一种烟气中低温脱硫脱硝设备及其工艺的制作方法

本发明涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种烟气中低温脱硫脱硝设备及其工艺。

背景技术：

我国烟气脱硝市场中，选择性催化剂还原(scr)技术是我国nox排放控制的主要技术，但其活性温度在380-420℃，而焦化烟气经余热回收后为180℃左右，远低于scr催化剂活性温度，针对我国焦化烟气的工艺特性，研发中低温条件下资源化烟气脱硫脱硝新技术是我国实现可持续发展的重要措施，将带来巨大的经济效益和环境效益。随着烟气脱硫脱硝技术的发展，各国都开展了低温烟气同时脱硫脱硝技术的研究，但是现在国内外都还没有成熟的低温脱硝技术，都处于研发和试验阶段，现有的技术还存在较多问题，比如烟气中含有大量的颗粒物质，脱硫脱硝不充分，尤其在湿法过程中，颗粒物质会大大影响烟气的脱硫脱硝反应，影响烟气与吸收液的充分接触充分反应，使得烟气排放不达标。

技术实现要素：

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能充分分离烟气中的颗粒物质，并对分离后的烟气进行充分脱硫脱硝反应的烟气中低温脱硫脱硝设备及其工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种烟气中低温脱硫脱硝设备，包括除灰装置、氧气调节装置、吸收塔和吸收液循环槽，所述除灰装置、氧气调节装置和吸收塔依次通过烟气管道连通，所述除灰装置的前端连接烟气进口，该烟气进口与除灰装置之间设有流量调节阀，所述除灰装置与氧气调节装置之间设有第一温度控制装置，所述氧气调节装置与吸收塔之间设有第二温度控制装置，所述第二温度控制装置与吸收塔之间设有引风机，所述第一温度控制装置与除灰装置之间设有第一阀门，所述吸收液循环槽与吸收塔连接；

所述除灰装置包括吹风机、与吹风机连接的喷气管、集灰箱、过滤网和陶瓷过滤板，所述喷气管设置在流量调节阀与第一阀门之间的烟气管道段的顶部，该喷气管通过管路与设置在烟气管道外部的吹风机相连，所述流量调节阀与第一阀门之间的烟气管道段的底部开有与集灰箱连通的排灰口，该排灰口的下方设有第二阀门，所述过滤网设置在排灰口的正上方，该过滤网的面积与烟气管道的横截面积相同，所述陶瓷过滤板设置在过滤网与第一阀门之间的烟气管道内；

所述吸收塔内设置有隔板组件，该隔板组件包括由下而上等间距交错设置的第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板等大，该第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板上均开有多个漏斗形孔，所述多个漏斗形孔密集排布在隔板上，所述交错设置是指，第一隔板与第三隔板设置在吸收塔的同一侧，第二隔板与第四隔板设置在吸收塔内与第一隔板、第三隔板相对的一侧，且第二隔板前端伸入第一隔板与第三隔板之间，第三隔板前端伸入第二隔板与第四隔板之间；

所述吸收塔内的底部中心位置安装有搅拌叶轮，该搅拌叶轮通过电机驱动，所述吸收塔内的上部设有喷淋管，该喷淋管的上方设有填料吸附层，该喷淋管通过管路与吸收液循环槽连接，所述吸收塔的底部设有出液口，该出液口通过管路与吸收液循环槽的底部连通，吸收塔的顶部开有用以排放净化后烟气的出气口，吸收塔底部与烟气管道连接处开有进气口，所述第一隔板设置在进气口上方。

进一步地，所述漏斗形孔的大口端朝向吸收塔顶部，小口端朝向吸收塔底部，且大口端与隔板上表面齐平，小口端向下突出隔板下表面，漏斗形孔上大下小的结构设置，使得吸收液喷淋到隔板上时，可以从漏斗形孔中穿过，随着孔径的缩小形成细流，而配合第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板由下而上交错设置，以及多个漏斗形孔密集排布在隔板上，可以形成多级喷淋，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除，另外，第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板由下而上交错设置，当吸收液淹没隔板时，隔板可以阻隔烟气直接竖直向上移动，使得烟气沿着隔板表面移动，延长烟气的移动路径，从而延长烟气与吸收液的接触反应时间，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除。

进一步地，所述吸收液循环槽还连有废液装置，该废液装置可以对循环液再利用。

进一步地，所述喷气管到烟气管道顶部的距离大于零，该喷气管周向设有多个喷气孔，喷气管到烟气管道顶部的距离大于零，使得喷气管喷气清理烟气管道内的积灰时可以清理更加全面，防止积灰。

