专利名称：一种利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟气中硫化物、氮氧化物去除设备，尤其涉及一种利用尿液去 除烟气中硫化物、氮氧化物的设备。
背景技术：
目前，国内外用于工业燃煤、燃油锅炉的烟气净化处理的装置种类繁多，主要 包括干式和湿式。大部分使用介质诸如水、碱水、氨、石灰、熟石灰来处理烟气，以达 到净化烟气的目的。这些在多年的实际应用中已经验证有不错的效果。在广大偏远落后的农村区域，小企业如石灰窑、砖厂、冶炼厂、化工厂等，应 沿用传统的烟气净化处理方案，但因负担不起高昂的废弃处理化工产品的费用，对废气 不加处理便任意排放，造成对空气的严重污染。我们发现，在这些区域的中小企业中没 有尿液污水排放系统，任意排放，较为严重，这是一个毋庸置疑的实际情况。在这些区 域的工厂以及一些畜牧养殖场把尿液收集起来还是简便易行的。把尿液作为处理废气的 化工原料，这在我们长期的实际应用中得到了很好的验证。尿液在净化烟气中的应用， 为废物利用开拓了新的途径。利用尿液中含有的尿素、水分和其他正在探讨的未知原理 对去除废弃中硫化物、氮氧化物等具有切实的去除效果。它对于环保有着极为重要的意 义，环保中的二次污染是当前我国国情面临的一个急需解决的问题。因此，急需一种能把尿液收集起来用作烟气净化处理的原料以达到既可以起到 环保作用又可以很好地节约成本，从而达到良好的经济效益的设备。
发明内容
本发明旨在提供一种利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，以解决现 有废气处理成本较高的技术问题。本发明的发明目的是通过下述技术方案来实现的—种利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，包括顶部设有尿液储罐进口、尿液储罐出口的尿液储罐，烟气处理塔，所述烟气处理塔的顶部、底部、中下部分别连接有烟气处理塔排 气管、烟气处理塔排液管、烟气处理塔进气管，烟气处理塔内部分布有至少两层喷雾 层，各层喷雾层均由六个红宝石造雾喷嘴组成，各层喷嘴的喷雾颗粒均大小均不相同， 由上至下喷嘴喷雾颗粒逐渐减小；设有进口和出口的气液分离装置，所述气液分离装置8设有气体分配腔、分离 腔、进化缓冲腔，以及同气液分离装置管道连接的烟气除味装置，所述烟气除味装置的顶部设有烟气 除味装置出气口，烟气除味装置的下部设有同气液分离装置管道连接的烟气除味装置进 气口，所述烟气除味装置的内部设有活性碳支架，其中，所述储液灌出口、烟气处理塔之间通过管道连接并设有水泵，所述水泵和烟气处理塔之间通过管道连接并串联设有次级过滤器、电磁阀，所述水泵进口端设有 初级过滤器，所述初级过滤器设置于储液灌内，所述气液分离装置、烟气处理塔的下端 设有集液箱。优选地，所述喷雾层为三层。优选地，所述烟气除味装置上有两个半圆形开口，以用于更换活性碳。进一步 地，所述开口处设有密封装置，以确保烟气不会外溢。本发明的有益效果将尿液收集起来加以用，解决了尿液的环境污染问题；通 过尿液中的水分、尿素及其他未知成分来消除烟气中的硫化物、氮氧化物，从而实现了 保护环境、节约成本。
图1是设备工作原理图；图2是烟气处理塔的结构示意图；图3是尿液储罐的结构示意图；图4是烟气除味装置示意图。图中1、尿液储罐；2.初级过滤器；3、水泵；4、次级过滤器；5、电磁阀；6、 烟气处理塔；7、集液箱；8、气液分离装置；9、烟气除味装置；10、烟气处理塔进气 管；11、烟气处理塔排液管；12、烟气处理塔排气管；13、尿液储罐进口 ； 14、尿液储 罐出口； 15、烟气除味装置进气口； 16、活性碳支架；17、烟气除味装置出气口。
