一种烟气脱硫脱硝装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种烟气脱硫脱硝装置及方法，所述烟气脱硫脱硝装置包括顺次连接的臭氧发生单元、脱硫脱硝单元以及烟气后处理单元。所述脱硫脱硝单元包括2‑4座串联连接的脱硫脱硝塔，所述脱硫脱硝塔包括2‑6层喷淋层，每层喷淋层由独立的循环泵控制喷淋液流量。所述烟气脱硫脱硝方法使喷淋液的流量沿气体流动方向逐层增大。本发明专利技术通过调节喷淋层的流量，既保证了氮氧化物与硫氧化物的去除速率，又保证了氮氧化物与硫氧化物的去除率，通过选择特定的喷淋液组成，使喷淋液能够有效地吸收气体中的氮氧化物与硫氧化物，并能够将氮氧化物还原为N2，所述喷淋液在臭氧环境下能够保证长期、稳定的去除效果。

A Flue Gas Desulfurization and Denitrification Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硫脱硝装置及方法
本专利技术属于环保
，涉及一种烟气处理装置及方法，尤其涉及一种烟气脱硫脱硝装置及方法。
技术介绍
工业生产中大量排放的SO2与NOX是造成我国大气污染的主要污染源之一，目前脱硫脱硝的技术包括湿式脱硫工艺与选择催化还原工艺，但选择催化还原工艺不适用于烧结烟气与炉窑烟气，处理温度波动大且易造成催化剂中毒的烧结烟气与炉窑烟气的基本方法为湿式脱硫。氧气，尤其是钢铁厂烧结烟气中的NOX主要来源于烧结过程中燃料的燃烧，燃烧过程中产生的氮氧化物主要为NO和NO2，其中NO的含量在95％以上，NO难溶于水，高价态的NO2和N2O5可溶于水形成HNO2和HNO3，将NO氧化成NO2或N2O5可以提高烟气中NOX的水溶性。臭氧是一种强氧化剂，臭氧脱硝技术利用活性基团的高级氧化作用，可以容易地将NO氧化为NO2、N2O3、N2O5等高价态易于被吸收的化合物，然后在脱硫塔内被吸收剂吸收。CN108339385A公开了一种双塔氨法脱硫与氧化催化脱硝有机结合用于烧结烟气脱硫脱硝的方法，所述方法包括：步骤A：在喷淋液中添加液体有机催化剂；步骤B：使臭氧通过管道喷射进入脱硫系统入口烟道的反应区，烧结烟气中的NOX被臭氧接触氧化，形成经臭氧氧化后的烧结烟气，NO被氧化为NO2；步骤C：将经除尘、臭氧氧化处理后的烧结烟气通过入口烟道引入所述湿法脱硫塔；步骤D：经臭氧氧化后的烧结烟气进入含有有机催化剂的氨法脱硫系统中。该方法使用的脱硫塔由脱硫副塔与脱硫主塔组成，且需要额外的添加催化剂，成本较高，且不能灵活调节吸收温度与吸收流量。CN108295634A公开了一种烧结烟气高效脱硫脱硝系统及其实现方法，该系统由一体式脱硫脱硝塔、次氯酸钠溶液输送系统、烧结烟气输入系统、石灰溶液输送系统、石膏外送系统、尿素溶液循环系统组成。烧结烟气输入系统、次氯酸钠溶液输送系统、石灰溶液输送系统、尿素溶液循环系统分别与一体式脱硫脱硝除尘系统中气液均布段、脱硫脱氧段、脱硫循环段、脱硝段相连，净化后的烟气达标后从一体式脱硫脱硝除尘系统中排放段排出，净化反应产生的石膏由石膏外送系统外运。该系统实现了对烧结烟气内资源的综合利用，但并不涉及如何提高脱硫脱硝效率的研究，且结构紧凑的脱硫脱硝塔不利于提高喷淋液与烟气的接触，不利于提高对氮氧化物的吸收。CN208626918U公开了一种包含丝网除雾器的脱硫脱硝一体化装置，包括吸收塔、设置在吸收塔侧壁的烟气入口和设置在吸收塔顶部的烟气出口，所述吸收塔内部沿烟气运动方向依次设置有托盘、浆液喷淋层、填料层、气帽塔盘、水洗喷淋层、除雾层，所述气帽塔盘与循环水泵的入水口连接，所述循环水泵的出水口与所述水洗喷淋层连接，所述气帽塔盘和水洗喷淋层之间设置有丝网除雾器。该装置利用气帽塔盘提高了喷淋液与烟气的接触效果，但由于无法对喷淋液的流量进行合理地调节，臭氧氧化时，喷淋液中的吸收剂易被烟气中的臭氧氧化，使吸收效果降低。