一种可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置及方法
【专利摘要】本发明属节能环保【技术领域】。具体涉及一种可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置及方法。该装置包括集预洗涤区、预洗涤液收集区、脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区、一氧化氮氧化区、脱硝洗涤区、脱硝洗涤液收集区和除雾区于一体的多功能脱硫脱硝塔及配套的脱硫循环喷淋系统、脱硝循环喷淋系统各一套。本发明提供的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置及方法，脱硫脱硝单塔完成，亚硫酸盐和一氧化氮的氧化均只用空气，使烟气净化的投资、能耗和运营成本大幅降低，可实现硫酸盐和硝酸盐的分别回收和资源化利用，不再产生废水废渣、造成二次污染，并可达到90％以上的脱硝效率和98％以上的脱硫效率。
【专利说明】—种可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃煤锅炉烟气处理技术，尤其涉及一种可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置及方法，属节能环保【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国的煤炭资源非常丰富，煤炭占我国一次能源生产和消耗的比例一直在70%以上，今后很长的一个时期内煤炭都仍将是我国能源的主要来源之一。为此，我们必须认真研究煤炭燃烧过程中所产生的硫氧化物、氮氧化物的资源化回收利用问题，力争从中获得效益，将工作的思路和重心从治理S02和NOx排放所造成的污染转变到以煤炭燃烧过程中所产生的SO2和NOx为原料从事加工生产上来，形成新的经济增长点。
[0003]在这方面已经有大量的研究报道。CN101053747通过双氧水或臭氧将烟气中的NO氧化成NO2，然后用氨水吸收，生成亚硫酸铵、硝酸铵和亚硝酸铵的混合溶液，再用空气将其中的亚硫酸铵和亚硝酸铵氧化成硫酸铵和硝酸铵，同时对脱硫脱硝后的烟气进行除雾，最终获得洁净烟气。所形成的硫酸铵和硝酸铵混合溶液，经浓缩、结晶、干燥后，得到硫酸铵和硝酸铵的固体混合物作为化肥使用。该技术中尽管最后的脱硫脱硝副产物可作为化肥使用，但附加值相对较低。CN101337152通过臭氧将烟气中的502和勵同时氧化为SO3和N2O5,遇水后生成硫酸和硝酸的微小雾滴，再经荷电凝并后收集成混合酸液，最后经化学方法分离提纯成硫酸、硝酸。该发明的效果和益处是在同时脱除烟气中SO2和NO的过程中，不使用催化剂、吸收剂、不产生副产品，不对环境产生任何负面影响，为燃煤烟气脱硫脱硝提供一项资源化方法。但该技术并未详细说明如何将硫酸和硝酸的混酸进行分离，化学领域的工作者都知道，将硫酸和硝酸的混合溶液分离难度是很大的，而且在脱硫设备中形成稀酸溶液，对设备的腐蚀性是非常大的，设备投资及维护费用将非常大。CN101485957则公开了将脱硫和脱硝在两个设备内进行，用碱液把烟气中的SO2吸收下来，再在液相中用臭氧把亚硫酸盐氧化成硫酸盐；在脱硝设备中用臭氧把NO氧化为NO2,然后用碱液吸收形成亚硝酸盐/硝酸盐的混合物。该技术虽然实现了硫资源与氮资源的分离，但把脱硫、脱硝分别在两个设备内进行，需要投资建设两个塔，设备投资及运营成本要比单塔工艺高很多。