具体实施例方式以下参照附图1-4，结合具体的实施方式对本发明作进一步的说明。一种利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，包括顶部设有尿液储罐进口、尿液储罐出口的尿液储罐1，烟气处理塔6，所述烟气处理塔6的顶部、底部、中下部分别连接有烟气处理塔 排气管12、烟气处理塔排液管11、烟气处理塔进气管10，烟气处理塔6内部分布有至少 两层喷雾层，各层喷雾层均由六个红宝石造雾喷嘴组成，各层喷嘴的喷雾颗粒均大小均 不相同，由上至下喷嘴喷雾颗粒逐渐减小；设有进口和出口的气液分离装置8，所述气液分离装置设有气体分配腔、分离 腔、进化缓冲腔，以及同气液分离装置8管道连接的烟气除味装置9，所述烟气除味装置9的顶部设有 烟气除味装置出气口 17，烟气除味装置9的下部设有同气液分离装置8管道连接的烟气除 味装置进气口 15，所述烟气除味装置9的内部设有活性碳支架16，其中，所述储液灌1出口、烟气处理塔6之间通过管道连接并设有水泵3，所述 水泵3和烟气处理塔6之间通过管道连接并串联设有次级过滤器4、电磁阀5，所述水泵3 进口端设有初级过滤器2，所述初级过滤器2设置于储液灌1内，所述气液分离装置8、 烟气处理塔6的下端设有集液箱7。本发明的目的是利用尿液中的水分、尿素及其他未知成分来消除烟气中的硫化物、氮氧化物，从而实现保护环境，节约成本的目的。烟气处理塔6的结构如图2所示。优选地，烟气处理塔为直径为lm，高为2m 的圆柱形结构，材质为不锈钢材质，由四块不锈钢板焊接而成的圆柱形。在烟气处理塔6外壳的上方是烟气处理塔排气管12，排气管12的优选直径为 30cm,烟气处理塔6采用多层喷雾结构，按上中下均勻分布，最上层距离烟气处理塔6的 顶部距离优选为50cm，烟气处理塔6下端设有烟气处理塔排液管11，在最下层喷雾层和 底部之间设有处烟气理塔进气管10，烟气处理塔排液管11下方连接有集液罐7。烟气处理塔6内部有上中下三层喷雾层，各层喷雾层均采用红宝石雾化喷嘴。 该喷嘴优选采用高度耐磨损的红宝石作为主材料，使其完全能长期承受因高压带来的高 速水流的冲击摩擦。最下层喷雾结构优选使用的是带过滤座红宝石喷嘴，型号为上海信华长_5型 红宝石喷嘴，雾化液滴尺寸<10μιη，雾化范围单个喷嘴雾扩散在2平米以上，置 空时间长，喷嘴孔径0.5mm，材质黄铜外镀镍，内置过滤器、止回阀(防液滴回 流)，喷雾量120-240cc/Min。中间层喷雾层由六个型号为上海信华长_4型带过滤座红宝石喷嘴组成，各喷嘴 与最下层喷雾层各喷嘴的夹角为30°，雾化液滴尺寸<10μιη，喷嘴孔径0.4mm， 材质黄铜外镀镍，喷雾量95-178cc/Min。最上层喷雾层由六个型号为上海信华长-34型带过滤座红宝石喷嘴组成，各喷 嘴与中间层各喷嘴的夹角为30°，雾化液滴尺寸<10μιη，喷嘴孔径0.3mm，材 质黄铜外镀镍，喷雾量80-140cc/Min。烟气从烟气处理塔进气管10进入烟气处理塔6，首先经过最下层过滤层。经过 喷嘴由多角度喷射出的雾液，从而和烟气充分混合和接触。一部分烟气中的硫化物、氮 氧化物被尿液吸收，其余部分随雾液向上。经过最下层喷雾，脱硫率达40%，脱氮率达 到 32%。烟雾继续上升，通过第二层喷雾层，烟气中的硫化物、氮氧化物继续被尿液中 的水、尿素及其它未知成分吸收，此时烟气中残余的硫化物、氮氧化物继续减少。当 烟雾通过第三层喷雾层时，此时烟气中的硫化物、氮氧化物完成过滤过程，脱硫率达到 63%,脱氮率达56%。烟气处理设备长时间工作，喷雾管喷出的雾气会凝结成液体，在烟气处理塔6 内下降或沿着设备壳内壁流到烟气处理塔6底部，烟气处理塔6的底部为倒锥形。