煙氣多污染物超低排放氨法DDC工藝及裝置的制作方法

本發明涉及一種工藝及裝置，具體涉及一種煙氣多污染物超低排放氨法ddc工藝及裝置。

背景技術：

近年來，空氣污染越來越嚴重，引起社會的廣泛關注，國家在大氣治理上了相繼推出了相關的環保政策，排放標準也越來越嚴厲。我國是個化石燃料大國，其中煤炭消耗占能源比例高達70%。傳統的化石燃料燃燒過程中會釋放大量的粉塵顆粒、二氧化硫等污染物，造成大氣污染嚴重，危及人類健康。

目前，在國內，鍋爐煙氣治理主要是成熟的石灰石-鈣法，鈣法使用的吸收劑為石灰石，大量的開采造成水土流失、破壞生態，不僅會產生co2，加劇溫室效應，而且會產生大量難于處理的高含鹽廢水。。近年來，鍋爐煙氣氨法脫硫因其投資省、占地少，可采用廢氨水吸收二氧化硫，生成的副產品硫酸銨具有較高的經濟價值，該工藝在煙氣脫硫市場占據的份額越來越大。

技術實現要素：

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種煙氣多污染物超低排放氨法ddc（desulfurization-dedusting-cleansing）工藝及裝置。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

煙氣多污染物超低排放氨法ddc工藝，煙氣依次經過以下步驟，成凈煙氣后排出；

s1、濃縮段，硫酸銨溶液噴淋煙氣后，產生霧氣和濃縮液；

s2、吸收段，亞硫酸銨溶液噴淋霧氣，吸收霧氣中的so2后，產生脫硫霧氣和吸收液；

s3、凈化除塵除霧段，脫硫霧氣經水洗、電除污后，產生凈煙氣和洗滌液；

所述步驟s1中的濃縮液經濃縮泵在濃縮段內循環噴淋；

所述步驟s2中的吸收液與氨水混合后再生的亞硫酸銨，經吸收泵在吸收段內循環噴淋；

所述步驟s3中的洗滌液經水洗泵在凈化除塵除霧段內循環噴淋；

所述步驟s2中的吸收液與氧化空氣混合氧化后，生成的硫酸銨匯入步驟s1的濃縮液中。

上述電除污為通過線-網式電除污器脫除霧滴、細顆粒物，所述線-網式電除污器包括陰極線和線-網式陽極板。

上述步驟s2中的脫硫霧氣經過預水洗和預除霧后，進入凈化除塵除霧段。

上述吸收液與氧化空氣混合后，經吸收泵在濃縮段和/或吸收段噴淋。

適用上述煙氣多污染物超低排放氨法ddc工藝的裝置，煙氣多污染物自吸收塔入口進入，依次經濃縮段、吸收段、凈化除塵除霧段，成凈煙氣后從塔頂出口排出；

所述濃縮段、吸收段和凈化除塵除霧段，由帶若干旋流除霧升氣帽的塔板隔斷；

所述濃縮段、吸收段和凈化除塵除霧段內分別設有若干噴淋器，噴淋液分別為硫酸銨、亞硫酸銨和水；凈化除塵除霧段出口設有線-網式電除污器；

所述濃縮段排出的濃縮液經濃縮泵循環在濃縮段內噴淋；

所述吸收段排出的吸收液分別流入加氨緩沖罐，通過與加氨緩沖罐連接的吸收泵在吸收段內循環噴淋；和流入氧化槽，氧化槽底部設有氧化空氣分布管，槽壁設有接濃縮段的溢出口；

所述凈化除塵除霧段排出的洗滌液進入水洗罐后，通過水洗泵在凈化除塵除霧段內循環噴淋。

進一步的，上述濃縮段頂部設有若干開口向上的噴淋器，所述噴淋器通過吸收泵與氧化槽連接。

進一步的，上述吸收段的頂部設有若干除霧器，所述除霧器的底部設有噴口向上噴淋器，噴淋液為工藝水。

進一步的，上述凈化除塵除霧段內的噴淋器組成若干水洗層，所述水洗層之間通過帶若干旋流除霧升氣帽的塔板隔斷，水洗層排出的洗滌液進入水洗罐后，通過水洗泵在水洗層內循環噴淋。

進一步的，上述線-網式電除污器底部設有若干噴口向上的噴淋器，噴淋液為工藝水。

進一步的，上述濃縮段設有出口管道接文丘里噴射器的攪動泵，底部設有氧化空氣分布管網。

進一步的，上述旋流除霧升氣帽包括頂部設有擋板的筒體，筒體頂側部設有出氣口，筒體內設有若干成環形分布的旋流葉片。

進一步的，上述氧化槽內設有若干層氣泡切割器，設有若干曝氣器的氧化空氣分布管設置在氣泡切割器的底部，所述氣泡切割器為格柵、多孔板或填料中的任一種。

進一步的，上述線-網式電除污器包括陰極線和線-網式陽極板，所述線-網式陽極板包括若干絲網層，所述線-網式電除污器接高壓、高頻、脈沖、等離子、直流、變頻電源中的任一種。