CN101879404公开了另外的一种资源化的烟气脱硫脱硝方法，其依次包括:将SO2和NOx的烟气通入脱硫塔中，在脱硫塔中，SO2被脱硫剂(贫液)吸收；吸收SO2后的脱硫剂(富液)经多效蒸发器解吸，释放出SO2气体，经冷凝干燥后压缩成液体S02。经脱硫后的烟气进入脱硝塔中，喷入来自臭氧发生器的臭氧气体，烟气中的NO被氧化后，用脱硝剂吸收形成硝酸盐；溶液中硝酸盐达到一定浓度后结晶析出，经过滤、干燥得硝酸盐产品。该发明把烟气中的SO2和NOx分别以附加值较高的液体SO2和硝酸盐产品加以回收，实现脱硫脱硝过程的资源化、价值最大化，并可获得很高的脱硫脱硝率，脱硫率大于96%、脱硝率大于90%，硝酸盐产品纯度大于96%。但仍需属双塔工艺，设备投资及运营成本仍比单塔工艺高很多。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是要提供一种在单塔中实现硫硝双脱、分别回收的烟气净化装置及方法。采用该装置和方法能够有效提高烟气的脱硫、脱硝效率和脱硫脱硝吸收剂的利用率，并且其工艺流程简单、系统结构简化、投资及运行成本低廉，脱硫脱硝副产品为可资源化利用的硫酸铵和硝酸盐化肥，脱硫脱硝单塔完成，亚硫酸盐和一氧化氮的氧化可以只用空气，且不再产生废水废渣、造成二次污染，并可达到90%以上的脱硝效率和98 %以上的脱硫效率。
[0005]为实现上述目的，本发明所设计的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置，是由多功能脱硫脱硝塔及配套的脱硫循环喷淋系统、脱硝循环喷淋系统等组成；多功能脱硫脱硝塔由预洗涤区、预洗涤液收集区、脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区、一氧化氮氧化区、脱硝洗涤区、脱硝洗涤液收集区和除雾区组成。
[0006]其中的预洗涤区位于塔体上部的一侧，呈喇叭口朝下的立式文丘里管状，预洗涤液在喉部喷入以强化传质传热效果。预洗涤区的下部侧面与脱硫洗涤区相通，底部通过液封管A与预洗涤液收集区相连接；预洗涤液收集区位于塔体的底部，液封管A的正下方，为一上部敞开、开口朝上的喇叭状槽，通过液封管A与预洗涤区相连接，通过上部空间与脱硫洗涤液收集区相通，自底部至脱硫洗涤液收集区的塔壁，沿喇叭状槽设有一根硫酸铵输出绞龙；脱硫洗涤区位于塔体的下部，呈带折流板的水平隧道状，两侧分别与预洗涤区和一氧化氮氧化区相通，底部通过液封管B与脱硫洗涤液收集区相连接；脱硫洗涤液收集区位于塔体的底部，通过液封管B与脱硫洗涤区相连接，通过上部空间与脱硫洗涤液收集区相通，通过通气格栅与一氧化氮氧化区相通，靠近底部开有脱硫循环泵接口，高出预洗涤液收集区喇叭形槽的地方开有硫酸铵输出绞龙出口，内接硫酸铵输出绞龙，沿喇叭槽斜插到预洗涤液收集区的底部；一氧化氮氧化区由脱硫洗涤液收集区通气格栅上部气体通道、位于塔体中部的水平状隧道和位于塔体上部预洗涤区同一侧，塔壁与文丘里管之间的空间组成，与脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区和脱硝洗涤区相通，水平隧道塔壁上开有进风口 ；脱硝洗涤区位于塔体上部另一侧，呈多层带折流板的水平隧道状，两端分别与一氧化氮氧化区和除雾区相通，底部为敞开式脱硝洗涤液收集区，脱硝洗涤液收集区靠近底部自下而上开有脱硝循环泵接口和脱硝洗涤液溢流口 ；除雾区位于塔体的顶端。
