一种脱硫脱硝一体化装置的制作方法

本实用新型涉及污染物治理技术领域，特别是涉及一种脱硫脱硝一体化装置。

背景技术：

随着国家和地方对于工业废气的污染物排放指标控制日趋严格，我国石油石化行业、金属冶炼行业等的高盐废水污染物的处理问题越来越突出，化工厂、冶炼厂等生产过程中会产生含有二氧化硫、氮氧化物、粉尘(PM10、PM2.5)、汞、硫化氢、炭黑、氯化氢等污染物的高温烟气，由于干法脱硫脱硝存在着处理效率低、能耗高、药剂利用率低等问题，而半干法存在制浆复杂、处理效率低等问题，目前在国内化工厂尤其是炼化企业内已经安装的处理装置中有超过70％采用了湿法处理方法。

在现有的湿法脱硫、脱硝、除尘、脱汞等净化处理技术，大多采用先脱硝后脱硫的形式，通常流程非常长，先用非选择性催化还原SNCR技术或选择性催化还原SCR技术或二者结合进行脱硝，分别需要850-1050℃和300-420℃的适宜温区，均需要对锅炉进行改造，改造成本极高还会影响上游生产装置的运行，降低了产能，另外SNCR脱硝技术的处理效率非常低50-70％，而SCR脱硝技术需要大量昂贵的催化剂，失效催化剂作为固废处理也会造成二次处理负担；常规湿法脱硫通常会配置排液处理单元，其中设置氧化罐或曝气池，专门处理COD等，否则外排废液难以达标排放，也增加了污水处理厂的处理负担。

因此，如何改变现有技术中，脱硫脱硝工艺效率低下且处理过程复杂的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种脱硫脱硝一体化装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高湿法脱硫脱硝的处理效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种脱硫脱硝一体化装置，包括急冷烟道、吸收塔和臭氧发生器，所述急冷烟道一端与高温废气相连通，所述急冷烟道的另一端与所述吸收塔相连通，所述急冷烟道内设置臭氧喷管和喷头，所述臭氧喷管与所述臭氧发生器相连通，所述吸收塔内设置除雾器和浆液池，所述喷头与所述浆液池相连通，所述浆液池设置于所述除雾器的下部，所述浆液池底部设置曝气结构，所述急冷烟道与所述吸收塔的连通处位于所述除雾器和所述浆液池之间，所述吸收塔设置烟气出口，所述烟气出口位于所述除雾器的上部。

优选地，脱硫脱硝一体化装置还包括换热器，所述急冷烟道通过所述换热器与高温废气相连通，所述烟气出口通过所述换热器与外部环境相连通。

优选地，所述急冷烟道竖直设置，所述急冷烟道的上端与高温废气相连通，所述急冷烟道的下端与所述吸收塔相连通，所述喷头为逆喷喷头。

优选地，所述臭氧喷管包括臭氧总管和若干臭氧支管，所述臭氧总管与所述臭氧发生器相连通，所述臭氧支管与所述臭氧总管相连通，所述臭氧支管上设置喷射口，所述喷射口的轴线方向与高温烟气的流动方向之间的夹角为45°。

优选地，所述喷头通过循环浆液泵与所述浆液池相连通，所述循环浆液泵还连接有碱液投加结构和pH控制结构，所述pH控制结构能够测试循环浆液的pH值，所述碱液投加结构能够向循环浆液中投加碱液。

优选地，所述曝气结构包括布气管，所述布气管包括布气主管和布气支管，所述布气支管与所述布气主管相连通，所述布气支管沿所述布气主管作树形分布，所述布气支管上均布曝气孔。

优选地，所述除雾器为两级，两级所述除雾器叠加设置。

优选地，所述吸收塔还设置清洗喷淋结构，所述清洗喷淋结构与外部水源相连通，所述清洗喷淋结构为四级，四级清洗喷淋结构分别设置于两级所述除雾器的两侧，且所述清洗喷淋结构分别面向所述除雾器的梁下两侧进行喷淋清洗。

