脫硫脫硝系統及其脫硫脫硝方法
【專利摘要】本發明公開了一種脫硫脫硝系統，其包括一塔體，所述塔體的下部設有煙氣進口，對應煙氣進口的下方位置于所述塔體內設有氧化段，對應煙氣進口的上方位置于所述塔體內按由下至上的順序依次設有濃縮段、吸收段、凈化水洗段和除霧段，還公開一種前述脫硫脫硝系統的脫硫脫硝方法以；本發明提供的脫硫脫硝系統結構設計巧妙、合理，有效解決了運行成本高的問題，而且工藝穩定，吸收、濃縮結晶整體運行，無任何廢液排放，限制氨逃逸排放，徹底解決氨逃逸及氣溶膠問題。本發明提供的脫硫脫硝方法，工藝步驟簡易，不僅實現脫硫和脫硝的效果，且具有脫硫脫硝效率高，節能環保，成本低，操作安全穩定的特點，能實現變廢為寶，是今后環保脫硫發展的重點方向。
【專利說明】脫硫脫硝系統及其脫硫脫硝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于脫硫脫硝【技術領域】，具體涉及一種脫硫脫硝系統及其脫硫脫硝方法。【背景技術】
[0002]當今國內外廣泛使用的脫硫脫硝一體化技術主要是濕式煙氣脫硫和選擇性催化還原或選擇性非催化還原技術脫硝組合。濕式煙氣脫硫常用的是采用石灰或石灰石的鈣法，脫硫效率可達90 %，其缺點是工程龐大，初投資和運行費用高，且容易形成二次污染。選擇性催化還原脫硝反應溫度為250?450°C時，脫硝率可達該技術成熟可靠，目前在全球范圍尤其是發達國家應用廣泛，但該工藝設備投資大，需預熱處理煙氣，催化劑昂貴且使用壽命短，同時存在氨泄漏、設備易腐蝕等問題。選擇性非催化還原溫度區域為870?1200°C，脫硝率小于50%。缺點是工藝設備投資大，需預熱處理煙氣，設備易腐蝕等問題。而且工藝復雜，成本高，操作難度大，難以廣泛推廣應用。
【發明內容】
[0003]針對上述的不足，本發明目的在于，提供一種結構設計巧妙、合理，運行成本低，不僅實現脫硫和脫硝的效果，還限制氨逃逸排放的脫硫脫硝系統；
[0004]本發明目的還在于，提供一種上述的脫硫脫硝系統的脫硫脫硝方法，該方法的工藝步驟簡易，不僅實現脫硫和脫硝的效果，還解決了氨逃逸的問題，且效率高，節能環保，成本低。
[0005]為實現上述目的，本發明所提供的技術方案是:
[0006]一種脫硫脫硝系統，其包括一塔體，所述塔體的下部設有煙氣進口，對應煙氣進口的下方位置于所述塔體內設有氧化段，對應煙氣進口的上方位置于所述塔體內按由下至上的順序依次設有濃縮段、吸收段、凈化水洗段和除霧段。
[0007]作為本發明的一種改進，所述氧化段包括按由下至上的順序依次設置的氧化空氣分布器、氣液分布器和隔板。
[0008]作為本發明的一種改進，所述濃縮段包括按由下至上的順序依次設置的事故降溫噴淋層、二級循環液噴淋層和一級循環液積液槽，該一級循環液積液槽與所述二級循環液噴淋層的管路相連通。
[0009]作為本發明的一種改進，所述吸收段包括按由下至上的順序依次設置的一級循環液噴淋層一、一級循環液噴淋層二、填料吸收層和一級循環液噴淋層三。
[0010]作為本發明的一種改進，所述凈化水洗段包括按由下至上的順序依次設置的水噴淋層、循環水噴淋層一、填料吸收層和循環水噴淋層二。
[0011]作為本發明的一種改進，所述除霧段包括按由下至上的順序依次設置的除霧器一
和除霧器二。
[0012]一種上述脫硫脫硝系統的脫硫脫硝方法，其包括以下步驟:
[0013](I)氧化空氣經塔體的底部進入塔體內，并經氧化段的氣液分布和均衡氧化，將吸收段的亞硫酸銨溶液全部氧化成硫酸銨溶液；