针对现有技术的不足，提供一种脱硫脱硝效率高，且喷淋液流量能够合理分配的烟气脱硫脱硝装置以及利用该装置进行脱硫脱硝的方法具有重要的工业应用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烟气脱硫脱硝装置及方法，所述烟气脱硫脱硝装置由多座串联的脱硫脱硝塔组成，臭氧在多座脱硫脱硝塔内的流量可调，且每座脱硫脱硝塔内包括多组喷淋层，每层喷淋层的流量由独立地循环泵控制喷淋流量，从而提高了所述烟气脱硫脱硝装置的脱硫脱硝效率，且经过脱硫脱硝后的气体经过后处理可达到排放标准。所述方法通过合理分配臭氧与氮氧化物的比例、液气比、各喷淋层之间的流量以及选择合适地喷淋液组成，在简单地操作条件下提高了脱硫脱硝的效果，使脱硫脱硝后气体经过后处理后可达到排放标准。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种烟气脱硫脱硝装置，所述烟气脱硫脱硝装置包括臭氧发生单元、脱硫脱硝单元以及烟气后处理单元。所述脱硫脱硝单元包括2-4座串联连接的脱硫脱硝塔，前座脱硫脱硝塔的气体出口与后座脱硫脱硝塔的气体入口连接，最后一座脱硫脱硝塔的气体出口与所述烟气后处理单元的气体入口连接。所述脱硫脱硝塔包括2-6层喷淋层，每层喷淋层由独立的循环泵控制喷淋液流量。所述臭氧发生单元的臭氧出口与所述脱硫脱硝单元每座脱硫脱硝塔的气体入口连接。本专利技术提供的烟气脱硫脱硝装置包括2-4座串联连接的脱硫脱硝塔，降低了单座脱硫脱硝塔的吸收负担，将一次脱硫脱硝处理变为梯级脱硫脱硝处理，提高了脱硫脱硝的效率，同时也降低了单座脱硫脱硝塔的体积。而且，本专利技术对脱硫脱硝塔进行了改进，使脱硫脱硝塔内的喷淋层层数为2-6层，例如可以是2层、3层、4层、5层或6层，且每层喷淋层的流量由独立地循环泵控制，因此每层喷淋层的流量可以相同，也可以不同，实现了喷淋流量的灵活调节。其中，相邻喷淋层之间的距离根据喷嘴的有效喷淋距离进行合理地设置，使相邻喷淋层之间的距离不小于喷嘴的有效喷淋距离。本专利技术所述臭氧发生单元的臭氧出口与所述脱硫脱硝单元每座脱硫脱硝塔的气体入口连接可以为臭氧出口管道与脱落脱硝塔的气体入口管道连接，烟气与臭氧在脱硫脱硝塔内混合后被喷淋液吸收，或者为臭氧出口管道与烟气管道连接，臭氧与烟气经过气体混合器混合后由脱硫脱硝塔的气体入口管道通入脱硫脱硝塔。优选地，所述气体混合器为静态混合器，静态混合器内臭氧能够与烟气充分接触，使烟气中的NO被充分接触氧化。优选地，所述脱硫脱硝塔的喷淋层之间还设置有填料层。经过喷淋层后的气体经过填料层实现了气体的再次均布，且填料层的比表面积较大，提高了喷淋液与气体的接触效果，进而提高了氮氧化物与硫氧化物的去除率。所述填料层的孔隙率可以根据吸收过程的压降需要进行合理地选择。优选地，所述填料层包括陶瓷填料层和/或PP波纹规整填料层，优选为PP波纹规整填料层。所述脱硫脱硝单元的脱硫脱硝塔数量为2-4座，例如可以是2座、3座或4座，优选为2座。提高脱硫脱硝塔的数量虽然能够提高脱硫脱硝的效果，但成本较高，不利于控制脱硫脱硝的成本，本专利技术将脱硫脱硝塔数量为2座作为优选选择，配合脱硫脱硝的方法得到高效脱硫脱硝的效果。所述脱硫脱硝塔包括2-6层喷淋层，例如可以是2层、3层、4层、5层或6层，优选为4层。喷淋层喷出的喷淋液能够吸收气体中高价的氮氧化物与硫氧化物，且能够起到降低气体温度的作用，本专利技术将脱硫脱硝塔内喷淋层的层数优选为4层，能够起到节约空间且提高脱硫脱硝率的效果。优选地，所述4层喷淋层的中部设置有填料层，所述中部设置有填料层指沿气体流动方向，第2层与第3层之间设置有填料层，虽然在每相邻两层喷淋层的中部设置填料层能够增加气液接触效果，但压降较大，因此作为优选方案，本专利技术仅在气体流动方向的第2层与第3层之间设置填料层，不仅提高了气液接触效果，也能将压降控制在工艺所需范围内。本专利技术所述脱硫脱硝塔可以是对现有脱硫脱硝塔的改进，本领域的技术人员应当知晓，本专利技术所述脱硫脱硝塔中还包括常规设置的折流板除雾器与托盘，在此不在赘述。