煙氣同時脫硫脫硝一體化雙級噴淋式吸收反應器的製作方法

2023-05-10 22:16:41

專利名稱：煙氣同時脫硫脫硝一體化雙級噴淋式吸收反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於大氣環境保護的技術領域，涉及一種煙氣聯合脫硫脫硝裝置， 特別是涉及一種利用尿素/氨水/添加劑溶液的煙氣同時脫硫脫硝一體化雙級噴淋 式吸收反應器。
背景技術：
二氧化硫和氮氧化物是大氣汙染物中影響較大的氣態汙染物，對人體、環境 和生態系統有極大危害，隨著環保要求的日益嚴格，N(X和S02排放的問題越來 越受到關注。二氧化硫和氮氧化物主要源自於煤、石油等石化燃料的燃燒過程， 以及礦石的焙燒、冶煉過程的煙氣排放，其中各種燃燒鍋爐特別是火電廠鍋爐排 菸具有濃度低、煙氣量大、浮塵多等特點而難以治理。傳統技術中，排放煙氣中 二氧化硫和氮氧化物淨化技術通常是將脫硫和脫硝分開進行，這造成了排放煙氣 淨化系統的複雜龐大、初始投資大、運行費用高等缺陷，嚴重製約了排放煙氣脫 硫脫硝的實際實施。煙氣脫硫技術主要以石灰石-石膏溼法、旋轉噴霧半乾法、爐 內噴鈣尾部增溼活化、海水脫硫、電子束脫硫、煙氣循環流化床脫硫等為主，其 中溼式石灰石法是現今世界上應用最為廣泛的尾部煙氣脫硫技術，其主要問題在於吸收劑(石灰或石灰石)的溶解度小，利用率低，廢渣量大；煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)、電子束法、 脈衝電暈法、絡合物吸收法和尿素吸收法等，目前運行中較為成熟的煙氣脫硝技 術主要是SCR技術、SNCR技術以及SNCR/SCR組合技術，但SCR法存在初顯 投資費用較高，操作溫度範圍窄，且存在氨洩漏，會生成N20，以及催化劑易失 活等缺點；而SNCR脫硝效率較低，且氨洩漏多，造成二次汙染。近年來世界各
國，尤其是工業發達國家都相繼開展了同時脫硫脫硝技術的研究開發，並進行了 一定的工業應用，國外目前有電子束照射法、脈衝電暈法、活性炭吸附法、NOxSO 工藝和Pahlman煙氣脫硫脫硝工藝等，但我國目前尚缺乏此類技術或因能耗和成 本過高而不適應。中國發明專利(申請號91105599.1)提出了以氨水、硫銨或其 酸性水溶液、尿素及其化合物粉或其水溶液在爐內不同溫度段進行同時脫硫脫硝。 該發明與本實用新型在脫硫脫硝劑上有某些相同之處，但其使用工藝與本法完全不同，其效果也大不相同。中國發明專利(申請號91105599.1)用於爐內高溫段， 勢必帶來高的能量損耗，以及爐內腐蝕等問題。傳統的脫硫脫硝裝置大都採用一級反應器布置，不僅使得反應器設備空間高 度增加，帶來了安裝和維護的難度，同時還使得吸收液整體濃度單一化，對設備 的運行管理和和系統運行成本帶來不利的因素，無法實現系統最佳經濟運行效果。 然而，如果採用兩級反應器的獨立布置，不僅將使得整個系統複雜化，而且還會 增大設備的佔地面積，這些情況對實際使用既不合理，也不經濟。發明內容本實用新型旨在於提供--種能夠減小設備佔地面積且結構緊湊的煙氣同時脫 硫脫硝一體化雙級噴淋式吸收反應器。本實用新型採用如下技術方案本實用新型所述的煙氣同時脫硫脫硝一體化 雙級噴淋式吸收反應器，包括筒體，在筒體內設有隔板且由該隔板與筒體圍成的 一個空間為一級吸收反應器，由該隔板與筒體圍成的另一個空間為二級吸收反應 器，在一級吸收反應器上設有一級吸收反應器煙氣入口，在一級吸收反應器的下 部設有一級氣體分布器，在一級吸收反應器的下端連接有一級集液槽，在一級吸 收反應器的上部設有一級除霧器，在一級吸收反應器內且位於一級除霧器的下方 設有--級噴淋器，且一級噴淋器的噴嘴向下，在二級吸收反應器上設有二級吸收 反應器煙氣出口，在二級吸收反應器的下端連接有二級集液槽，在二級吸收反應 器的上部設有二級氣體分布器，在二級吸收反應器內且位於二級氣體分布器下方 設有二級噴淋器且二級噴淋器的噴嘴向下， 一級除霧器與二級氣體分布器由通道 連通。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點-1. 在本實用新型內，煙氣與分別置於一級吸收反應器及二級吸收反應器 內的吸收液進行氣液混合，有效地實現了同時脫硫脫硝過程，其綜合 效率高、系統簡單、投資成本低、運行費用小、無二次汙染。2. 兩級反應器內均設有進氣分布器，使得反應器內煙氣分布更加均勻， 有利於反應器內氣液或氣氣相的化學反應。3. 採用兩級反應器處理過程，在一級反應器內煙氣與氨和尿素混合溶液 混合接觸，煙氣中大部分S02和NOx被聯合吸收脫除，煙氣經一級除 霧器除去煙氣中大部分的液滴，少量夾帶的氨隨煙氣一起進入二級反 應器；在二級反應器內煙氣僅與尿素溶液進行混合接觸，煙氣從一級 反應器夾帶的少量氨在此再次與煙氣中SCb反應，氨基本被消耗盡， 而兩級處理過程使得反應溫度更易於控制，有效地解決氨法脫硫引起 的氣溶膠和氨排放等問題。4. 由於採用兩級處理過程，可以對高、低不同濃度的S02和NCV煙氣採 用不同比例的氨和尿素混合溶液，便於運行中調節與控制，使得煙氣 同時脫硫脫硝效率和運行成本達到最佳經濟效果。5. 採用兩級反應器一體化設計技術，將一級、二級反應器耦合在同一個 容器內，以隔板將兩級反應器隔開，使得一級反應器的出口和二級反 應器進口成為內部通道，這不僅大大簡化了兩級反應器的連接構造， 節省初投資成本，同時實現了煙道氣低進低出的結構布置，有利於設 備的安裝與維護，具有結構緊湊的優點。6. 採用兩級反應器一體化設計技術，將煙氣流動方式由單一向上變為先 向上，後向下的流動方式，大大降低了煙氣淨化設備的空間高度，節 約了空間、節省了成本。7. 採用兩級反應器一體化設計技術，將一級、二級反應器耦合在同一個 容器內，以隔板將兩級反應器隔開，使得淨化反應器設備的散熱損失
減少，節省了後續工藝過程的能耗。 8. 採用噴淋式反應器，其優點在於噴淋式反應器合理布置能保證氣液間的混合均勻，有利於氣液間的化學反應；同時噴淋法實際運用和設計 成熟，有現成的成功技術和參數可參照，風險性較小。


