一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置及工藝的制作方法

一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置及工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理的工藝及裝置，工藝流程包括：煙氣經引風機出口的煙氣先進入廢水蒸發降溫段降溫后再進入臭氧氧化段中，煙氣與臭氧充分混合氧化后，煙氣通過超重力脫硫脫硝裝置進口進入超重力裝置中，煙氣在轉子上的填料床中與脫硫脫硝吸收液進行強化吸收，最后經除霧器除霧后由超重力裝置的煙氣出口排出。置換吸收劑漿液依次進行氧化和脫氮處理后返回蒸發降溫段對煙氣進行噴淋降溫。本發明提高脫硫脫硝效率，同時能消耗較少用水量，脫硫脫硝產生的廢水無害化處理，回收硫酸鹽，使燃煤煙氣能達到更嚴格的排放標準。
【專利說明】
-種燃煤鍋妒煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置及工藝
技術領域
[0001] 本發明設及大氣污染控制技術領域，具體設及一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及 廢水處理的工藝。
【背景技術】
[0002] 我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭在我國的能源結構中仍占很大比 例。多年W來，我國一次能源消費總量中煤炭占75% W上，預計在未來10年中煤炭仍將占能 源消費總量的70%左右，在今后相當長的時期內，W煤為主的能源供應與消耗格局不會改 變。W煤炭為主的能源消耗結構是引起我國污染日趨嚴重的最重要原因。
[0003] 工業鍋爐燃煤煙氣污染控制技術中脫硫、脫硝往往是在多個獨立系統中分別完 成，分級處理不僅占地面積大，系統復雜，而且設備投資與運行費用較高。因此，將脫硫、脫 硝子系統集成，形成聯合脫硫脫硝技術逐漸成為國內外研究熱點。有雄厚實力的廠商多采 用催化還原法聯合濕法脫硫治理氮氧化物和二氧化硫廢氣，而占我國大多數的中小規模的 企業更多的是采用濕法脫硫脫硝的方式。而且隨著最新廢氣排放標準的出臺，很多企業現 有的脫硝設備的處理能力已經不能滿足國標的要求，急需新建脫硝設備或添加二次脫硝設 備。
[0004] 對煙氣中各種污染物的控制，國內外采用的濕法聯合脫硫脫硝技術，將煙氣中的 NO氧化成高價態的N02或者化〇5再通過相應的脫硫脫硝吸收S02、N02、N205生成相應的硫酸鹽 和亞硝酸鹽或硝酸鹽。亞硝酸鹽是一種有毒物質，廣泛存在于天然水體、±壤和食品中，是 有機氮分解的重要中間產物。人體攝入亞硝酸鹽后，可與仲胺、叔胺和氨基化合物反應形成 強致癌物亞硝胺化合物，從而誘發消化系統癌變。體內過量的亞硝酸鹽還可使血液中二價 鐵離子氧化為Ξ價鐵離子，使正常血紅蛋白轉變為高鐵血紅蛋白，失去攜氧能力，引起組織 缺氧，發生亞硝酸鹽中毒。為此，世界各國對食品和飲用水的亞硝酸鹽最大殘留量都有明確 規定。近年來，隨著人們的食品安全意識和環保意識的增強，亞硝酸鹽是食品、水質和環境 監測的重要測定項目之一，因此對其脫硫脫硝廢水亞硝酸鹽控制的研究具有非常重要的意 義。
[0005] 常規的濕法脫硫FGD具有很高的脫硫效率，但是我國是世界上水資源嚴重缺乏的 國家之一，特別是許多燃煤電廠處于水資源嚴重缺乏的西部煤炭資源豐富地區，電廠難W 采用大量耗水的常規濕法聯合脫硫硝技術。公開號CN1768902A鍋爐煙氣臭氧氧化脫硝方法 中在溫度范圍為110~150°C的鍋爐煙道低溫段噴入臭氧化，將鍋爐中的一氧化氮NO氧化成 易溶于水的高價態氮氧化物。濕法脫硝都是在引風機后面噴入強氧化劑臭氧，使煙氣中的 NO氧化成高價態的氮氧化物。臭氧在13(TC的煙氣溫度中容易分解成氧氣造成臭氧的利用 率的降低，同時容易引燃煙道中的玻璃鱗片防腐層，因此需噴水降溫或者更換煙道的材質。 高價態的氮氧化物進入脫硫系統中被吸收成相應的硝酸根和亞硝酸鹽，將對石膏的品質造 成一定的影響，并且未對硝酸鹽和亞硝酸鹽進行進一步的處理。
[0006] 因此需開發一種更適宜的濕法聯合脫硫脫硝技術，能高效的脫除煙氣中的S〇2和 NOx的同時消耗較少用水量和脫硫脫硝產生的廢水無害化處理，使燃煤煙氣能達到更嚴格 的排放標準。