优选地，所述烟气后处理单元包括依次连接的预处理水洗塔除雾器、静电除尘单元、冷凝单元与烟囱，所述预处理水洗塔除雾器的气体入口与所述脱硫脱硝单元中最后一座脱硫脱硝塔的气体出口连接、所述预处理水洗塔除雾器的气体出口与所述静电除尘单元的气体入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述烟气脱硫脱硝装置包括顺次连接的臭氧发生单元、脱硫脱硝单元以及烟气后处理单元；所述脱硫脱硝单元包括2‑4座串联连接的脱硫脱硝塔，前座脱硫脱硝塔的气体出口与后座脱硫脱硝塔的气体入口连接，最后一座脱硫脱硝塔的气体出口与所述烟气后处理单元的气体入口连接；所述脱硫脱硝塔包括2‑6层喷淋层，每层喷淋层由独立的循环泵控制喷淋液流量；所述臭氧发生单元的臭氧出口与所述脱硫脱硝单元每座脱硫脱硝塔的气体入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述烟气脱硫脱硝装置包括顺次连接的臭氧发生单元、脱硫脱硝单元以及烟气后处理单元；所述脱硫脱硝单元包括2-4座串联连接的脱硫脱硝塔，前座脱硫脱硝塔的气体出口与后座脱硫脱硝塔的气体入口连接，最后一座脱硫脱硝塔的气体出口与所述烟气后处理单元的气体入口连接；所述脱硫脱硝塔包括2-6层喷淋层，每层喷淋层由独立的循环泵控制喷淋液流量；所述臭氧发生单元的臭氧出口与所述脱硫脱硝单元每座脱硫脱硝塔的气体入口连接。2.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫脱硝塔的喷淋层之间还设置有填料层。3.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫脱硝单元包括2座串联连接的脱硫脱硝塔，每座脱硫脱硝塔包括4层喷淋层，在4层喷淋层的中部设置有填料层。4.根据权利要求1-3任一项所述的烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述烟气后处理单元包括依次连接的预处理水洗塔除雾器、静电除尘单元、冷凝单元与烟囱，所述预处理水洗塔除雾器的气体入口与所述脱硫脱硝单元中最后一座脱硫脱硝塔的气体出口连接，所述预处理水洗塔除雾器的气体出口与所述静电除尘单元的气体入口连接，所述静电除尘器的气体出口与冷凝单元的气体入口连接，所述冷凝单元的气体出口与烟囱的气体入口连接；优选地，所述静电除尘单元为湿式静电除尘器。5.一种应用权利要求1-4任一项所述烟气脱硫脱硝装置进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)混合烟气与臭氧，得到的混合气与喷淋液逆流接触，得到脱硫气；(2)脱硫气与臭氧混合后与喷淋液逆流接触，得到脱硝气；(3)后处理脱硝气，得到可排放气体；步骤(1)所述喷淋液的流量沿气体流动方向逐层增大；步骤(2)所述喷淋液的流量沿气体流动方法逐层增大。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述臭氧与烟气中NO的摩尔比为(1-1.8):1，优选为(1.2-1.5):1；优选地，步骤(1)所述烟气中NO的浓度为200-320mg/Nm3，SO2的浓度为500-2000mg/Nm3；优选地，步骤(1)所述烟气中O2的浓度为5-20％，优选为6-15％；优选地，步骤(1)所述烟气的流量为20000-30000Nm3/h，优选为24000-28000Nm3/h；优选地，步骤(1)所述喷淋液与混合气的液气比为(2-5):1，优选为4:1；优选地，步骤(1)所述喷淋液的流量沿气体流动方向逐层增大，相邻两层喷淋层的流量比为(1.5-3):1，优选为(1.8-2.4):1。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述脱硫气与臭氧的摩尔比为(1-1.8):1，优选为(1.2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟璐，胡静龄，杨颖欣，胡小吐，刘勇，薛学良，杨森林，
申请(专利权)人：广东佳德环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44