[0007]本发明所设计的装置为塔体配设脱硫循环喷淋和脱硝循环喷淋两套相互独立，各自单独运行的系统。脱硫循环喷淋系统由预洗涤区的喉部喷嘴、脱硫洗涤区的喷淋装置和脱硫循环泵组成。预洗涤区的喉部喷嘴、脱硫洗涤区的喷淋装置并联，共用一台脱硫循环泵。脱硫洗涤液收集区、脱硫循环泵和预洗涤区的喉部喷嘴(脱硫洗涤区的喷淋装置)通过管路依次连接。脱硫洗涤液的PH值在脱硫洗涤液收集区进行调节，脱硫洗涤液收集区与含氨碱液输送泵、含氨碱液源通过管路依次连接。水平衡所需的水直接输送到脱硫洗涤区进行烟道直喷。脱硫洗涤区的水喷淋装置和水泵、水源通过管路依次连接。脱硫洗涤液的氧化在脱硫洗涤液收集区进行，脱硫洗涤液收集区与主风机通过管路依次连接。一氧化氮的氧化在一氧化氮氧化区进行，一氧化氮氧化区与辅助风机、氧化剂源通过管路依次连接。脱硝循环喷淋系统由脱硝洗涤区的喷淋装置和脱硝循环泵组成。脱硝洗涤液收集区、脱硝循环泵和脱硝洗涤区的喷淋装置通过管路依次连接。脱硝所需碱液直接输送到脱硝洗涤区进行烟道直喷。脱硝洗涤区的碱液喷淋装置和碱液输送泵、碱液源通过管路依次连接。脱硫产物硫酸铵以湿固体的形式采集，在预洗涤液收集区通过硫酸铵输出绞龙进行。脱硝产物硝酸盐以溶液的形式采集，在脱硝洗涤液收集区进行，脱硝洗涤液溢流口跟脱硝洗涤液储罐通过管路连接。
[0008]本发明所设计的以上述装置为基础的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化方法，包括以下步骤:
[0009]I)经除尘处理的锅炉烟气进入塔内，在预洗涤区跟脱硫洗涤液直接接触，传热传质，使锅炉烟气和脱硫洗涤液的温度均达到60?90°C之间。同时，也将大量水分蒸发至锅炉烟气中，使锅炉烟气的湿度达到近饱和，脱硫洗涤液中硫酸铵的浓度达到过饱和，得到低温湿烟气和预洗涤收集液。
[0010]2)预洗涤收集液进入预洗涤液收集区，在自下而上的蠕流过程中使结晶不断碰撞凝集变大，沉至底部，经由硫酸铵输出绞龙采出塔外，去进行干燥处理，母液则溢流至脱硫洗涤液收集区，与脱硫洗涤收集液混合在一起进行氧化、调PH和循环喷淋等项操作。低温湿烟气则进入脱硫洗涤区，所含二氧化硫被脱硫洗涤液和水吸收入液相，得到不含硫的湿烟气和脱硫洗涤收集液。不含硫的湿烟气流向一氧化氮氧化区，脱硫洗涤收集液则进入脱硫洗涤液收集区。
[0011]3)向脱硫洗涤液收集区通入空气，在60?80°C的温度下将亚硫酸铵氧化成稳定的硫酸铵，空气的通入量为其中所含氧的摩尔流量与烟气中所含硫与氮的总摩尔流量之比为1.1?2.0 ;向脱硫洗涤液收集区泵入氨类碱液，将脱硫洗涤液的pH控制在6.5?7.0，循环使用。空气穿过顶部栅格进入一氧化氮氧化区。
[0012]4)自辅助风机输入气体氧化剂，气体氧化剂的通入量为其中所含氧的摩尔流量与烟气中所含氮的摩尔流量之比为O?0.3，连同来自脱硫洗涤液收集区的空气一道，与不含硫的湿烟气混合，将其中所含的一氧化氮氧化为二氧化氮，得到二氧化氮烟气。
[0013]5) 二氧化氮烟气进入脱硝洗涤区，所含二氧化氮被脱硝洗涤液和碱液吸收入液相，得到既不含硫也
[0014]不含氮的洁净湿烟气和脱硝洗涤收集液。洁净湿烟气经除雾区除雾，排入大气。脱硝洗漆收集液
[0015]则不断循环使用，待达到一定浓度后自溢流口流出塔外，去进行浓缩、结晶和干燥处理。
[0016]所述气体氧化剂可以是臭氧，也可以是氧气，或空气。所述氨类碱液是液氨、氨水、碳酸氢铵水溶液或尿素水溶液。所述碱液是氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁或氧化镁其中至少一种的水溶液或悬浊液。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点在于:
[0018]其一，本发明将烟气的脱硫、脱硝过程集成在一个塔设备内，简化了工艺流程、减小了设备的占地面积，大幅降低了设备的投资和运行费用。