【發明內容】

[0007]本發明提供一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置及工藝，提高脫硫脫 硝效率，同時能消耗較少用水量，脫硫脫硝產生的廢水無害化處理，使燃煤煙氣能達到更嚴 格的排放標準。
[000引一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，包括如下步驟：
[0009] 煙氣經引風機進入煙道內，在煙道內依次進行噴淋降溫和臭氧氧化，經臭氧氧化 后的煙氣進入超重力反應器中，在超重力反應器內煙氣與吸收液進行強化吸收，然后經除 霧器除霧后由超重力反應器的煙氣出口排出；
[0010] 超重力反應器內產生的漿液下落至吸收液罐中，攬拌同時向吸收液罐中補充吸收 劑，并通過工藝水維持吸收液水蒸發平衡，調配后的吸收液進入超重力反應器內與煙氣反 應;調配時更換的吸收液輸送至廢水氧化罐，在廢水氧化罐內通入空氣進行強制氧化，強制 氧化后的廢水送入廢水脫氮罐內，在廢水脫氮罐內向廢水中添加脫氮劑，經脫氮處理后的 廢水輸送至所述煙道內用于對煙氣進行噴淋降溫，與煙氣發生熱交換后蒸發部分水蒸氣， 剩余的霧化液滴通過設置在所述煙道內的除霧器捕捉后送入煙道外的結晶器內，分離出晶 體，晶漿與所述脫氮處理后的廢水一起循環至所述煙道內用于對煙氣進行噴淋降溫。
[0011] 本發明還提供一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置，本發明的方法優 選通過該裝置實現，包括增壓風機，與增壓風機出口相連的煙道，還包括順次設置的廢水蒸 發降溫系統、臭氧氧化系統、超重力吸收系統和廢水氧化脫硫系統；
[0012] 所述廢水蒸發降溫系統包括：
[0013] 第一除霧器，設置在所述煙道內，該第一除霧器下方的煙道壁上設置液體出口；
[0014] 結晶器，該結晶器的進料口與所述液體出口相連、出料口連接晶體分離器；
[0015] 蒸發噴淋器，設置在所述煙道內且位于第一除霧器上游，該蒸發噴淋器外接所述 結晶器的晶漿出口；
[0016] 所述臭氧氧化系統包括臭氧發生器和設置于所述煙道內且位于第一除霧器下游 并外接臭氧發生器的臭氧隔柵；
[0017] 所述超重力吸收系統包括：
[0018] 超重力反應器，該超重力反應器具有氣路進口、煙氣出口、液路進口和漿液出口， 其中氣路進口連接所述煙道的出口；
[0019] 吸收液罐，所述超重力反應器的液路進口和漿液出口均連接至該吸收液罐；
[0020] 所述廢水氧化脫氮系統包括：
[0021] 廢水氧化罐，內置氧化風管且其進料口外接所述吸收液罐的出料口；
[0022] 廢水脫氮罐，進料口連接所述廢水氧化管的出料口、出料口連接所述蒸發噴淋器。
[0023] 優選地，所述超重力反應器包括：
[0024] 超重力外殼，所述氣路進口、液路進口、漿液出口和煙氣出口均開設在該超重力外 殼上；
[0025] 內置填料的轉子，該轉子通過轉軸外接驅動裝置；
[0026] 位于所述轉子中屯、處的噴淋管，該噴淋管通過液路進口外接液路進料管。
[0027] 進一步優選地，所述煙氣出口外接出口煙道，出口煙道內處設置第二除霧器。
[0028] 進一步優選地，超重力床的填料為絲網、拉西環、鮑爾環、階梯環、弧鞍、矩鞍、金屬 鞍環、Θ網環、波紋填料任意一種。材質可W由陶瓷、金屬、塑料及石墨等材質制造。
[0029] 漿液出口位于殼體底部、氣路進口位于殼體側壁上、煙氣出口位于外殼頂部，液路 進口位于殼體頂部。
[0030] 所述驅動裝置優選為電機，電機通過轉軸帶動超重力床轉動。
[0031] 所述噴淋管包括：
[0032] 外接所述液路進料管的總管，
[0033] 若干豎直貫穿填料中屯、的支管，所有支管均接入所述總管且每個支管上開設若干 噴口。
[0034] 優選地，所述吸收液罐內置攬拌器，所述吸收液罐配置吸收劑罐和工藝水補充管， 吸收劑罐與吸收液罐之間設置計量累，所述吸收液罐與超重力反應器的液路進口之間通過 所述液路進料管連接，該液路進料管上設置循環累。
[0035] 所述吸收液罐內的攬拌器優選采用側攬拌;吸收液罐的漿液出口位于底部，通過 排料管連接廢水氧化罐。
[0036] 所述結晶器內置廢水換熱管，進一步地，所述廢水換熱管的入口外接所述廢水脫 氮罐、出口外接所述蒸發噴淋器。
