為圖1所述脫硫脫硝一體化系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]附圖標(biāo)記如下:
[0041]1-基體、2-人孔、3-塔體、4-原煙氣入口、5-煙氣通道、6_煙氣擋水板、7_凈化元件、8-第一層脫硫噴淋管、9-第二層脫硫噴淋管、10-第一層脫硝噴淋管、11-第二層脫硝噴淋管、12-洗滌噴淋管、13-液位測(cè)量?jī)x、14-排空閥、15-鋼梯、16-凈煙氣出口、17-爬梯、18-除霧器、19-漿液池。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0043]如圖1、2所示，本實(shí)用新型所述脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，包括基體I及設(shè)置于基體I上的塔體3，塔體3下側(cè)的側(cè)壁上設(shè)有原煙氣入口 4，塔體3的頂部設(shè)有凈煙氣出口 16，塔體3內(nèi)原煙氣入口 4與凈煙氣出口 16之間由下至上依次設(shè)有脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)及洗滌系統(tǒng)，所述洗滌系統(tǒng)與凈煙氣出口 16之間設(shè)有除霧器18，塔體3的底部設(shè)有漿液池19。所述脫硫系統(tǒng)包括第一層脫硫噴淋管8及設(shè)置于第一層脫硫噴淋管8上側(cè)的第二層脫硫噴淋管9，第一層脫硫