[0014](2)硫酸銨溶液通過二級循環液噴淋層上的二級循環泵打入濃縮段，從濃縮段的頂部往下分布噴射，使從煙氣進口進來的高溫煙氣與硫酸銨溶液逆向接觸，把水分蒸發，從而增加硫酸銨溶液的密度使其達到飽和而形成結晶，飽和液進入一級循環液積液槽，通過該一級循環液積液槽的結晶泵打入后硫銨系統的旋流器，再進入稠厚器，從稠厚器進入離心機分離，然后回流到一級循環液積液槽，一級循環液積液槽的與二級循環液噴淋層相連，清液可溢流到二級循環液噴淋進行往返循環；
[0015](3)吸收段吸收SO2和吸收部分逃逸的氨，同時與下部亞硫酸銨溶液加氨水先吸收SO2再與硫酸銨溶液相溶，流入濃縮段共溶形成完整的循環和吸收；
[0016](4)凈化水洗段對煙氣中的逃逸氨進行吸收處理；
[0017](5)除霧段對煙氣進行除霧。
[0018]作為本發明的一種改進，氧化空氣經氧化空氣分布器后，再經三層氣液分布器進行全方位均衡氧化，以將吸收段的亞硫酸銨溶液全部氧化成硫酸銨溶液。
[0019]作為本發明的一種改進，所述吸收段中的一級循環液噴淋層一為固定式加氨吸收層，用來高效吸收SO2 級循環液噴淋層二和填料吸收層用來防止氨逃逸和吸收SO2 ;—級循環液噴淋層三用來防止氨逃逸。
[0020]作為本發明的一種改進，所述凈化水洗段采用凈化水對煙氣中的逃逸氨進行徹底的吸收處理。
[0021]本發明的有益效果為:本發明提供的脫硫脫硝系統結構設計巧妙、合理，把各個功能系統整合結為一體，同時具有五套功能，配合工藝七大系統(工藝循環水、氨水、氧化、吸收、濃縮、硫胺成品系統、除霧系統)，形成了一套完整的脫硫脫硝系統，有效解決了運行成本高的問題，而且工藝穩定，吸收、濃縮結晶整體運行，無任何廢液排放，限制氨逃逸排放，徹底解決氨逃逸及氣溶膠問題，能將130-150度的進口煙氣排放溫度降到了 35度以下，利用煙氣溫度變成了產成品，不僅節省了水資源，還克服了微塵PM2.5細微物的排放，大大降低了運行成本，即確保了環保效果，又變廢為寶。本發明提供的脫硫脫硝方法，工藝步驟簡易，不僅實現脫硫和脫硝的效果，還解決了氨逃逸的問題，且脫硫脫硝效率高，節能環保，成本低，操作安全穩定的特點，能實現變廢為寶，是今后環保脫硫發展的重點方向。
[0022]下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例，參見圖1，本實施例提供的一種脫硫脫硝系統，其包括一塔體1，所述塔體I的下部設有煙氣進口 11，對應煙氣進口 11的下方位置于所述塔體I內設有氧化段2，對應煙氣進口 11的上方位置于所述塔體I內按由下至上的順序依次設有濃縮段3、吸收段4、凈化水洗段5和除霧段6。
[0025]所述氧化段2包括按由下至上的順序依次設置的氧化空氣分布器21、氣液分布器22和隔板23。[0026]所述濃縮段3包括按由下至上的順序依次設置的事故降溫噴淋層31、二級循環液噴淋層32和一級循環液積液槽33，該一級循環液積液槽33與所述二級循環液噴淋層32的管路相連通。
[0027]所述吸收段4包括按由下至上的順序依次設置的一級循環液噴淋層一 41、一級循環液噴淋層二 42、填料吸收層43和一級循環液噴淋層三44。填料吸收層43既防止氨逃逸又可以使氣、液重新均布，使吸收反應更加充分。
[0028]所述凈化水洗段5包括按由下至上的順序依次設置的水噴淋層51、循環水噴淋層一 52、填料吸收層53和循環水噴淋層二 54。
[0029]所述除霧段6包括按由下至上的順序依次設置的除霧器一和除霧器二。