[0037] 所述結晶器為倒錐形，倒錐形底部連接中央沉降管，中央沉降管外接所述晶體分 離器，晶體分離器的晶漿出口通過管路接入蒸發噴淋器，連接蒸發噴淋器與晶體分離器及 廢水換熱管之間的管路上設置循環累。
[0038] 蒸發噴淋器所在煙道段與第一除霧器所在煙道段通過變徑連接。
[0039] 廢水氧化罐內的氧化風管外接氧化風機。
[0040] 所述廢水脫氮罐配置有脫氮劑罐和pH調節罐，均通過帶計量累的管路連接;所述 廢水脫氮罐內置攬拌器，該攬拌器優選采用頂置攬拌器。
[0041] 煙氣經引風機出口的煙氣先進入廢水蒸發降溫段降溫后再進入臭氧氧化段中，煙 氣與臭氧充分混合氧化后，煙氣通過超重力脫硫脫硝裝置進口進入超重力裝置中，煙氣在 超重力床中與脫硫脫硝吸收液進行強化吸收，最后經除霧器除霧后由超重力裝置的煙氣出 口排出；
[0042] 超重力產生的漿液下落至吸收液循環罐中，向吸收液循環罐中加入吸收劑維持吸 收液罐的穩定，并通過工藝水維持吸收液體積;更換的吸收液輸送至廢水氧化脫氮罐，進行 強制氧化后，再通過向廢水中添加脫氮劑，脫除廢水中的亞硝酸根，調節廢水的pH值。
[0043] 廢水經過廢水氧化脫氮處理后，通過廢水循環累和廢水霧化噴嘴將廢水霧化后噴 入煙氣中，與煙氣發生熱交換后蒸發部分水蒸氣，剩余的霧化液滴通過除霧器捕捉落入結 晶器，分離出晶體，晶漿與廢水一起循環至廢水霧化噴嘴。
[0044] 蒸發降溫段中設置蒸發噴淋器，蒸發噴淋器可選擇常規廢水噴淋層，優選噴淋層 布滿整個煙道，噴淋層的每個噴嘴之間的間距相同，確保霧化的廢水能均勻與煙氣混合，提 高煙氣降溫效果和液滴蒸發效果，廢水噴嘴方向與煙氣相同方向噴入煙氣中，減少對煙氣 經過廢水噴淋層的阻力。
[0045] 優選廢水噴淋霧化的粒徑化0=10~300μπι;廢水噴淋流量與煙氣量的液氣比=0~ 0.0化/m3，進一步優選為0.01~0.02L/m3，最優選為0.02L/m3;煙氣降溫20~50°C。
[0046] 廢水噴淋層后方設有第一除霧器，煙道與第一除霧器之間通過變徑連接，控制通 過除霧器的煙氣的氣速，優選的氣速為1~lOm/s。第一除霧器優選折板除霧器，進一步優 選，所述折板除霧器的折板上設有振打裝置。進一步優選，振打裝置包括振鍵和連接桿，振 打裝置對折板進行振打，確保將小液滴、晶體小顆粒從折板上震落，落至結晶器中。優選除 霧器振打周期為30~300s。
[0047] 折板除霧器可采用常規折板除霧器，優選地，由多塊金屬除霧折板沿豎直向并列 組成，折板的延伸方向與煙氣方向相同。所述折彎板的折彎形式可采用規則折彎、不規則折 彎等多種折彎形式。作為優選，所述折彎板的長度為2~8m，兩折痕之間的距離為300mm~ 800mm，折彎處的角度為140°~170°。
[004引進一步優選，相鄰兩折彎板之間的間距為100mm~400mm。
[0049] 結晶器有一定錐度，即上部有較大的截面積，除霧器下落的飽和溶液能更好的被 結晶器收集，廢水氧化脫氮后的廢水W盤管的形式經過結晶器，較低溫度的廢水與結晶器 中較高溫度的飽和溶液進行換熱，冷卻的過程中使結晶器中的溶液產生過飽和，使晶體大 量產生，長大。過飽和溶液通過中央降液管分離出晶體降低其過飽和度，母液并入廢水管中 輸送至廢水噴淋層。
[0050] 優選進入結晶器換熱的廢水水溫為5~25°C，進一步優選為10~20°C，最優選為15 °C，中央沉降管中過飽和液的溫度為20~30°C。
[0051] 臭氧氧化段采用臭氧為氧化劑氧化煙氣中的NO，氧化的總反應方程式為:N0+03^ N02+化;位于廢水蒸發降溫段后設置臭氧格柵，優選臭氧格柵布滿整個煙道，臭氧格柵的每 個噴嘴之間的間距相同，確保霧化的廢水能均勻與煙氣混合，確保臭氧能較好的與煙氣中 的NO進行氧化更進一步優選地，所有噴嘴的噴口與煙氣相同方向噴入煙氣中，減少對煙氣 進過臭氧格柵的阻力，減少煙氣素流程度。
[(K)對優選地，噴入的臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾比為:郵3: ΠΝ日=0.5~2.5;進一步優選 為1.5~2.5,最優選為2.5。
[0053] 超重力反應段位于臭氧氧化段下游，吸收液罐中的吸收液通過吸收液循環累將吸 收液輸送至液路進口噴頭噴向轉動的超重力床，吸收也通過超重力床甩出后經液路出口返 回吸收液罐。