本發明的有益之處在于：本發明的煙氣多污染物超低排放氨法ddc工藝及裝置，根據亞硫酸銨吸收二氧化硫生成亞硫酸氫銨，加氨再生生成吸收劑亞硫酸銨，以及亞硫酸銨氧化生成穩定硫酸銨的特性，通過對塔體進行分區設計，通過三個通過帶旋流除霧升氣帽的塔板實現相互隔離，將吸收塔分為濃縮段、吸收段和凈化除塵除霧段；通過泵、管道，與外部的氧化槽加氨緩沖罐及洗滌罐形成三個獨立的循環回路。本發明的工藝流程短，裝置運行穩定，氧化效率高，保證亞硫酸銨氧化率高達98%以上，有效降低氧化槽的液位和鼓風機的壓頭，節省投資和運行成本；吸收段的煙塵洗滌率在85~90%左右，實現超低排放；出口凈煙氣霧滴的去除率高達99%，同時確保出口霧滴含量≤20mg/nm3。

該套裝置設計科學，布置緊湊，脫硫除塵效率高，杜絕了煙氣拖尾下墜現象。煙氣出口so2＜35mg/nm3，顆粒物＜5mg/nm3，實現超低排放，長期穩定運行，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

附圖說明

圖1為本發明的煙氣多污染物超低排放氨法ddc裝置的結構示意圖。

圖2為本發明的旋流除霧升氣帽的結構示意圖的透視圖。

圖3為本發明的旋流除霧升氣帽的結構示意圖的仰視圖。

圖4為本發明的線-網式電除污器的結構示意圖。

附圖中標記的含義如下：1、濃縮段，2、吸收段，3、凈化除塵除霧段，4、旋流除霧升氣帽，5、硫銨泵，6、攪動泵，7、濃縮泵，8、吸收泵，9、水洗泵，10、氧化槽，11、加氨緩沖罐，12、水洗罐，13、噴淋器，14、除霧器，15、吸附層，16、線-網式電除污器，17、氣泡切割器，18、曝氣器，19、筒體，20、出氣口，21、擋板，22、旋流葉片，23、陰極線，24、陽極板，25、電源。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。

本發明采用的旋流式曝氣器18，采購自宜興市奇美水工塑料有限公司。

本發明的煙氣多污染物超低排放氨法ddc工藝的反應主要為：

(nh4)2so3+h2so3=2nh4hso3+h2o（1）

nh4hso3+nh3·h2o=(nh4)2so3+h2o（2）

亞硫酸銨吸收二氧化硫生成亞硫酸氫銨，亞硫酸氫銨加氨生成吸收劑亞硫酸銨。

氨法脫硫產品為硫酸銨，硫酸銨是穩定鹽，不具備吸收二氧化硫能力，為了保證高效的亞硫酸銨氧化率和二氧化硫吸收率，氧化、吸收工藝通過增設的氧化槽10和加氨緩沖罐11分開。

本發明的煙氣多污染物超低排放氨法ddc裝置的核心為塔體，根據氨法脫硫的特性，對塔體進行分區設計，根據煙氣多污染物的流向，分為濃縮段1、吸收段2和凈化除塵除霧段3，三個功能區通過塔板相互隔離，通過設置在塔板上的旋流除霧升氣帽4相互連通。

旋流除霧升氣帽4為頂部有擋板21的筒體19，頂側部有出氣口20，筒體19內有若干成環形分布的旋流葉片22，筒體19形狀根據需求可設置為圓形、方形、矩形、多邊形等。

塔板與旋流除霧升氣帽4協同作用，起到集液盤的作用。

三個功能區分別通過泵、管道，與外部附加槽罐形成三個獨立的循環回路。

煙氣經過煙道進入吸收塔濃縮段1，與通過濃縮泵7循環噴淋的硫酸銨濃縮漿液氣液接觸，漿液中的水分不斷得到蒸發，落入塔底濃縮漿池，硫酸銨漿液濃度進一步提高，進而析出晶體；帶晶體的硫酸銨漿液含固量達到5%以上通過硫銨泵5輸送到后處理系統，具體流程為漿液排入水力旋流器，經過水力分離，溢流溶液返回吸收塔底部，水力旋流器底流漿液含固量在40~55%，落入臥式雙級活塞推料離心機，經高速離心分離后硫酸銨濕料含水量在2~5%左右，通過螺旋輸送機輸送到震動流化床干燥機，干燥成含水量＜1%的硫酸銨成品，通過包裝機包裝成成品外售。

煙氣與硫酸銨漿液熱交換后，溫度降低，上升過程中夾帶了大量細微銨鹽及霧滴顆粒；夾帶了大量銨鹽及霧滴的煙氣，高速通過升氣帽，與旋流板葉片撞擊，夾帶的銨鹽、霧滴被葉片截留，在離心力的作用下凝聚成大液滴，由于重力作用，落入濃縮漿池中。