在烟气处理塔6下部设有液体回收装置，例如集液箱7，尿液经过烟气处理塔排 液管11，并通过导液管流出并回收。导液管采用直径为5_的不锈钢耐腐蚀钢管，导 液管直接深入集液箱液面下方，由于导液管很细，保证气体不会溢出。集液箱7优选采用长宽高均为1.5m的立方体结构，采用不锈钢材质。使用过 程中可以埋在地下，也可以置于地面上方，使集液箱7高度低于烟气处理塔6底部高度即 可，对集液箱7中的液体定期清空回收处理，避免造成环境的二次污染。尿液储罐1两端为半球形，中间为圆柱形结构，如图3所示。优选地，中间圆 柱体的长度为1.5m，直径为lm。尿液储罐1的左端是尿液储罐进口 13，右端有尿液储 罐出口 14。输送管路通过出口进入尿液储罐1，将尿液储罐1中的尿液通过水泵3吸入烟气处理塔6。初级过滤器2优选采用苏州市明瑞精工器材有限公司的CJS单管不锈钢过滤器， 选用过滤器的滤芯尺寸为Φ 113*500，滤芯间隙为0.25mm。在使用过程中，初级过滤器2 伸入到尿液储罐1的底部，初级过滤器2将尿液中混入的其它较大的杂质进行初级过滤， 过滤掉尿液中混入的直径大于0.25mm的其他杂质，使得尿液基本符合红宝石喷嘴喷洒使 用的条件。次级过滤器4优选采用的是索菲特管道流体过滤器可清洗液体过滤器，能够实 现不停机的情况下自动在线清理滤芯，避免频繁拆洗过滤芯，过滤器壳体的材质为不锈 钢材质，过滤精度为0.2mm。正常过滤时，液体由上侧入口进入过滤器，通过不锈钢过 滤器过滤，洁净的液体从下侧面出口流出。次级过滤器4安装在水泵3和烟气处理塔6之间。次级过滤器4将通过初级过 滤器2和水泵3的尿液再次过滤，过滤掉尿液中直径大于0.2_的其他杂质，使尿液完 全符合红宝石喷嘴喷洒的要求，可以有效的防止红宝石喷嘴堵塞。水泵3优选采用的是北方北光防腐设备有限公司生产的25F-14防腐离心泵， 泵的流量为4-6m3/h，扬程为10-14m，转速为2800转/分，功率为0.55千瓦，电压为 380V，效率为50%，允许吸程为6m。在工作过程中，水泵3将尿液储罐1中的尿液抽 出，经过初级过滤、次级过滤将尿液从红宝石喷嘴喷出，水泵3为整个喷雾过程提供动 力。在水泵3的吸水管末端有初级过滤器2，并置于尿液储罐1内，次级过滤器4置 于水泵2的输送管道上。通过电磁阀5控制输液管道的通断。电磁阀5、红宝石喷嘴， 水泵2通过输送管道相连。尿液储罐1中的尿液经过初级过滤器2，被吸入水泵3，加压 至 0.3-0.4MPa。在经过次级过滤器4，过滤到尿液中混入的其它的杂质，使尿液中含有的其它杂 质的最大直径小于红宝石喷嘴的最小孔径。由输送管路输送至烟气处理塔6，并由置于烟 气处理塔6中的红宝石造雾喷嘴呈雾状喷出，与流经烟气处理塔的烟气充分混合，使之 与烟气中的硫化物、氮氧化物发生反应，从而去除烟气中的硫化物、氮氧化物。通过调节电磁阀5的开度从而控制烟气处理塔6内喷雾的喷液量，使之与所需处 理的烟气量相匹配，实现烟气处理设备高效节能的工作。经过处理的气体中含有大量的 水汽，需要经过气液分离除味装置进行气液分离后排出，这样可以减少烟气对管道的腐 蚀，同时可以除去气味，使排出的气体符合标准。气液分离装置8内设有气体分配腔、分离腔、进化缓冲腔，气液分离装置8壳体 的外部分别设有进口和出口。壳内还还包括弧形叶片，漏板，隔板，弧形叶片，液封防 气帽。带有液体的气体首先进入气体分配腔，气体分配腔控制气体均勻地进入分离腔， 弧形叶片保证大小液滴能够迅速碰撞、聚结，进化缓冲腔确保分离后气体顺利流出分离 元件，从而使液体进入集液箱7、气体进入烟气除味装置9。烟气除味装置9的结构如图4所示。