[0019]其二，本发明将烟气的降温、增湿和洗涤除尘与脱硫洗涤液的蒸发浓缩结合在一起，并在塔体的底部设计了专门的预洗涤液收集区，用于硫酸铵结晶，充分利用烟气余热进行蒸发浓缩，在塔内获得硫酸铵结晶，大幅降低了能耗和运行费用。
[0020]其三，本发明采用二次进风法进行一氧化氮的氧化，既充分利用亚硫酸铵氧化时通入的空气，节省了氧化剂的耗量，使能耗及相应的投资和运行费用得以大幅降低，又确保了一氧化氮的彻底氧化，从而获得90%以上的脱硝效率。
[0021]其四，本发明将脱硫跟脱硝设计为不使用同一种碱的两个独立的过程，脱硫采用氨法，以硫酸铵化肥为产物，脱硝采用钙、镁、钠、钾等非挥发性碱法，以硝酸盐化肥为产物，在确保脱硫效率达到98%以上、脱硝效率达到90%以上的同时，解决了氨逃逸、钙堵塞等现行烟气治理技术所面临的难题，所得到的硫酸铵和硝酸盐均为具有良好市场前景，特别符合我国作为农业大国的国情的化肥，实现了脱硫脱硝产物的资源化利用，有效避免了二次污染。
[0022]综上所述，本发明具有投资小、能耗低、工艺及系统简单、运行成本低、吸收剂利用率高、运行可靠、脱硫脱硝效率高等特点，其脱硫效率可达98%以上，脱硝效率可达90%以上，经过处理的洁净烟气完全符合国家关于二氧化硫和氮氧化物的排放标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图为一种可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明。
[0025]一种燃煤锅炉烟气用可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置由多功能脱硫脱硝塔及配套的脱硫循环喷淋系统、脱硝循环喷淋系统等组成；多功能脱硫脱硝塔由预洗涤区、预洗涤液收集区、脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区、一氧化氮氧化区、脱硝洗涤区、脱硝洗涤液收集区和除雾区组成。
[0026]其中的预洗涤区位于塔体上部的一侧，呈喇叭口朝下的立式文丘里管状，预洗涤液在喉部喷入以强化传质传热效果。预洗涤区的下部侧面与脱硫洗涤区相通，底部通过液封管A与预洗涤液收集区相连接；
[0027]预洗涤液收集区位于塔体的底部，液封管A的正下方，为一上部敞开、开口朝上的喇叭状槽，通过液封管A与预洗涤区相连接，通过上部空间与脱硫洗涤液收集区相通，自底部至脱硫洗涤液收集区的塔壁，沿喇叭状槽设有一根硫酸铵输出绞龙；
[0028]脱硫洗涤区位于塔体的下部，呈带折流板的水平隧道状，两侧分别与预洗涤区和一氧化氮氧化区相通，底部通过液封管B与脱硫洗涤液收集区相连接；
[0029]脱硫洗涤液收集区位于塔体的底部，通过液封管B与脱硫洗涤区相连接，通过上部空间与脱硫洗涤液收集区相通，通过通气格栅与一氧化氮氧化区相通，靠近底部开有脱硫循环泵接口，高出预洗涤液收集区喇叭形槽的地方开有硫酸铵输出绞龙出口，内接硫酸铵输出绞龙，沿喇叭槽斜插到预洗涤液收集区的底部；
[0030]一氧化氮氧化区由脱硫洗涤液收集区通气格栅上部气体通道、位于塔体中部的水平状隧道和位于塔体上部预洗涤区同一侧，塔壁与文丘里管之间的空间组成，与脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区和脱硝洗涤区相通，水平隧道塔壁上开有进风口 ；
[0031]脱硝洗涤区位于塔体上部另一侧，呈多层带折流板的水平隧道状，两端分别与一氧化氮氧化区和除雾区相通，底部为敞开式脱硝洗涤液收集区，脱硝洗涤液收集区靠近底部自下而上开有脱硝循环泵接口和脱硝洗涤液溢流口 ；除雾区位于塔体的顶端。