进一步地，所述过滤网的中心处设有微震器，微震器可将过滤网上的灰抖落，便于清灰。

进一步地，所述排灰口呈漏斗状，便于清理下来的灰沿着漏斗状的排灰口的壁面落入集灰箱内。

进一步地，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板之间的距离大于零，该第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板的长度大于吸收塔一半的宽度，使得隔板交错排列，形成绕行通道，延长烟气的移动路径。

进一步地，所述喷淋管上设有多个喷淋头，该喷淋头与喷淋管转动连接，使得吸收液可以多方位喷洒。

进一步地，所述填料吸附层为活性炭层，进一步净化排放烟气。

采用上述烟气脱硫脱硝设备进行脱硫脱硝的工艺，包括如下步骤：

a、余热回收后温度为160-180℃的烟气先经过除灰装置进行除灰处理；

b、除灰处理后的烟气经过第一温度控制装置，调节烟气温度为130-150℃，将烟气通入氧气调节装置中进行反应，促使nox转化为no2；

c、与氧气反应后的烟气经过第二温度控制装置，调节烟气温度为110-130℃，烟气通过引风机从吸收塔底部的进气口进入吸收塔进行脱硫脱硝反应；

d、吸收液循环槽内的吸收液通过吸收塔内的喷淋管喷入吸收塔内，在喷淋中，吸收液经过第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板上的漏斗形孔形成多级喷淋，并配合搅拌叶轮的搅动，对烟气中的nox、so2进行充分脱除，并由填料吸附层进行吸附过滤，使得烟气达到排放标准，从吸收塔顶部出气口排出，当吸收液没过第四隔板时，控制吸收塔的喷淋量与吸收塔底部出液口的排放量平衡，该出液口将吸收塔内的液态产物送入吸收液循环槽内；

e、吸收液循环槽内的循环液引入废液装置进行处理、再循环利用，最终转化为硫酸盐和硝酸盐混合物。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过设置除灰装置，对烟气进行双重过滤，先由过滤网对烟气进行一级过滤，过滤掉颗粒较大的灰尘，再由陶瓷过滤板进行二级过滤，陶瓷过滤板具有通气不通灰的特点，可将烟气中的颗粒物质完全与气体分离，从而避免颗粒物质影响烟气的脱硫脱硝反应，另外，氧气调节装置的设置，使得烟气中nox转化为no2，便于吸收液的吸收，从而尽可能充分的脱硫脱硝，最后，通过在吸收塔内设置隔板组件，该隔板组件包括由下而上等间距交错设置的第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，形成绕行通道，延长烟气的移动路径，并配合隔板上密集排布的漏斗形孔，使得吸收液喷淋到隔板上时，可以从漏斗形孔中穿过，随着孔径的缩小形成细流，而配合第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板由下而上交错设置，以及多个漏斗形孔密集排布在隔板上，可以形成多级喷淋，并配合电机驱动搅拌叶轮搅动吸收液，大大增加烟气在吸收液中的移动活跃性，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除，另外，第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板由下而上交错设置，当吸收液淹没隔板时，隔板可以阻隔烟气直接竖直向上移动，使得烟气沿着隔板表面移动，延长烟气的移动路径，从而延长烟气与吸收液的接触反应时间，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除，达到烟气排放标准。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明隔板的俯视图；

图3为本发明隔板的剖视图；

如图所示，1吸收塔，1.1进气口，1.2出气口，1.3出液口，2氧气调节装置，3第一温度控制装置，4第二温度控制装置，5引风机，6吸收液循环槽，7烟气进口，8烟气管道，9第一隔板，10第二隔板，11第三隔板，12第四隔板，13漏斗形孔，14喷淋管，15喷淋头，16填料吸附层，17废液装置，18流量调节阀，19第一阀门，20第二阀门，21排灰口，22集灰箱，23陶瓷过滤板，24过滤网，25吹风机，26喷气管，27微震器，28搅拌叶轮，29电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，一种烟气中低温脱硫脱硝设备，包括除灰装置、氧气调节装置2、吸收塔1和吸收液循环槽6，所述除灰装置、氧气调节装置2和吸收塔1依次通过烟气管道8连通，所述除灰装置的前端连接烟气进口7，该烟气进口7与除灰装置之间设有流量调节阀18，所述除灰装置与氧气调节装置2之间设有第一温度控制装置3，所述氧气调节装置2与吸收塔1之间设有第二温度控制装置4，所述第二温度控制装置4与吸收塔1之间设有引风机5，所述第一温度控制装置3与除灰装置之间设有第一阀门19，所述吸收液循环槽6与吸收塔1连接；