优选地，所述吸收塔还设置了补水结构，所述补水结构与所述浆液池相连通，所述补水结构能够向所述浆液池中补充工艺水。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型提供的脱硫脱硝一体化装置，包括急冷烟道、吸收塔和臭氧发生器，急冷烟道一端与高温废气相连通，急冷烟道的另一端与吸收塔相连，急冷烟道内设置臭氧喷管和喷头，臭氧喷管与臭氧发生器相连通，喷头与浆液池相连通，吸收塔内设置除雾器和浆液池，浆液池设置于除雾器的下部，浆液池底部设置曝气结构，急冷烟道与吸收塔的连通处位于除雾器和浆液池之间，吸收塔设置烟气出口，烟气出口位于除雾器的上部。高温废气进入急冷烟道，喷头向高温废气喷洒低温循环浆液，循环浆液为碱性，高温废气脱硫，脱硫后，烟气中不可溶的氮氧化物与臭氧喷管喷射的臭氧形成可溶的N2O5，并溶于水形成硝酸，高温烟气进入吸收塔，烟气中携带的液滴被除雾器吸收，浆液池中的曝气结构能够将循环浆液的COD处理至符合排放标准。采用本实用新型的脱硫脱硝一体化装置进行废气处理，脱硫脱硝过程均在急冷烟道中进行，减少了分别独立处理污染物的流程、缩短了工序、简化了设备结构，提高了处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的脱硫脱硝一体化装置的整体结构示意图；

其中，1为换热器，2为急冷烟道，3为喷头，4为臭氧发生器，5为臭氧喷管，6为循环浆液泵，7为吸收塔，8为除雾器，9为浆液池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种脱硫脱硝一体化装置，以解决现有技术存在的问题，提高湿法脱硫脱硝的处理效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1，图1为本实用新型的脱硫脱硝一体化装置的整体结构示意图。

本实用新型提供一种脱硫脱硝一体化装置，包括急冷烟道2、吸收塔7和臭氧发生器4，急冷烟道2一端与高温废气相连通，急冷烟道2的另一端与吸收塔7相连通，急冷烟道2内设置臭氧喷管5和喷头3，臭氧喷管5与臭氧发生器4相连通，吸收塔7内设置除雾器8和浆液池9，喷头3与浆液池9相连通，浆液池9设置于除雾器8的下部，浆液池9底部设置曝气结构，急冷烟道2与吸收塔7的连通处位于除雾器8和浆液池9之间，吸收塔7设置烟气出口，烟气出口位于除雾器8的上部。

使用本实用新型的脱硫脱硝一体化装置处理废气时，高温废气进入急冷烟道2，喷头3向高温废气喷洒低温循环浆液，循环浆液为碱性，高温废气脱硫，脱硫后，烟气中不可溶的氮氧化物与臭氧喷管5喷射的臭氧形成可溶的N2O5，并溶于水形成硝酸，高温烟气进入吸收塔7，烟气中携带的液滴被除雾器8吸收，浆液池9中的曝气结构能够将循环浆液的COD处理至符合排放标准，脱硫脱硝的过程交叉进行，简化了工艺流程，提高了装置利用率和处理效率。

具体地，脱硫脱硝一体化装置还包括换热器1，急冷烟道2通过换热器1与高温废气相连通，烟气出口通过换热器1与外部环境相连通。高温废气和经过脱硫脱硝处理的湿烟气均经过换热器1，不仅能够对高温废气进行预降温，还可使处理后的烟气温度高于露点温度，避免对设备造成酸腐蚀，排入大气的烟气不易在短时间凝结出游离水，因此不容易出现视觉上的白色烟雨，也不会有含盐液滴在近地面层滴落，减少了对附近装置、农田土壤和生活区等的危害。

其中，急冷烟道2竖直设置，急冷烟道2的上端与高温废气相连通，急冷烟道2的下端与吸收塔7相连通，喷头3为逆喷喷头3，为大孔径无堵塞的喷头3，与高温废气反向喷出高压高流量的循环浆液，循环浆液遇到高温烟废气，气液剧烈接触形成强湍流的泡沫区域，维持动量平衡，脱硫除尘效率高，喷淋时，每立方米烟气喷淋5-12L循环浆液，逆喷喷头3的压降为2-2.5kPa，整个装置的压降低于8kPa。