[0032]本发明所设计的装置为塔体配设脱硫循环喷淋和脱硝循环喷淋两套相互独立，各自单独运行的系统。
[0033]脱硫循环喷淋系统由预洗涤区的喉部喷嘴、脱硫洗涤区的喷淋装置和脱硫循环泵组成。预洗涤区的喉部喷嘴、脱硫洗涤区的喷淋装置并联，共用一台脱硫循环泵。脱硫洗涤液收集区、脱硫循环泵和预洗涤区的喉部喷嘴(脱硫洗涤区的喷淋装置)通过管路依次连接。脱硫洗涤液的PH值在脱硫洗涤液收集区进行调节，脱硫洗涤液收集区与含氨碱液输送泵、含氨碱液源通过管路依次连接。水平衡所需的水直接输送到脱硫洗涤区进行烟道直喷。脱硫洗涤区的水喷淋装置和水泵、水源通过管路依次连接。
[0034]脱硫洗涤液的氧化在脱硫洗涤液收集区进行，脱硫洗涤液收集区与主风机通过管路依次连接。一氧化氮的氧化在一氧化氮氧化区进行，一氧化氮氧化区与辅助风机、氧化剂源通过管路依次连接。
[0035]脱硝循环喷淋系统由脱硝洗涤区的喷淋装置和脱硝循环泵组成。脱硝洗涤液收集区、脱硝循环泵和脱硝洗涤区的喷淋装置通过管路依次连接。脱硝所需碱液直接输送到脱硝洗涤区进行烟道直喷。脱硝洗涤区的碱液喷淋装置和碱液输送泵、碱液源通过管路依次连接。
[0036]脱硫产物硫酸铵以湿固体的形式采集，在预洗涤液收集区通过硫酸铵输出绞龙进行。脱硝产物硝酸盐以溶液的形式采集，在脱硝洗涤液收集区进行，脱硝洗涤液溢流口跟脱硝洗涤液储罐通过管路连接。
[0037]本发明所设计的以上述装置为基础的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化方法，包括以下步骤:
[0038]I)经除尘处理的锅炉烟气进入塔内，在预洗涤区跟脱硫洗涤液直接接触，传热传质，使锅炉烟气和脱硫洗涤液的温度均达到60?90°C之间。同时，也将大量水分蒸发至锅炉烟气中，使锅炉烟气的湿度达到近饱和，脱硫洗涤液中硫酸铵的浓度达到过饱和，得到低温湿烟气和预洗涤收集液。
[0039]2)预洗涤收集液进入预洗涤液收集区，在自下而上的蠕流过程中使结晶不断碰撞凝集变大，沉至底部，经由硫酸铵输出绞龙采出塔外，去进行干燥处理，母液则溢流至脱硫洗涤液收集区，与脱硫洗涤收集液混合在一起进行氧化、调PH和循环喷淋等项操作。低温湿烟气则进入脱硫洗涤区，所含二氧化硫被脱硫洗涤液和水吸收入液相，得到不含硫的湿烟气和脱硫洗涤收集液。不含硫的湿烟气流向一氧化氮氧化区，脱硫洗涤收集液则进入脱硫洗涤液收集区。
[0040]3)向脱硫洗涤液收集区通入空气，在60?80°C的温度下将亚硫酸铵氧化成稳定的硫酸铵，空气的通入量为其中所含氧的摩尔流量与烟气中所含硫与氮的总摩尔流量之比为1.1?2.0 ;向脱硫洗涤液收集区泵入氨类碱液，将脱硫洗涤液的pH控制在6.5?7.0，循环使用。空气穿过顶部栅格进入一氧化氮氧化区。
[0041]4)自辅助风机输入气体氧化剂，气体氧化剂的通入量为其中所含氧的摩尔流量与烟气中所含氮的摩尔流量之比为O?0.3，连同来自脱硫洗涤液收集区的空气一道，与不含硫的湿烟气混合，将其中所含的一氧化氮氧化为二氧化氮，得到二氧化氮烟气。
[0042]5) 二氧化氮烟气进入脱硝洗涤区，所含二氧化氮被脱硝洗涤液和碱液吸收入液相，得到既不含硫也不含氮的洁净湿烟气和脱硝洗涤收集液。洁净湿烟气经除雾区除雾，排入大气。脱硝洗涤收集液则不断循环使用，待达到一定浓度后自溢流口流出塔外，去进行浓缩、结晶和干燥处理。
[0043]所述气体氧化剂可以是臭氧，也可以是氧气，或空气。所述氨类碱液是液氨、氨水、碳酸氢铵水溶液或尿素水溶液。所述碱液是氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁或氧化镁其中至少一种的水溶液或悬浊液。