[0054] 優選地，吸收液為氨氧化鋼、氨氧化儀、氨水、碳酸鋼、碳酸氨鋼等其他鋼鹽或者錠 鹽溶液，液氣比為1~lOL/m3，進一步優選為4~8L/V，最優選為化/V。
[0055] 煙氣由超重力煙氣進口進入超重力裝置中，進過高速轉動的超重力床與超重力床 內部的填料表面或者填料間的吸收液發生強化傳質過程，使煙氣達到脫硫脫硝的效果。 [0化6] 優選地，超重力裝置的超重力水平為50~500,進一步優選為300~500,最優選為 500,超重力水平定義為超重力反應裝置運行時向屯、加速度與重力加速度的比值。
[0057]超重力濕法聯合脫硫脫硝吸收總反應方程式為：
[006。 2Λ'(): + //'坑)；+ //,() ^ S(礦 + + 3?Γ ;
[0062] 煙氣經過超重力床后經過除霧器去除煙氣中夾帶的小水滴，再經過超重力煙氣出 口排出煙氣。通過吸收劑罐和吸收劑計量累控制和維持吸收液罐中吸收液的pH值穩定。
[0063] 優選地，吸收液的pH值為4~10，進一步優選為4~8，最優選為8，吸收液的漿液密 度為 1.0 ~1.3Xl〇3Kg/m3。
[0064] 工藝水維持吸收液罐中吸收液的液位，側攬拌使吸收液罐中吸收液均一穩定。經 超重力濕法聯合脫硫脫硝吸收后的吸收液進入廢水氧化脫氮段，經過強制氧化、攬拌、加入 脫氮劑，調節廢水pH值后輸送至廢水蒸發降溫段，主要反應方程式為：
[0068] 在廢水氧化脫氮段內的工藝參數優選如下：
[0069] 優選地，強制氧化吸收煙氣中的S〇2的質量與氧化風量為0.1~2.5Kg/m3，其中所述 的氧化風為空氣。添加的脫氮劑為氨基橫酸，η?觀II: η? ffi?g=0.1~2.0,進一步優選Π4觸》: 1.5~2.0，最優選為2.0，調節廢水抑值為6~9。
[0070] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0071] (1)廢水蒸發降溫段作用，超重力吸收段中更換的吸收液經過氧化、脫氮、調節pH 值后進入廢水蒸發降溫段，通過霧化的廢水與較高溫度的煙氣進行混合，同時廢水蒸發了 較多的水分，降低煙氣的溫度，提高了煙氣的濕度，煙氣中的液滴被濃縮甚至蒸干結晶，被 該段中的除霧器捕捉，將廢水中的硫酸鹽W晶體的形式分離，為后續硫酸鹽晶體的加工提 供條件。除霧器出口的煙氣為低溫度、高濕的煙氣為后續氧化段、吸收段創造有利的氛圍。
[0072] (2)臭氧氧化段煙氣經過廢水蒸發降溫段后，煙溫降低，因此該段噴入的臭氧因煙 氣溫度造成臭氧自身分解的程度大大降低，同時經過除霧器后的煙氣流速更加均勻穩定， 更有利于臭氧均勻混合在煙氣中，因此將很大程度上提高了臭氧的利用率，更有利于臭氧 將煙氣中的NO氧化成N02。
[0073] (3)超重力吸收段采用超重力吸收裝置進行脫除煙氣中的S〇2和NOx，采用吸收煙 氣中的S〇2的中間產物亞硫酸根或亞硫酸氨根來吸收經氧化后的N02，因此僅用一種吸收液 就高效的脫除了兩種污染物，節省了資源，降低了運行成本。同時該裝置可W通過調節不同 的超重力水平、液氣比、吸收劑的pH值來適應各種燃煤鍋爐的負荷波動。煙氣經過廢水蒸發 降溫段后，煙氣的煙溫下降并且含有大量的水汽，提高吸收液對S〇2的吸收效率，同時減少 吸收劑的水分的蒸發，減少了吸收劑因蒸發而造成的工藝水補充。
[0074] (4)廢水氧化脫氮段中廢水經過強制氧化后添加一定比例的脫氮劑使廢水中的有 害成分亞硝酸根生成無害的氮氣，解決了廢水中亞硝酸根對環境的危害。
[0075] 本發明工藝較常規濕法聯合脫硫脫硝工藝在高效的脫除煙氣中的S〇2和NOx的同 時大大的節省了用水量，解決了脫硝吸收后吸收液中亞硝酸根、硝酸根對脫硫的影響，產生 的廢水進行了無害化的處理并且回收了硫酸鹽，解決了亞硝酸根對環境水體的危害，廢水 達到低排放甚至無排放的程度。
【附圖說明】
[0076] 圖1是本發明一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理的結構示意圖。
[0077] 圖2是本發明臭氧格柵的示意圖。
[0078] 圖3是本發明廢水霧化噴淋的示意圖。
[0079] 圖4是本發明第一除霧器俯視圖。
[0080] 圖5是本發明第一除霧器側視圖。
[0081] 圖中所示附圖標記如下：
[0082] 1-風機進口 2-增壓風機 3-風機出口
[0083] 4-臭氧格柵 5-臭氧發生器 6-氣源