更具体地，臭氧喷管5包括臭氧总管和若干臭氧支管，臭氧总管与臭氧发生器4相连通，臭氧支管与臭氧总管相连通，臭氧支管上设置喷射口，喷射口的轴线方向与高温烟气的流动方向之间的夹角为45°。臭氧喷管5向高温烟气喷射臭氧，臭氧能够与废气中的氮氧化物反应，臭氧的强氧化性和高选择性可获得98％以上的脱硝效率。此处需要说明的是，少量未参与脱硝的臭氧，可用于将部分循环浆液中的亚硫酸钠氧化为硫酸钠，无需配备臭氧破坏器，杜绝二次污染。

进一步地，喷头3通过循环浆液泵6与浆液池9相连通，循环浆液泵6能够将吸收塔7塔底的循环浆液输送至喷头3进行喷淋，同时将部分循环浆液排出装置；循环浆液泵6还连接有碱液投加结构和pH控制结构，pH控制结构能够测试循环浆液的pH值，碱液投加结构能够向循环浆液中投加碱液。在本具体实施方式中，向循环浆液中投加的碱液为氢氧化钠，经过喷头3喷淋吸收的二氧化硫溶解在循环浆液中，并与氢氧化钠不断反应，形成亚硫酸钠和硫酸钠在循环浆液中不断累积，循环浆液中的密度或比重不断升高，为此，必须不断地将其中少量吸收液排出以防止钠盐累积并在容器壁上结晶。通过安装在从装置主循环管道引出的一个小直径管道上的密度仪来测量液相密度；密度或比重值控制在1.1左右，通过调节阀控制废液的排放量。

另外，曝气结构包括布气管，布气管包括布气主管和布气支管，布气支管与布气主管相连通，布气支管沿布气主管作树形分布，布气支管上均布曝气孔，提高曝气效果。

更进一步地，除雾器8为两级，两级除雾器8叠加设置。与之相对应地，吸收塔7还设置清洗喷淋结构，清洗喷淋结构与外部水源相连通，清洗喷淋结构为四级，四级清洗喷淋结构分别设置于两级除雾器8的两侧，且清洗喷淋结构分别面向除雾器8的梁下两侧进行喷淋清洗，有效避免除雾器8结垢堵塞。

吸收塔7还设置了补水结构，补水结构与浆液池9相连通，补水结构能够向浆液池9中补充工艺水。随着脱硫脱硝后湿烟气的排出，部分循环浆液被汽化，造成了系统水流失，降低了吸收塔7中的液位，另外，由于废液中无机盐累积、密度增加而不断排放部分废液也使得液位不断降低，为了防止吸收塔7在没有液相的条件下操作，同时维持系统的水平衡，必须对吸收塔7的液位进行控制，同时补充新鲜的水，以使装置正常工作；采用差压变送器来控制液位，液位计安装在容器的侧壁上，随着液位降低，打开调节阀使新鲜水进入吸收塔7内。

高温烟气进入脱硫脱硝一体化装置后，高温废气与逆喷循环浆液剧烈接触形成强湍流驻波的泡沫区后，气体降温水饱和后，气液接触形成强湍流驻波的泡沫区域，气液的互相推送保持动量平衡，使泡沫区稳定、增加了接触效果，烟气持续冷却达到绝热饱和温度和水饱和，同时烟气中的SO2和粉尘被液体吸收。接触后，液体落到浆液池9，通过循环浆液泵6泵排至喷头3进行循环，通过pH控制结构将碱液添加到循环浆液管线上，中和吸收的SO2，提高脱硫效率；在上述高温废气与逆喷液体剧烈接触形成强湍流驻波的泡沫区后，进入臭氧喷射区域，在这一区域注入系统的臭氧与烟气中不可溶的氮氧化物(通常是NO和NO2)迅速反应形成可溶的N2O5，与水反应形成硝酸，再经过加注了碱中和的循环浆液喷淋，与硝酸反应生成NaNO3。本实用新型的脱硫脱硝过程均在急冷烟道2中进行，减少了分别独立处理污染物的流程、缩短了工序、简化了设备结构，提高了处理效率。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。