[0044]具体过程为:烟气首先经过预洗涤区降温至90°C，然后进入脱硫洗涤区将易溶的二氧化硫除去，吸收液为氨类碱液，空气通入脱硫洗涤液收集区将亚硫酸铵氧化为硫酸铵；穿过脱硫洗涤区的烟气跟来自脱硫洗涤液收集区的空气混合，进入一氧化氮氧化区，同时通过辅助风机向一氧化氮氧化区喷入部分臭氧、纯氧或空气，氧化后的氮氧化物通过脱硝洗涤区进行脱硝，吸收液为钙、镁、钠、钾等非挥发性碱类的溶液或悬浊液，吸收液循环利用，硫酸铵可在预洗涤液收集区形成结晶，经由硫酸铵输出绞龙采出塔外，硝酸盐则以溶液的形式自溢流出塔外，收集在装置中处理后出售或进一步处理。
[0045]最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。
[0046]本发明可用其他的不违背本发明的精神和主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置，其特征在于，该装置由多功能脱硫脱硝塔及配套的脱硫循环喷淋系统、脱硝循环喷淋系统等组成；多功能脱硫脱硝塔由预洗涤区、预洗涤液收集区、脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区、一氧化氮氧化区、脱硝洗涤区、脱硝洗涤液收集区和除雾区组成。
2.如权利要求1所述的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置，其特征在于，预洗涤区位于塔体上部的一侧，呈喇叭口朝下的立式文丘里管状，预洗涤液在喉部喷入以强化传质传热效果。预洗涤区的下部侧面与脱硫洗涤区相通，底部通过液封管A与预洗涤液收集区相连接；预洗涤液收集区位于塔体的底部，液封管A的正下方，为一上部敞开、开口朝上的喇叭状槽，通过液封管A与预洗涤区相连接，通过上部空间与脱硫洗涤液收集区相通，自底部至脱硫洗涤液收集区的塔壁，沿喇叭状槽设有一根硫酸铵输出绞龙；脱硫洗涤区位于塔体的下部，呈带折流板的水平隧道状，两侧分别与预洗涤区和一氧化氮氧化区相通，底部通过液封管B与脱硫洗涤液收集区相连接；脱硫洗涤液收集区位于塔体的底部，通过液封管B与脱硫洗涤区相连接，通过上部空间与脱硫洗涤液收集区相通，通过通气格栅与一氧化氮氧化区相通，靠近底部开有脱硫循环泵接口，高出预洗涤液收集区喇叭形槽的地方开有硫酸铵输出绞龙出口，内接硫酸铵输出绞龙，沿喇叭槽斜插到预洗涤液收集区的底部；一氧化氮氧化区由脱硫洗涤液收集区通气格栅上部气体通道、位于塔体中部的水平状隧道和位于塔体上部预洗涤区同一侧，塔壁与文丘里管之间的空间组成，与脱硫洗涤区、脱硫洗涤液收集区和脱硝洗涤区相通，水平隧道塔壁上开有进风口 ；脱硝洗涤区位于塔体上部另一侧，呈多层带折流板的水平隧道状，两端分别与一氧化氮氧化区和除雾区相通，底部为敞开式脱硝洗涤液收集区，脱硝洗涤液收集区靠近底部自下而上开有脱硝循环泵接口和脱硝洗涤液溢流口 ；除雾区位于塔体的顶端。
3.如权利要求1所述的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置，其特征在于，塔体配设脱硫循环喷淋和脱硝循环 喷淋两套相互独立，各自单独运行的系统。脱硫循环喷淋系统由预洗涤区的喉部喷嘴、脱硫洗涤区的喷淋装置和脱硫循环泵组成。预洗涤区的喉部喷嘴、脱硫洗涤区的喷淋装置并联，共用一台脱硫循环泵。脱硫洗涤液收集区、脱硫循环泵和预洗涤区的喉部喷嘴(脱硫洗涤区的喷淋装置)通过管路依次连接。脱硫洗涤液的PH值在脱硫洗涤液收集区进行调节，脱硫洗涤液收集区与含氨碱液输送泵、含氨碱液源通过管路依次连接。水平衡所需的水直接输送到脱硫洗涤区进行烟道直喷。脱硫洗涤区的水喷淋装置和水泵、水源通过管路依次连接。脱硫洗涤液的氧化在脱硫洗涤液收集区进行，脱硫洗涤液收集区与主风机通过管路依次连接。一氧化氮的氧化在一氧化氮氧化区进行，一氧化氮氧化区与辅助风机、氧化剂源通过管路依次连接。脱硝循环喷淋系统由脱硝洗涤区的喷淋装置和脱硝循环泵组成。脱硝洗涤液收集区、脱硝循环泵和脱硝洗涤区的喷淋装置通过管路依次连接。脱硝所需碱液直接输送到脱硝洗涤区进行烟道直喷。脱硝洗涤区的碱液喷淋装置和碱液输送泵、碱液源通过管路依次连接。
