一種改進型物化生化一體化脫硫脫硝設備的製作方法

2024-04-03 13:30:05

本實用新型屬於脫硫脫硝工藝設計技術領域，具體是涉及一種改進型物化生化一體化脫硫脫硝設備。

背景技術：

我國當前鍋爐、爐窯煙氣脫硫脫硝工藝技術在工程實踐中面臨各種問題，雖然SNCR技術為我國煙氣脫銷發揮過階段性作用，但是工程實踐中出現的問題尤其是NO脫除效果不佳等問題和情況屢見不鮮，SNCR技術脫除效率的影響因素包括溫度的影響，噴槍位置的影響，溶液停留時間的影響，還原劑和煙氣混合的程度影響和其他因素以及腐蝕性影響，NOx的還原反應發生在一特定的溫度範圍內，（最佳的反應溫度區間為850℃～1050℃），若溫度過低，NH3反應不完全，容易造成NH3逃逸，形成二次汙染；而溫度過高（1200℃以上），NH3則容易被氧化為NOx需二次脫硝，可見溫度過高或過低都會導致還原劑的損失和NOx脫除率下降，以及爐內噴氨客觀上存在循環流化床鍋爐二次進風以及懸浮層波動影響，使工況溫度很難控制在最佳範圍內，直接影響脫氮效果；溶液停留（化學反應）時間：必須在合適的溫度和反應物在反應器內停留的總時間內，NH3或CONH2等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須同時完成，一般要求時間：3s--5s，而霧化狀態的氨在鍋爐內的停留時間長短取決於爐膛的尺寸、煙氣流經爐膛的速度、溶液霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素，SNCR系統需根據不同的爐型分別設計不同的方案，確保還原劑停留時間達到3s-5s，以保證穩定的脫硝效率，如此必然帶來工程造價的提高和實施的難度；還原劑與煙氣應充分混合和接觸，以保證充分還原反應，混合程度取決於爐膛的結構類型和氣流運動方式，混合越充分，反應越充分，脫硝效率越高，反之脫硝效率將成直線下降，但爐內噴氨很難滿足其反應條件，帶來一系列反應不完全和反應形態的變化等一系列問題，很難控制和提高脫氮效率。

目前的脫硫脫銷一體化裝置普遍存在受溫度、鹽類腐蝕性等因素影響，NOx脫除率不高，佔NOx90%以上的NO脫除效率不佳。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型公開了一種改進型物化生化一體化脫硫脫硝設備，大大提高了NO的轉化率和脫硫脫硝效率。

為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案：一種改進型物化生化一體化脫硫脫硝設備，包括物化塔體和生化塔體，所述物化塔體頂端和生化塔體頂端之間通過空氣源給氧器連接，所述物化塔體一側設有煙氣進風口，所述物化塔體內靠近所述煙氣進風口一側設有旋風分離裝置，所述物化塔體內從上到下依次設有第一出氣口、驟冷環、霧化升流導管、泡罩花盤、泡罩反應堆和造泡器，所述生化塔體內從上到下依次設有第二出氣口、NO轉換器、導流環、文丘裡混流器、兼氧生化床、硝化反硝化裝置和上清液回流裝置，所述生化塔體一側設有負壓出風口，所述物化塔體和生化塔體中間設有加藥復配裝置，所述加藥復配裝置底端連接上清液回流裝置，所述上清液回流裝置一端位於所述物化塔體一側，所述上清液回流裝置另一端位於所述生化塔體一端，所述上清液回流裝置底端中部靠近所述物化塔體一側設有第一導流板，所述上清液回流裝置底端中部靠近所述生化塔體一側設有第二導流板，所述物化塔體內靠近所述第一導流板側設有第一蘭美拉澄清裝置，所述生化塔體內靠近所述第二導流板側設有第二蘭美拉澄清裝置，所述第一蘭美拉澄清裝置、第一導流板、第二蘭美拉澄清裝置和第二導流板底端位於同一水平線上，所述第一蘭美拉澄清裝置外側設有第一集水管，所述第二蘭美拉澄清裝置外側設有第二集水管，所述第一蘭美拉澄清裝置、第一導流板、第二蘭美拉澄清裝置和第二導流板底端設有第三集水管，所述第一集水管、第二集水管和第三集水管相連通。