[0084] 7-蒸發噴淋器 8-第一循環累 9-結晶器
[00化]10-廢水換熱管 11-晶體分離器 12-中央沉降管
[00化]13第一除霧器 14-氣路進口 15-轉子
[0087] 16-噴淋管 17-超重力外殼 18-轉軸
[008引19-電機 20-漿液輸出管 21-第二除霧器
[0089] 22-煙氣出口 23-吸收劑罐 24-吸收劑計量累
[0090] 25-工藝水補充管 26-攬拌器 27-第二循環累
[0091] 28-吸收液罐 29-脫氮循環累 30-氧化風機
[0092] 31-廢水氧化罐 32-廢水脫氮罐 33-攬拌裝置
[0093] 34-脫氮劑罐 35-脫氮劑計量累 36-計量累
[0094] 37-pH值調節罐 401-臭氧噴嘴 402-臭氧格柵
[00巧]403-煙道 701-廢水霧化噴嘴 702-廢水噴淋管
[0096] 703-煙道 1301-金屬除霧折板1302-煙道
[0097] 1303-振鍵 1304-傳動桿 1305-振打器
【具體實施方式】
[0098] 如圖1~圖5所示，一種行燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置，設置在除 塵器后，包括增壓風機2與增壓風機出口連接的煙道，煙道內沿煙氣流向依次為廢水蒸發降 溫段和臭氧氧化段，煙道出口下游依次設置超重力吸收段和廢水氧化脫氮段。
[0099] 廢水蒸發降溫段設置廢水蒸發降溫系統，廢水蒸發降溫系統由蒸發噴淋器7、第一 循環累8、結晶器9、廢水換熱管10、晶體分離器11、中央沉降管12、第一除霧器13組成。結晶 器9為沉降結晶池，底部帶有一定錐度，沉降結晶池內設置廢水換熱管10,底部連接中央沉 降管12,廢水換熱管的出口接入第一循環累，通過第一循環累接入蒸發噴淋器，中央沉降管 12接入晶體分離器11，晶體分離器的晶漿出口接入第一循環累，通過第一循環累接入蒸發 噴淋器。
[0100] 蒸發噴淋器7可選擇常規的廢水噴淋管702,廢水噴淋管在煙道703內設置為若干 層，每層設置若干根噴淋管，優選布滿整個煙道，每根廢水噴淋管上均勻開設廢水霧化噴嘴 701，所有的廢水噴淋管匯總到一根總管，由該總管外接第一循環累。
[0101] 第一除霧器13的結構如圖4和圖5所示，第一除霧器由多塊相互平行的金屬除霧折 板1301組成，折板的延伸方向與煙氣流向一致，相鄰折板之間的空隙為煙氣通道，每個折板 上均配置若干振打裝置，振打裝置包括安裝在折板上的振鍵1303、設置在煙道1302外的振 打器1305W及連接振鍵和振打器的傳動桿1304。
[0102] 結晶器中的廢水經過蒸發結晶循環累進入蒸發噴淋器7中霧化成小液滴后噴入煙 道中進行蒸發降溫，蒸發產生的結晶和未蒸發完全的小液滴通過廢水蒸發除霧器(第一除 霧器)捕捉，小液滴和晶體掉落至結晶器9,分離出晶體后的晶漿與廢水繼續循環。振打裝置 對折板進行振打，將小液滴、晶體小顆粒從折板上震落，落至結晶器9中。
[0103] 臭氧氧化段設置臭氧氧化系統，如圖2所示，進行煙氣混合氧化，臭氧氧化系統由 臭氧格柵4、臭氧發生器5、氣源6組成，臭氧格柵4結構如圖2所示，圖2中臭氧格柵402垂直于 煙氣方向安裝于煙道403中，臭氧噴嘴401噴射方向與煙氣方向相同。
[0104] 其中煙道403、煙道703和煙道1302均指同一煙道。
[0105] 超重力吸收段安裝超重力系統，超重力系統由超重力反應器、吸收液罐28、吸收劑 罐23、第二循環累27和吸收劑計量累24組成。
[0106] 超重力反應器由超重力外殼17、置于超重力外殼17內的轉子15,設置與轉子中屯、 的噴淋管16、電機19和連接電機與轉子的轉軸18組成。超重力外殼上開設有氣路進口 14、液 路進口、漿液出口和煙氣出口 22,漿液出口位于殼體底部且通過漿液輸出管20外接吸收液 罐、氣路進口位于殼體側壁上且外接增壓風機后方煙道的出口、煙氣出口位于外殼頂部，液 路進口位于殼體頂部，煙氣出口外接出口煙道，該出口煙道內設置第二除霧器21。
[0107] 轉子內填充填料，填料為絲網、拉西環、鮑爾環、階梯環、弧鞍、矩鞍、金屬鞍環、Θ網 環、波紋填料任意一種。材質可W由陶瓷、金屬、塑料及石墨等材質制造。
[0108] 超重力反應器內的噴淋管16由外接所述液路進料管的總管和若干豎直貫穿填料 中屯、的支管組成，所有支管均接入總管且每個支管上開設若干噴口，總管貫穿液路進口外 接吸收液供應管路。