所述除灰装置包括吹风机25、与吹风机25连接的喷气管26、集灰箱22、过滤网24和陶瓷过滤板23，所述喷气管26设置在流量调节阀18与第一阀门19之间的烟气管道段的顶部，该喷气管26通过管路与设置在烟气管道外部的吹风机25相连，所述流量调节阀18与第一阀门19之间的烟气管道段的底部开有与集灰箱22连通的排灰口21，该排灰口21的下方设有第二阀门20，所述过滤网24设置在排灰口21的正上方，该过滤网24的面积与烟气管道8的横截面积相同，所述陶瓷过滤板23设置在过滤网24与第一阀门19之间的烟气管道内；

所述吸收塔1内设置有隔板组件，该隔板组件包括由下而上等间距交错设置的第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11和第四隔板12，所述第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12等大，该第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12上均开有多个漏斗形孔13，所述多个漏斗形孔13密集排布在隔板上，所述交错设置是指，第一隔板9与第三隔板11设置在吸收塔1的同一侧，第二隔板10与第四隔板12设置在吸收塔1内与第一隔板9、第三隔板11相对的一侧，且第二隔板10前端伸入第一隔板9与第三隔板11之间，第三隔板11前端伸入第二隔板10与第四隔板12之间；

所述吸收塔1内的底部中心位置安装有搅拌叶轮28，该搅拌叶轮28通过电机29驱动，所述吸收塔1内的上部设有喷淋管14，该喷淋管14的上方设有填料吸附层16，该喷淋管14通过管路与吸收液循环槽6连接，所述吸收塔1的底部设有出液口1.3，该出液口1.3通过管路与吸收液循环槽6的底部连通，吸收塔1的顶部开有用以排放净化后烟气的出气口1.2，吸收塔1底部与烟气管道8连接处开有进气口1.1，所述第一隔板9设置在进气口1.1上方。

所述漏斗形孔13的大口端朝向吸收塔1顶部，小口端朝向吸收塔1底部，且大口端与隔板上表面齐平，小口端向下突出隔板下表面，漏斗形孔13上大下小的结构设置，使得吸收液喷淋到隔板上时，可以从漏斗形孔13中穿过，随着孔径的缩小形成细流，而配合第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12由下而上交错设置，以及多个漏斗形孔13密集排布在隔板上，可以形成多级喷淋，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除，另外，第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12由下而上交错设置，当吸收液淹没隔板时，隔板可以阻隔烟气直接竖直向上移动，使得烟气沿着隔板表面移动，延长烟气的移动路径，从而延长烟气与吸收液的接触反应时间，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除。

所述吸收液循环槽6还连有废液装置17，该废液装置17可以对循环液再利用。

所述喷气管26到烟气管道8顶部的距离大于零，该喷气管26周向设有多个喷气孔，喷气管26到烟气管道8顶部的距离大于零，使得喷气管26喷气清理烟气管道内的积灰时可以清理更加全面，防止积灰。

所述过滤网24的中心处设有微震器27，微震器27可将过滤网24上的灰抖落，便于清灰。

所述排灰口21呈漏斗状，便于清理下来的灰沿着漏斗状的排灰口21的壁面落入集灰箱22内。

所述第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11和第四隔板12之间的距离大于零，该第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11和第四隔板12的长度大于吸收塔1一半的宽度，使得隔板交错排列，形成绕行通道，延长烟气的移动路径。

所述喷淋管14上设有多个喷淋头15，该喷淋头15与喷淋管14转动连接，使得吸收液可以多方位喷洒。

所述填料吸附层16为活性炭层，进一步净化排放烟气。

工作原理：打开第一阀门19，关闭第二阀门20，余热回收后温度为160-180℃的烟气从烟气进口7进入烟气管道8，通过流量调节阀18可以调节烟气流量，烟气首先进入除灰装置，先经过过滤网24进行一级过滤，过滤掉粒径较大的灰尘，该灰尘会积附在过滤网24表面，再经过陶瓷过滤板23进行二级过滤，陶瓷过滤板23具有通气不通灰的特点，可将烟气中的颗粒物质完全与气体分离，过滤掉的灰尘聚集在流量调节阀18与第一阀门19之间的烟气管道段内，从而避免颗粒物质影响烟气的脱硫脱硝反应；