烟气由烟气除味装置9的进气口 15进入烟 气除味装置9，首先经过下层的活性碳支架16，烟气充满活性炭支架的各层，活性炭支 架16各层之间装有活性炭，活性碳放在蜂巢状支架上，既可以减少对烟气的阻力，又可 以使烟气和活性炭有尽可能大的接触面积，提高活性炭除味的效率。烟气首先与第一层活性炭接触，烟气中的大部分气味被活性炭吸收，随着烟气的继续上升，将通过第二层 活性炭层，并与其充分接触，吸附掉烟气中残留的气味，最后通过除味设备的排气口 17 排出。烟气除味装置9设备长时间工作，会使活性炭失效，故需要定期更换活性炭。 在烟气除味装置9上有两个半圆形开口，用于更换活性碳。在开口处设有密封装置，采 用耐腐的密封圈密封，确保烟气除味设备在工作时烟气不会外溢。经过多次试验，分别采用水、氨水、尿液处理烟气，得出烟气中硫化物、氮氧 化物去除率分别如表1、表2所示，采用尿液作为烟气处理的介质时，改变喷雾层数和喷 嘴数量，脱硫、脱氮的效率如表3所示。表 权利要求
1.一种利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，包括顶部设有尿液储罐进口、尿液储罐出口的尿液储罐，烟气处理塔，所述烟气处理塔的顶部、底部、中下部分别连接有烟气处理塔排气 管、烟气处理塔排液管、烟气处理塔进气管，烟气处理塔内部分布有至少两层喷雾层， 各层喷雾层均由六个红宝石造雾喷嘴组成，各层喷嘴的喷雾颗粒均大小均不相同，由上 至下喷嘴喷雾颗粒逐渐减小；设有进口和出口的气液分离装置，所述气液分离装置设有气体分配腔、分离腔、进 化缓冲腔，以及同气液分离装置管道连接的烟气除味装置，所述烟气除味装置的顶部设有烟气除 味装置出气口，烟气除味装置的下部设有同气液分离装置管道连接的烟气除味装置进气 口，所述烟气除味装置的内部设有活性碳支架，其中，所述储液灌出口、烟气处理塔之间通过管道连接并设有水泵，所述水泵和烟 气处理塔之间通过管道连接并串联设有次级过滤器、电磁阀，所述水泵进口端设有初级 过滤器，所述初级过滤器设置于储液灌内，所述气液分离装置、烟气处理塔的下端设有 集液箱。
2.如权利要求1中所述的利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，其特征在 于所述喷雾层为三层。
3.如权利要求1-2中任一所述的利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，其特 征在于所述烟气除味装置上有两个半圆形开口，以用于更换活性碳。
4.如权利要求3中所述的利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，其特征在 于所述开口处设有密封装置，以确保烟气不会外溢。
全文摘要
本发明公开了一种利用尿液去除烟气中硫化物、氮氧化物的设备，包括尿液储罐、烟气处理塔、气液分离装置以及烟气除味装置。所述储液灌出口、烟气处理塔之间通过管道连接并设有水泵，所述水泵和烟气处理塔之间通过管道连接并串联设有次级过滤器、电磁阀，所述水泵进口端设有初级过滤器，所述初级过滤器设置于储液灌内，所述气液分离装置、烟气处理塔的下端设有集液箱。本发明的有益效果是将尿液收集起来加以用，解决了尿液的环境污染问题；通过尿液中的水分、尿素及其他未知成分来消除烟气中的硫化物、氮氧化物，从而实现了保护环境、节约成本。
文档编号B01D53/78GK102008883SQ20101056193
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者姜宜宽, 陈茂荣 申请人:江苏紫光吉地达环境科技股份有限公司