[0109] 吸收液罐28內置攬拌器26,攬拌器26采用側攬拌，吸收液罐配置吸收劑罐23和工 藝水補充管25,吸收劑罐與吸收液罐之間設置吸收劑計量累，吸收液罐與超重力反應器的 液路進口之間通過液路進料管連接，該液路進料管上設置第二循環累27;吸收液罐的漿液 出口位于底部，通過排料管連接廢水氧化罐31。
[0110] 電機9通過轉軸18帶動超重力床轉動，吸收液罐28中的吸收液通過吸收液循環累 將吸收液輸送至液路進口由噴淋管16噴向轉動的超重力床，吸收液通過超重力床甩出后經 漿液輸出管20返回吸收液罐28。煙氣由超重力氣路進口進入超重力裝置中，進過高速轉動 的轉子15與轉子內部的填料表面或者填料間的吸收液發生強化傳質過程，使煙氣達到脫硫 脫硝的效果。煙氣經過超重力床后經過第二除霧器21去除煙氣中夾帶的小液滴，再經過超 重力煙氣出口 22排出煙氣。通過脫吸收劑罐23和吸收劑計量累24控制和維持吸收液罐28中 吸收液的抑值穩定，工藝水補充管25維持吸收液罐28中吸收液的液位，攬拌器26(側攬拌） 使吸收液罐28中吸收液均一穩定。
[0111] 廢水氧化脫氮段設置廢水氧化脫氮系統，廢水氧化脫氮系統包括順次設置的廢水 氧化罐31和廢水脫氮罐32，廢水氧化罐31的進料口連接吸收液罐的排液管，廢水氧化管的 出料口通過循環累連接廢水脫氮罐32。
[0112] 廢水氧化罐內置氧化風管，氧化風管外接氧化風機30,廢水脫氮罐配置脫氮劑罐 34、脫氮劑計量累35、pH值調節罐37、計量累36和攬拌裝置33。吸收液罐28更換的吸收液進 入廢水氧化罐31中，經過強制氧化后將廢水中的亞硫酸根完全氧化成硫酸根，再輸送至廢 水脫氮罐32中在攬拌裝置33攬拌下，由脫氮劑罐34和脫氮劑計量累35往廢水脫氮罐32中添 加脫氮劑脫氮后，再通過計量累307、抑值調節罐37調節氧化脫氮后廢水的pH值，再將廢水 輸送至蒸發降溫段的結晶器的廢水換熱管中。
[0113] 本發明裝置進行燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理的工藝流程如下：
[0114] 煙氣由增壓風機將煙氣送入工藝中，煙氣依次在廢水蒸發降溫段蒸發降溫、氧化 脫硝段內進行臭氧氧化、超重力吸收段中進行聯合脫硫脫硝，最后經除霧后由超重力裝置 頂部的煙氣出口排出；
[0115] 臭氧由氣源和臭氧發生器產生，經臭氧格柵均勻的噴入，與煙氣中的NO進行混合 氧化。在氧化脫硝段內的工藝參數優選如下：
[0116] 噴入的臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾比為:郵3:郵日= 0.5~2.5;氣源為空氣源或氧 氣源。
[0117] 超重力脫硫脫硝段中，吸收液噴至超重力床中，經超重力脫硫脫硝段中吸收后的 吸收液返回中吸收液罐中；通過向吸收液罐中補充吸收劑維持吸收液的吸收效率，工藝水 維持吸收液的液位，通過側攬拌使吸收液均一穩定。在超重力脫硫脫硝段內的工藝參數優 選如下：
[0118] 超重力裝置超重力水平為50~500,液氣比為1~lOL/m3,吸收液的流量與煙氣量 的液氣比0.5~5.化/m3。吸收液循環罐抑值為4~10，吸收液為氨氧化鋼或者氨氧化儀。吸 收液的漿液密度為1.0~1.3 X 103Kg/m3。
[0119] 超重力脫硫脫硝段中更換的吸收液進入廢水氧化脫氮段中，經過氧化、攬拌、加入 脫氮劑，調節廢水抑值后輸送至廢水蒸發降溫段。在廢水氧化脫氮段內的工藝參數優選如 下：
[0120] 氧化過程中吸收煙氣中的S〇2的質量與氧化風量為0.1~2.5Kg/m3,其中所述的氧 化風為空氣。；添加的脫氮劑與廢水中的亞硝酸根摩爾比為:nis嫌ij: 0.1~2.0，調節 廢水抑值為6~9。
[0121] 廢水蒸發結晶段中，將廢水氧化脫氮段中處理完的廢水輸送至廢水蒸發噴淋，將 廢水霧化均勻噴入煙氣中進行蒸發，通過蒸發結晶除霧器捕捉小液滴和晶體，振打除霧器 后落至結晶器，將晶體取出出。在廢水蒸發結晶段內的工藝參數優選如下：
[0122] 煙道與除霧器之間通過變徑連接，使通過除霧器的煙氣的氣速為1~lOm/s，廢水 蒸發降溫段中結晶器中的廢水溫度為5~25°C，中央沉降管中過飽和液的溫度為20~30°C。 廢水霧化噴淋的流量與煙氣流量的液氣比為0~〇.〇2L/m3。噴淋的霧化粒徑為50~300WI1， 除霧器振打周期為30~300s。