除灰后的烟气进入第一温度控制装置3，将烟气温度调节至140℃，然后将烟气排入氧气调节装置2中进行反应，由于吸收液对no2的吸收要优于对no的吸附，所以尽可能的促进no氧化为no2，当烟气温度在140℃时，烟气中的no与氧气反应转化成no2条件最佳，所以在烟气与氧气反应前先经过第一温度控制装置3调温至140℃；

经过氧化反应后的烟气进入第二温度控制装置4，将烟气温度调节至115℃，该温度下，烟气的脱硫脱硝反应最佳，然后通过引风机5将烟气从吸收塔1的进气口1.1排入吸收塔1内，吸收液循环槽6内的吸收液通过吸收塔1内的喷淋管14喷入吸收塔1内，喷淋管14上的喷淋头15可以多向调节，实现全覆盖多方位喷淋，在喷淋中，吸收液喷淋到隔板上时，可以从漏斗形孔13中穿过，随着孔径的缩小形成细流，而配合第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12由下而上交错设置，以及多个漏斗形孔13密集排布在隔板上，可以形成多级喷淋，使得吸收液与烟气充分接触，另外，第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12由下而上交错设置，当吸收液淹没隔板时，隔板可以阻隔烟气直接竖直向上移动，使得烟气沿着隔板表面移动，烟气从进气口1.1进入后依次绕过第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12向上绕行，延长烟气的移动路径，从而延长烟气与吸收液的接触反应时间，并在吸收液淹没第一隔板9时，烟气通入吸收液，打开电机29驱动搅拌叶轮28搅动吸收液，增加烟气的移动活跃性，使得吸收液与烟气充分接触，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除，并由活性炭层进行吸附过滤，使得烟气达到排放标准，从吸收塔1顶部出气口1.2排出，当吸收液没过第四隔板12时，控制吸收塔1的喷淋量与吸收塔1底部出液口1.3的排放量平衡，该出液口1.3将吸收塔1内的液态产物送入吸收液循环槽6内，吸收液循环槽6内的循环液引入废液装置17进行处理、再循环利用，最终转化为硫酸盐和硝酸盐混合物，本发明在吸收液与烟气的反应中，先是喷淋，然后待吸收液没过进气口1.1后，烟气是通入吸收液内再喷淋，而且烟气在上行过程中延长了移动路径，并配合搅拌叶轮28的搅动，使得烟气与吸收液充分接触，延长吸收时间，从而对烟气中的nox、so2进行充分脱除。

另外，处理除灰装置内的积灰时，关闭流量调节阀18和第一阀门19，打开第二阀门20，打开吹风机25，通过喷气管26对烟气管道内的积灰进行清理，调节吹风机25风量，将积灰吹落至排灰口21，过滤网24上的积灰通过微震器27震动将灰抖落至排灰口21内，该过滤网24设置在排灰口21正上方，便于将过滤网24上的灰抖落至排灰口21内，积灰通过排灰口21落入集灰箱22内。

采用上述烟气脱硫脱硝设备进行脱硫脱硝的工艺，包括如下步骤：

a、余热回收后温度为160-180℃的烟气先经过除灰装置进行除灰处理；

b、除灰处理后的烟气经过第一温度控制装置3，调节烟气温度为140℃，将烟气通入氧气调节装置2中进行反应，促使nox转化为no2；

c、与氧气反应后的烟气经过第二温度控制装置4，调节烟气温度为115℃，烟气通过引风机5从吸收塔1底部的进气口1.1进入吸收塔1进行脱硫脱硝反应；

d、吸收液循环槽6内的吸收液通过吸收塔1内的喷淋管14喷入吸收塔1内，在喷淋中，吸收液经过第一隔板9、第二隔板10、第三隔板11、第四隔板12上的漏斗形孔13形成多级喷淋，并配合搅拌叶轮28的搅动，对烟气中的nox、so2进行充分脱除，并由活性炭层进行吸附过滤，使得烟气达到排放标准，从吸收塔1顶部出气口1.2排出，当吸收液没过第四隔板12时，控制吸收塔1的喷淋量与吸收塔1底部出液口1.3的排放量平衡，该出液口1.3将吸收塔1内的液态产物送入吸收液循环槽6内；

e、吸收液循环槽6内的循环液引入废液装置17进行处理、再循环利用，最终转化为硫酸盐和硝酸盐混合物。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。