煙氣上升通過旋流除霧升氣帽4進入吸收段2，呈旋流流態，到達吸收噴淋層，噴淋層層數根據煙氣含硫量設計。吸收二氧化硫后，吸收段2自流而下的吸收液一部分進入加氨緩沖罐11，通過與加氨緩沖罐11連接的吸收泵8在吸收段2循環噴淋；另一部分進入氧化槽10，氧化槽10設有接濃縮段1的溢出口。

亞硫酸銨一個特性是不穩定，受熱后容易分解，在60℃時分解成二氧化硫、氨氣、水，因此必須先氧化再濃縮。

氧化槽10由鼓風機通過管道向底部鼓氣，底部設置了空氣分布管網，支管上連接著旋流式曝氣器18，該曝氣器18具有耐腐蝕、氧利用率高、不堵塞、安裝方便等特點。空氣從旋流式曝氣器18噴射而出形成無數個微小氣泡，小氣泡在上升過程中，受到溶液的壓強越來越小，小氣泡體積逐漸變大，通過氧化槽10內設置的多層氣泡切割器17（氣泡切割器17為耐腐蝕材質，成柵格狀，絲徑0.5~0.7mm，厚度50~200mm）。氣泡切割器17起到二次切割氣泡及增加氣泡，增大氣泡表面積同時延長氣泡與溶液接觸時間，提高氧化效率，同時起到去除泡沫的作用。

根據實際使用需求，氣泡切割器17可選用多孔板或填料等起到切割氣泡作用的裝置。

氧化槽10完成氧化的硫酸銨溶液，一部分溢流到濃縮段1底部的濃縮漿池，另一部分通過循環泵支路輸送到濃縮段1上層噴淋層。濃縮段1漿池底部的漿液通過泵的不斷循環與煙氣熱傳遞，析出硫酸銨晶體，為了防止硫酸銨晶體在塔底沉淀結塊，在塔外設置了攪動泵6，攪動泵6出口管道連接文丘里噴射器，文丘里噴射器喉管處形成負壓，吸進大量空氣，起到擾動漿液的同時，協同從氧化空氣分布管網進入的氧化空氣對殘留的亞硫酸銨進行二次氧化。

該套氧化工藝，保證亞硫酸銨氧化率高達98%以上，氧化槽10的液位有效降低，鼓風機的壓頭有效減小，節省投資和運行成本。

濃縮段1、吸收段2之間塔板的下方設置了噴口向上的沖洗噴淋器13，定期沖洗升氣帽。濃縮段1干濕界面處會有銨鹽析出結晶，因此在濃縮段1內壁設置一圈光滑的pp板，濃縮段1噴淋層周邊噴嘴選大角度噴嘴，讓漿液直接噴淋到pp板上，防止銨鹽結晶掛壁。噴淋液由分別與氧化槽10、加氨緩沖罐11連接的吸收泵8提供。

吸收段2的頂部，設有若干預凈化除霧器14，除霧器14底部設有噴口向上的噴淋器13，脫除煙氣二次夾帶的霧滴，噴淋液優選為工藝水。

煙氣經塔板上的旋流除霧升氣帽4自吸收段2進入凈化除塵除霧段3，到達水洗層，水洗層由設置在噴淋器13底部的填料吸附層15組成，噴淋液為水，利用水來吸收煙氣夾帶的銨鹽、霧滴。水洗層排出的洗滌液進入水洗罐12，通過水洗泵9在吸附洗滌層循環噴淋。

根據實際需求，可設置若干組循環噴淋的水洗層；水洗層之間通過帶旋流除霧升氣帽4的塔板隔斷。

凈化除塵除霧段3頂部設置線-網式電除污器16，進一步脫除霧滴、細顆粒物。線-網式電除污器16包括相互匹配的陰極線23和線-網式陽極板24，陽極板24包括若干絲網層，線-網式電除污器16由高壓、高頻、脈沖、等離子、直流、變頻中的任一種電源25供電。

陽極板24垂直于氣流方向布置，陰極系統布置在新型陽極板24下部；煙氣流經線-網式電除污器16的靜電除塵（霧）區域時，粉塵和霧滴受到的電場力與引風力的方向在同一豎直線上，使粉塵和霧滴顆粒在引風力與電場力的共同作用下，在陽極板24上完成捕集。粉塵和霧滴接觸并附著到新型陽極板24上，由于采用線-網式陽極板24，小顆粒在線-網內部不斷碰撞并逐漸變成大顆粒，最終在重力作用下流至吸收塔內，避免附著在陽極板24上的液滴因煙氣流速的二次夾帶。霧滴去除率高達99%，確保煙氣出口霧滴含量≤20mg/nm3。

該套裝置設計科學，布置緊湊，目前有多套該工藝的煙氣多污染物超低排放氨法ddc裝置投運，脫硫除塵效率高，杜絕了煙氣拖尾下墜現象。煙氣出口so2＜35mg/nm3，顆粒物＜5mg/nm3，實現超低排放，長期穩定運行，得到廣大客戶的高度認可。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。