[0123] 實施例1
[0124] 某燃煤鍋爐煙氣量59723m3/h、NOx349mg/Nm3、S〇2l501mg/Nm 3的初始煙氣進入濕法 脫硫脫硝及廢水處理工藝后，廢水蒸發降溫段中廢水與煙氣的液氣比為〇.〇2L/m3,除霧器 振打周期為30s，霧化粒徑D50為60μπι;氧化段中煙氣噴入的臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾比 為η〇3 :nNQ = 2.5;超重力吸收段中超重力裝置超重力水平為500，液氣比為化/m3，脫硫脫硝吸 收劑循環罐pH值為8;廢水氧化脫氮段中，亞硫酸根物質的量與氧化風量為3mol/m3，添加的 脫氮劑η麵瓣:η砸sit= 2 . ο。經該工藝后出口 N0x9mg/Nm3、S〇24mg/Nm3、廢水中亞硝酸鹽 1.Omg/Lo
[0125] 實施例2
[0126] 某燃煤鍋爐煙氣量61723m3/h、NOx365mg/Nm3、S〇2l461mg/Nm3的初始煙氣進入濕法 脫硫脫硝及廢水處理工藝后，廢水蒸發降溫段中廢水與煙氣的液氣比為O.OlL/m3,除霧器 振打周期為130s，霧化粒徑D50為120μπι;氧化段中煙氣噴入的臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾 比為η〇3:ηΝ〇=1.5;超重力吸收段中超重力裝置超重力水平為300,液氣比為化/m3,脫硫脫硝 吸收劑循環罐抑值為7;廢水氧化脫氮段中，亞硫酸根物質的量與氧化風量為6mol/m3,添加 的脫氮劑η麵瓣:η砸離1= 1.5。經該工藝后出口 NOx 12mg/Nm3、S〇26mg/Nm3、廢水中亞硝酸鹽 2.7mg/L〇
[0127] 實施例3
[012引某燃煤鍋爐煙氣量57723m3/h、N0x333mg/Nm3、S02l601mg/Nm 3的初始煙氣進入濕法 脫硫脫硝及廢水處理工藝后，廢水蒸發降溫段中廢水與煙氣的液氣比為0.01化/V，除霧器 振打周期為200s，霧化粒徑D50為300μπι;氧化段中煙氣噴入的臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾 比為η03:ηΝ0=1.0;超重力吸收段中超重力裝置超重力水平為100,液氣比為8L/m3,脫硫脫硝 吸收劑循環罐抑值為4;廢水氧化脫氮段中，亞硫酸根物質的量與氧化風量為3mol/m3，添加 的脫氮劑η麵瓣:η砸離1= 1.0。經該工藝后出口 NOx 1 Img/Nm3、S029mg/Nm3、廢水中亞硝酸鹽 1.Img/Lo
[0129] 實施例4
[0130] 某燃煤鍋爐煙氣量62723m3/h、NOx357mg/Nm3、S〇2l541mg/Nm3的初始煙氣進入濕法 脫硫脫硝及廢水處理工藝后，廢水蒸發降溫段中廢水與煙氣的液氣比為0.00化/V，除霧器 振打周期為300s，霧化粒徑D50為250μπι;氧化段中煙氣噴入的臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾 比為η〇3:ηΝ〇=1.4;超重力吸收段中超重力裝置超重力水平為100,液氣比為8L/m3,脫硫脫硝 吸收劑循環罐抑值為4;廢水氧化脫氮段中，亞硫酸根物質的量與氧化風量為3mol/m3，添加 的脫氮劑η麵瓣:η砸離1= 0.5。經該工藝后出口 NOx 1 Img/Nm3、S〇29mg/Nm3、廢水中亞硝酸鹽 17.7mg/L。
[0131] W上所述僅為本發明專利的具體實施案例，但本發明專利的技術特征并不局限于 此，任何相關領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專 利范圍之中。
【主權項】