進一步地，所述第三集水管底端設有承託底盤，所述承託底盤底端兩側分別設有第一汙泥濃縮器和第二汙泥濃縮器，所述第三集水管上端位於所述第一導流板和第二導流板之間設有排汙泵，所述排汙泵與所述第一汙泥濃縮器和第二汙泥濃縮器之間連通。

進一步地，所述第一汙泥濃縮器和第二汙泥濃縮器內均設有吸泥孔管。

進一步地，所述承託底盤底端設有一組樁基。

進一步地，包括設於所述物化塔體一側的電除塵裝置和布袋除塵裝置，所述電除塵裝置和布袋除塵裝置之間通過管道連接，所述布袋除塵裝置通過管道連接至所述物化塔體的煙氣進風口。

進一步地，所述物化塔體和布袋除塵裝置之間設有前置風機，所述前置風機位於所述煙氣進風口下方。

進一步地，所述生化塔體一側設有煙囪，所述生化塔體和煙囪之間通過管道連接，所述生化塔體和煙囪之間設有後置風機，所述後置風機位於所述負壓出風口下方。

進一步地，所述煙囪的高度為85m。

本實用新型與現有技術比較，具有的優點是：針對NO難處理問題而設置的物化+生化、硝化反硝化工藝技術路線有效解決了煙氣脫銷的問題，大大提高了NO的轉化率和脫硫脫硝效率，實現了經濟可行的超低排放環境保護目標。

附圖說明

圖1是本實用新型提供設備的結構示意圖。

圖2是物化生化一體化脫硫脫硝設備結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

實施例：

參照圖2，本實用新型提供的一種改進型物化生化一體化脫硫脫硝設備，包括物化塔體1和生化塔體2，所述物化塔體1頂端和生化塔體2頂端之間通過空氣源給氧器3連接，所述物化塔體1一側設有煙氣進風口4，所述物化塔體1內靠近所述煙氣進風口4一側設有旋風分離裝置5，所述物化塔體1內從上到下依次設有第一出氣口6、驟冷環7、霧化升流導管8、泡罩花盤9、泡罩反應堆10和造泡器11，所述生化塔體2內從上到下依次設有第二出氣口12、NO轉換器13、導流環14、文丘裡混流器15、兼氧生化床16和硝化反硝化裝置17，所述生化塔體2一側設有負壓出風口19，所述物化塔體1和生化塔體2中間設有加藥復配裝置20，所述加藥復配裝置20底端連接上清液回流裝置21，所述上清液回流裝置21一端位於所述物化塔體1一側，所述上清液回流裝置21另一端位於所述生化塔體2一端，所述上清液回流裝置21底端中部靠近所述物化塔體1一側設有第一導流板22，所述上清液回流裝置21底端中部靠近所述生化塔體2一側設有第二導流板23，所述物化塔體1內靠近所述第一導流板22側設有第一蘭美拉澄清裝置24，所述生化塔體2內靠近所述第二導流板23側設有第二蘭美拉澄清裝置25，所述第一蘭美拉澄清裝置24、第一導流板22、第二蘭美拉澄清裝置25和第二導流板23底端位於同一水平線上，所述第一蘭美拉澄清裝置24外側設有第一集水管26，所述第二蘭美拉澄清裝置25外側設有第二集水管27，所述第一蘭美拉澄清裝置24、第一導流板22、第二蘭美拉澄清裝置25和第二導流板23底端設有第三集水管28，所述第一集水管26、第二集水管27和第三集水管28相連通，所述第三集水管28底端設有承託底盤29，所述承託底盤29底端兩側分別設有第一汙泥濃縮器30和第二汙泥濃縮器31，所述第三集水管28上端位於所述第一導流板22和第二導流板23之間設有排汙泵32，所述排汙泵32與所述第一汙泥濃縮器30和第二汙泥濃縮器31之間連通，所述第一汙泥濃縮器30和第二汙泥濃縮器31內均設有吸泥孔管33，所述承託底盤29底端設有一組樁基18。