圖1是本實用新型實施例的結構示意圖，其中有一級吸收反應器煙氣入口 21、 -級氣體分布器2、 一級噴淋器22、 一級除霧器4、 一級和二級反應器隔板23、 二級氣體分布器5、 二級噴淋器24、 二級除霧器7、 二級吸收反應器煙氣出口 25、 反應器筒體28。
具體實施方式
實施例1:一種煙氣同時脫硫脫硝一體化雙級噴淋式吸收反應器，其特徵在於包括筒體 28，在筒體28內設有隔板23且由該隔板23與筒體28圍成的一個空間為一級吸 收反應器3，由該隔板23與筒體28圍成的另一個空間為二級吸收反應器6，在一 級吸收反應器3上設有-j級吸收反應器煙氣入口 21，在一級吸收反應器3的下部 設有一級氣體分布器2，在一級吸收反應器3的下端連接有一級集液槽15，在一 級吸收反應器3的上部設有一級除霧器4，在一級吸收反應器3內且位於一級除霧 器4的下方設有一級噴淋器22，且一級噴淋器22的噴嘴向下，在二級吸收反應器 6上設有二級吸收反應器煙氣出口 25,在二級吸收反應器6的下端連接有二級集 液槽ll，在二級吸收反應器6的上部設有二級氣體分布器5，在二級吸收反應器6 內且位於二級氣體分布器5下方設有二級噴淋器24且二級噴淋器24的噴嘴向下， 一級除霧器4與二級氣體分布器5由通道連通。
權利要求1、一種煙氣同時脫硫脫硝一體化雙級噴淋式吸收反應器，其特徵在於包括筒體(28)，在筒體(28)內設有隔板(23)且由該隔板(23)與筒體(28)圍成的一個空間為一級吸收反應器(3)，由該隔板(23)與筒體(28)圍成的另一個空間為二級吸收反應器(6)，在一級吸收反應器(3)上設有一級吸收反應器煙氣入口(21)，在一級吸收反應器(3)的下部設有一級氣體分布器(2)，在一級吸收反應器(3)的下端連接有一級集液槽(15)，在一級吸收反應器(3)的上部設有一級除霧器(4)，在一級吸收反應器(3)內且位於一級除霧器(4)的下方設有一級噴淋器(22)，且一級噴淋器(22)的噴嘴向下，在二級吸收反應器(6)上設有二級吸收反應器煙氣出口(25)，在二級吸收反應器(6)的下端連接有二級集液槽(11)，在二級吸收反應器(6)的上部設有二級氣體分布器(5)，在二級吸收反應器(6)內且位於二級氣體分布器(5)下方設有二級噴淋器(24)且二級噴淋器(24)的噴嘴向下，一級除霧器(4)與二級氣體分布器(5)由通道連通。
專利摘要本實用新型公開了一種煙氣同時脫硫脫硝一體化雙級噴淋式吸收反應器，包括筒體，一級吸收反應器，二級吸收反應器，一級吸收反應器煙氣入口，一級氣體分布器，一級集液槽，一級除霧器，一級噴淋器，二級吸收反應器煙氣出口，二級集液槽，二級氣體分布器，二級噴淋器，一級除霧器與二級氣體分布器由通道連通。採用兩級處理過程且將一級、二級反應器耦合在同一個容器內簡化了兩級反應器的連接構造，實現了煙道氣低進低出的結構布置結構緊湊。而且將煙氣流動方式由單一向上變為先向上，後向下的流動方式，降低了煙氣淨化設備的空間高度。
文檔編號B01D53/78GK201040229SQ20072003660
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月6日 優先權日2007年4月6日
發明者姚志彪, 熊源泉, 陸靜雅, 鳴 高 申請人:東南大學