1. 一種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，包括如下步驟： 煙氣經引風機進入煙道內，在煙道內依次進行噴淋降溫和臭氧氧化，經臭氧氧化后的 煙氣進入超重力反應器中，在超重力反應器內煙氣與吸收液進行強化吸收，然后經除霧器 除霧后由超重力反應器的煙氣出口排出； 超重力反應器內產生的漿液下落至吸收液罐中，攪拌同時向吸收液罐中補充吸收劑， 并通過工藝水維持吸收液水蒸發平衡，調配后的吸收液進入超重力反應器內與煙氣反應； 調配時更換的吸收液輸送至廢水氧化罐，在廢水氧化罐內通入空氣進行強制氧化，強制氧 化后的廢水送入廢水脫氮罐內，在廢水脫氮罐內向廢水中添加脫氮劑，經脫氮處理后的廢 水輸送至所述煙道內用于對煙氣進行噴淋降溫，與煙氣發生熱交換后蒸發部分水蒸氣，剩 余的霧化液滴通過設置在所述煙道內的除霧器捕捉后送入煙道外的結晶器內，分離出晶 體，晶漿與所述脫氮處理后的廢水一起循環至所述煙道內用于對煙氣進行噴淋降溫。2. 根據權利要求1所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，噴淋 降溫時霧化后霧滴的粒徑為D5Q = 50~300μπι，廢水噴淋流量與煙氣量的液氣比=0~0.05L/ m3,通過煙道內除霧器的煙氣流速為1~lOm/s。3. 根據權利要求1所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，臭氧 氧化時臭氧與煙氣中氮氧化物摩爾比為:n〇3: mo = 0.5~2.5。4. 根據權利要求1所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，超重 力反應器的超重力水平為50~500,液氣比為1~10L/m 3。5. 根據權利要求1所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，吸收 液罐內pH值為4~10,吸收液罐內吸收液的漿液密度為1.0~1.3X 103Kg/m3。6. 根據權利要求1所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，廢水 氧化過程中吸收煙氣中的S〇2的質量與氧化風量為0.1~2.5Kg/m 3，其中氧化風為空氣。7. 根據權利要求1所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理工藝，其特征在于，脫氮 劑為氨基磺酸，脫氮劑的加入量按0.5~2.0計，脫氮時調節廢水pH值為6~ 9〇8. -種燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置，包括增壓風機，與增壓風機出口 相連的煙道，其特征在于，還包括順次設置的廢水蒸發降溫系統、臭氧氧化系統、超重力吸 收系統和廢水氧化脫硫系統； 所述廢水蒸發降溫系統包括： 第一除霧器，設置在所述煙道內，該第一除霧器下方的煙道壁上設置液體出口； 結晶器，該結晶器的進料口與所述液體出口相連、出料口連接晶體分離器； 蒸發噴淋器，設置在所述煙道內且位于第一除霧器上游，該蒸發噴淋器外接所述結晶 器的晶漿出口； 所述臭氧氧化系統包括臭氧發生器和設置于所述煙道內且位于第一除霧器下游并外 接臭氧發生器的臭氧隔柵； 所述超重力吸收系統包括： 超重力反應器，該超重力反應器具有氣路進口、煙氣出口、液路進口和漿液出口，其中 氣路進口連接所述煙道的出口； 吸收液罐，所述超重力反應器的液路進口和漿液出口均連接至該吸收液罐； 所述廢水氧化脫氮系統包括： 廢水氧化罐，內置氧化風管且其進料口外接所述吸收液罐的出料口； 廢水脫氮罐，進料口連接所述廢水氧化管的出料口、出料口連接所述蒸發噴淋器。9. 根據權利要求8所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置，其特征在于，所述 超重力反應器包括： 超重力外殼，所述氣路進口、液路進口、漿液出口和煙氣出口均開設在該超重力外殼 上； 內置填料的轉子，該轉子通過轉軸外接驅動裝置； 位于所述轉子中心處的噴淋管，該噴淋管通過液路進口外接液路進料管。10. 根據權利要求8所述燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝及廢水處理裝置，其特征在于，所 述吸收液罐內置攪拌器，所述吸收液罐配置吸收劑罐和工藝水補充管，吸收劑罐與吸收液 罐之間設置計量栗。
【文檔編號】B01D53/60GK105833695SQ201610290678
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月3日
【發明人】王岳軍, 壽冬金, 吳忠標, 馮斌, 莫建松, 毛明春
【申請人】浙江天藍環保技術股份有限公司