4.如权利要求1所述的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化装置，其特征在于，脱硫产物硫酸铵以湿固体的形式采集，在预洗涤液收集区通过硫酸铵输出绞龙进行。脱硝产物硝酸盐以溶液的形式采集，在脱硝洗涤液收集区进行，脱硝洗涤液溢流口跟脱硝洗涤液储罐通过管路连接。
5.基于权利要求1所述装置的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化方法，其特征在于，包括以下步骤: .1)经除尘处理的锅炉烟气进入塔内，在预洗涤区跟脱硫洗涤液直接接触，传热传质，使锅炉烟气和脱硫洗涤液的温度均达到60~90°C之间。同时，也将大量水分蒸发至锅炉烟气中，使锅炉烟气的湿度达到近饱和，脱硫洗涤液中硫酸铵的浓度达到过饱和，得到低温湿烟气和预洗涤收集液。 . 2)预洗涤收集液进入预洗涤液收集区，在自下而上的蠕流过程中使结晶不断碰撞凝集变大，沉至底部，经由硫酸铵输出绞龙采出塔外，去进行干燥处理，母液则溢流至脱硫洗涤液收集区，与脱硫洗涤收集液混合在一起进行氧化、调pH和循环喷淋等项操作。低温湿烟气则进入脱硫洗涤区，所含二氧化硫被脱硫洗涤液和水吸收入液相，得到不含硫的湿烟气和脱硫洗涤收集液。不含硫的湿烟气流向一氧化氮氧化区，脱硫洗涤收集液则进入脱硫洗涤液收集区。 . 3)向脱硫洗涤液收集区通入空气，在60~80°C的温度下将亚硫酸铵氧化成稳定的硫酸铵，空气的通入量为其中所含氧的摩尔流量与烟气中所含硫与氮的总摩尔流量之比为.1.1~2.0 ;向脱硫洗涤液收集区泵入氨类碱液，将脱硫洗涤液的pH控制在6.5~7.0，循环使用。空气穿过顶部栅格进入一氧化氮氧化区。
.4)自辅助风机输入气体氧化剂，连同来自脱硫洗涤液收集区的空气一道，与不含硫的湿烟气混合，将其中所含的一氧化氮氧化为二氧化氮，得到二氧化氮烟气。. 5)二氧化氮烟气进入脱硝洗涤区，所含二氧化氮被脱硝洗涤液和碱液吸收入液相，得到既不含硫也不含氮的洁净湿烟气和脱硝洗涤收集液。洁净湿烟气经除雾区除雾，排入大气。脱硝洗涤收集液则不断循环使用，待达到一定浓度后自溢流口流出塔外，去进行浓缩、结晶和干燥处理。
6.如权利要求5所述的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化方法，其特征在于，所述气体氧化剂可以是臭氧，也可以是氧气，或空气。
7.如权利要求5所述的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化方法，其特征在于，所述氨类碱液是液氨、氨水、碳酸氢铵水溶液或尿素水溶液。
8.如权利要求5所述的可实现硫硝双脱分别回收的烟气净化方法，其特征在于，所述碱液是氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁或氧化镁其中至少一种的水溶液或悬浊液。
【文档编号】B01D53/60GK103768911SQ201410046954
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】汤鲁宏, 汤宁 申请人:汤宁