[0030]本發明提供的脫硫脫硝系統結構設計巧妙、合理，把氨法脫硫系統整體的結合在一體，同時具有五套功能，配合工藝七大系統(工藝循環水、氨水、氧化、吸收、濃縮、硫胺成品系統、除霧系統)，形成了一套完整的脫硫脫硝系統，有效解決了運行成本高的問題，而且工藝穩定，吸收、濃縮結晶整體運行，無任何廢液排放，限制氨逃逸排放，徹底解決氨逃逸及氣溶膠問題，能將130-150度的進口煙氣排放溫度降到了 35度以下，利用煙氣溫度變成了產成品，不僅節省了水資源，還克服了微塵PM2.5細微物的排放，大大降低了運行成本，SP確保了環保效果，又變廢為寶。
[0031]一種上述脫硫脫硝系統的脫硫脫硝方法，其包括以下步驟:
[0032](I)氧化空氣經塔體I的底部進入塔體I內，并經氧化段2的氣液分布和均衡氧化，將吸收段4的亞硫酸銨溶液全部氧化成硫酸銨溶液；具體的，氧化空氣經氧化空氣分布器21后，再經三層氣液分布器22進行全方位均衡氧化，以將吸收段4的亞硫酸銨溶液全部氧化成硫酸銨溶液。其氧化效率通過計算設計后合理分布，可以達到99.8%以上。
[0033](2)硫酸銨溶液通過二級循環液噴淋層32上的二級循環泵打入濃縮段3，從濃縮段3的頂部往下分布噴射，使從煙氣進口 11進來的高溫煙氣與硫酸銨溶液逆向接觸，把水分蒸發，從而增加硫酸銨溶液的密度使其達到飽和而形成結晶，飽和液進入一級循環液積液槽33，通過該一級循環液積液槽33的結晶泵打入后硫銨系統的旋流器，再進入稠厚器，從稠厚器進入離心機分離，然后回流到一級循環液積液槽33，一級循環液積液槽33的與二級循環液噴淋層32相連，清液可溢流到二級循環液噴淋進行往返循環，能成功的解決了結晶問題、噴頭的易堵塞和沖刷、出料問題。
[0034](3)吸收段4吸收SO2和吸收部分逃逸的氨，同時與下部亞硫酸銨溶液加氨水先吸收SO2再與硫酸銨溶液相溶，流入濃縮段3共溶形成完整的循環和吸收；將煙氣中的S02、N02進行快速的吸收反應生成NH4NO3和(NH4)2SO4,從而達到脫硫脫硝的目的；其中所述吸收段4中的一級循環液噴淋層一 41為固定式加氨吸收層，用來高效吸收SO2 ;該固定式加氨吸收層為單獨的加氨吸收循環系統，具有高效吸收特點；一級循環液噴淋層二 42和填料吸收層43用來防止氨逃逸和吸收SO2 ;—級循環液噴淋層三44用來防止氨逃逸。增加一級循環液噴淋層二 42和一級循環液噴淋層三44，能在通過靈活控制，實現吸收控制和降低運行成本的目的。當生產需要減量時液氣比可調整，用電動調節閥自動關閉一級循環液噴淋層二 42和\或一級循環液噴淋層三44，保持一級循環液噴淋層一 41噴淋噴射，使之在有效高度內充分吸收達到氣液平衡。這樣通過變頻的控制降低電耗，在不影響效果的情況下有效控制氨逃逸。[0035](4)凈化水洗段5對煙氣中的逃逸氨進行吸收處理；具體的，所述凈化水洗段5采用凈化水對煙氣中的逃逸氨進行徹底的吸收處理。
[0036](5)除霧段6對煙氣進行除霧。采用雙層除霧器的結構設計，即包括除霧器一和除霧器二，大大提升除霧效果。除霧器一和除霧器二在噴洗時用高壓沖噴。
[0037]本發明提供的脫硫脫硝方法，工藝步驟簡易，不僅實現脫硫和脫硝的效果，還解決了氨逃逸的問題，且脫硫脫硝效率高，節能環保，成本低，操作安全穩定的特點，能實現變廢為寶，是今后環保脫硫發展的重點方向。
[0038]具體的，本發明具有如下優點:
[0039]1、將把各個功能系統整合結為一體，同時具有五套功能，配合工藝七大系統(工藝循環水、氨水、氧化、吸收、濃縮、硫胺成品系統、除霧系統)，形成了一套完整的脫硫脫硝系統。
[0040]2、解決了運行成本高的問題。工藝穩定，吸收、濃縮結晶整體運行，無任何廢液排放，限制氨逃逸排放。
[0041]3、徹底解決氨逃逸及氣溶膠問題。
[0042]4、實現了以廢治廢、變廢為寶的目的。
[0043]5、能有效控制成本運行，對電耗、水耗、氨耗，可合理控制，有效降低成本。