工作原理：

煙氣流通過煙氣進風口4切向進入物化塔體1內，首先通過旋風分離裝置5除去煙氣中的顆粒，隨後流至中部的泡沫儲腔，泡沫儲腔內包括泡罩花盤9、泡罩反應堆10和造泡器11，其中造泡器11會源源不斷產生大量細小鹼性泡沫，首先經處理後的煙氣中SOx、COx、NOx以及苯苪芘焦油類汙染物質充分與鹼性泡沫接觸，被泡沫吸附，泡沫在物理能和化學能相互作用下激活，並發生爆炸反應，同時誘發丁道爾效應的產生，在狹小的空間內釋放巨大的物理能和化學能，使得煙氣流中汙染物被有效補集、化合。在氣泡不斷產生和爆炸的過程中，產生高密度霧化區，產生二次硝化反應，而後被霧化升流導管8螺旋導入驟冷區中，驟冷區中包括驟冷環7，在此區域，霧化氣體以及二次硝化被捕捉的氮氧化物和挾帶的泡沫在上升氣流作用下經過冷卻環時，形成凝結水，在重力作用下產生均勻水膜掛壁而下，將附著在塔壁的反應生成物驅除，在驟冷條件下析出的焦油類懸浮物，被水膜帶入物化塔體1塔底部的第一蘭美拉澄清裝置24澄清去除，淨化氣體最終從物化塔體1頂端的第一出氣口6排出，煙氣洗滌液氨液經一體化物化生化裝置通過硝化反硝化生化全過程將NOx去除，上清液經過上清液回流裝置21澄清後補藥循環使用，裝置中池底沉渣定期清理外運或復配後做氨基複合肥，形成硝煙除塵、脫硫脫硝系統的完全閉路循環、零排放的小系統清潔生產模式，NO在缺氧條件下不溶於液體，所以不參加反應，但是NO在富氧狀態中可迅速轉化為NO2和N2O3，反應方程式為NO+O2= NO2+N2O3，為了使得NO徹底轉換成為NOx本設備內設有空氣源給氧器3，煙氣首先切向流向物化塔體1內通過物化處理後進入生化床（生物接觸氧化法），在進入生化塔體2之前首先進入空氣源給氧器3將NO轉換為溶於水的NOx再通過生物接觸氧化法由嗜氮菌完成硝化反硝化全過程：

硝化反應：

4NH3+5O2=4NO+6H2O-2NO+O2=2NO-24NO2+2H2O+O2= = =4HNO3

反硝化反應：

NO3+CH3OH= = =N2+CO2+H2O+OH-R

其中藥液由鍋爐排汙水或廢氨水、廢鹼水、石灰水上清液，經復配製得，以廢制廢，綜合利用。

在本實用新型中，參照圖1，在包括設於所述物化塔體1一側的電除塵裝置34和布袋除塵裝置35，所述電除塵裝置34和布袋除塵裝置35之間通過管道連接，所述布袋除塵裝置35通過管道連接至所述物化塔體1的煙氣進風口4，所述物化塔體1和布袋除塵裝置35之間設有前置風機36，所述前置風機36位於所述煙氣進風口4下方，所述生化塔體2一側設有煙囪37，所述生化塔體2和煙囪37之間通過管道連接，所述生化塔體2和煙囪37之間設有後置風機38，所述後置風機38位於所述負壓出風口19下方，所述煙囪37的高度為85m，在煙氣進入物化生化裝置之前，首先通過電除塵裝置34和布袋除塵裝置35將煙氣進行預處理，進一步保證處理效果最佳。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。