[0044]6、徹底實現了 PM2.5的達標排放。
[0045]7、130_150度的進口煙氣排放溫度降到了 35度以下，利用煙氣溫度變成了產成品，節省了水資源，克服了微塵PM2.5細微物的排放，大大降低了運行成本，即確保了環保效果，又變廢為寶，是今后環保脫硫發展的重點方向。
[0046]根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。如本發明上述實施例所述，采用與其相同或相似結構而得到的其它系統和方法，均在本發明保護范圍內。
【權利要求】
1.一種脫硫脫硝系統，其包括一塔體，其特征在于，所述塔體的下部設有煙氣進口，對應煙氣進口的下方位置于所述塔體內設有氧化段，對應煙氣進口的上方位置于所述塔體內按由下至上的順序依次設有濃縮段、吸收段、凈化水洗段和除霧段。
2.根據權利要求1所述的脫硫脫硝系統，其特征在于，所述氧化段包括按由下至上的順序依次設置的氧化空氣分布器、氣液分布器和隔板。
3.根據權利要求1所述的脫硫脫硝系統，其特征在于，所述濃縮段包括按由下至上的順序依次設置的事故降溫噴淋層、二級循環液噴淋層和一級循環液積液槽，該一級循環液積液槽與所述二級循環液噴淋層的管路相連通。
4.根據權利要求1所述的脫硫脫硝系統，其特征在于，所述吸收段包括按由下至上的順序依次設置的一級循環液噴淋層一、一級循環液噴淋層二、填料吸收層和一級循環液噴淋層三。
5.根據權利要求1所述的脫硫脫硝系統，其特征在于，所述凈化水洗段包括按由下至上的順序依次設置的水噴淋層、循環水噴淋層一、填料吸收層和循環水噴淋層二。
6.根據權利要求1所述的脫硫脫硝系統，其特征在于，所述除霧段包括按由下至上的順序依次設置的除霧器一和除霧器二。
7.—種權利要求1-6任一所述脫硫脫硝系統的脫硫脫硝方法，其特征在于，其包括以下步驟: (1)氧化空氣經塔體的底部進入塔體內，并經氧化段的氣液分布和均衡氧化，將吸收段的亞硫酸銨溶液全部氧化成硫酸銨溶液； (2)硫酸銨溶液通過二級循環液噴淋層上的二級循環泵打入濃縮段，從濃縮段的頂部往下分布噴射，使從煙氣進口進來的高溫煙氣與硫酸銨溶液逆向接觸，把水分蒸發，從而增加硫酸銨溶液的密度使其達到飽和而形成結晶，飽和液進入一級循環液積液槽，通過該一級循環液積液槽的結晶泵打入后硫銨系統的旋流器，再進入稠厚器，從稠厚器進入離心機分離，然后回流到一級循環液積液槽，一級循環液積液槽的與二級循環液噴淋層相連，清液可溢流到二級循環液噴淋進行往返循環； (3)吸收段吸收SO2和吸收部分逃逸的氨，同時與下部亞硫酸銨溶液加氨水先吸收SO2再與硫酸銨溶液相溶，流入濃縮段共溶形成完整的循環和吸收； (4)凈化水洗段對煙氣中的逃逸氨進行吸收處理； (5)除霧段對煙氣進行除霧。
8.根據權利要求7所述的脫硫脫硝方法，其特征在于，氧化空氣經氧化空氣分布器后，再經三層氣液分布器進行全方位均衡氧化，以將吸收段的亞硫酸銨溶液全部氧化成硫酸銨溶液。
9.根據權利要求7所述的脫硫脫硝方法，其特征在于，所述吸收段中的一級循環液噴淋層一為固定式加氨吸收層，用來高效吸收SO2 ;—級循環液噴淋層二和填料吸收層用來防止氨逃逸和吸收SO2 ;—級循環液噴淋層三用來防止氨逃逸。
10.根據權利要求7所述的脫硫脫硝方法，其特征在于，所述凈化水洗段采用凈化水對煙氣中的逃逸氨進行徹底的吸收處理。
【文檔編號】B01D53/78GK103585874SQ201310634675
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】張波 申請人:張波