一种络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺的制作方法_3

文档序号:9654919阅读:来源:国知局
值,不引入大量的碱,能够有效降低成本;
[0052] ⑶无二次污染物产生。与铁肩再生工艺相比,无沉淀物一氢氧化铁产生。电解再 生及电解除铁时,不向系统添加其他物质,不产生任何废弃物。除下来的铁以元素铁的形态 析出在电极上,可作为烧结矿的优质原料;
[0053] ⑷提高了副产品品质。经过电解除铁后,降低了进结晶系统的浓缩液的铁含量。与 脱硫工艺相比,由于增加了除铁单元,还可部分除去烟气带入的铁及重金属等,进一步提高 了副广物硫酸钱的品质;
[0054] (5)除铁效率高。与铁肩法相比,系统只有复配Fe(II)EDTA时引入了铁元素,含量 较低。浓缩液进行电解除铁时采用电解反应器,100%的浓缩液都要按照顺序依次经过阳极 室和阴极室,与传统的电解装置相比,提高了进入阴极进行电解还原的反应液的比率,从而 保证除铁效果,除铁效率可高达90%以上;
[0055] (6)再生效果好,与现有的再生步骤相比,再生率可达80%以上,特别适用于烟气 氨一 Fe (II)EDTA法同步脱硫脱硝吸收液的再生以及浓缩液的除铁。
[0056] 以435m2的烧结烟气氨法脱硫脱硝系统为例,可节省投资10%以上,年节省运行费 用200万兀以上。同时,由于除铁提纯,硫钱副广物质量提尚,年新增效益达300万兀。
【附图说明】
[0057] 图1为立式的反应器结构图。
[0058] 图2为卧式的反应器结构图(一个反应单元)。
[0059] 图3为卧式的反应器结构图(两个反应单元)。
[0060] 图4为图3的B-B剖向图。
[0061] 图5为另一卧式反应器结构图。
[0062] 图6为本发明工艺流程图。
[0063] 其中,1-筒体、2-电极室、3-电极材料、4-多孔板电极、5-缓冲箱、6-气体排出 口、7-间隙、8-冲洗液入口管、9-冲洗液出口管、10-进液通道、11-排液通道、12-绝缘 法兰、13-进口连接短管、14-出口连接短管、15-填充电极取出口、16-浓缩塔、17-吸收 塔、17. 1-塔体、17. 2-烟气入口、17. 3-烟气出口、17. 4-循环吸收液出口、17. 5-洗涤层、 17. 6-吸收及电化学反应层、17. 61-阴极层、17. 62-阳极层、17. 63-阴极层、17. 7-填料层、 17. 8-喷淋层、17. 9-静电除雾及反应层、17. 91-阴极层、17. 92-阳极层、18-第一电解反应 器、19-第二电解反应器、20-再生浆液槽、21-硫酸铵结晶系统、22-网状结构、23-接线柱。
【具体实施方式】
[0064] 下面结合附图对本发明作进一步解释说明:
[0065] 烟气氨法脱硫脱硝工艺:
[0066] 参见图6,烟气增压后送入浓缩塔16与塔内浓缩液接触反应,出浓缩塔16的烟气 送入吸收塔17与从塔内循环吸收液接触反应,浓缩塔16塔底部分反应后的浓缩液经第一 电解反应器18除铁后送入硫酸铵结晶系统21得到硫酸铵晶体,吸收塔19塔底部分反应后 的吸收液经第二电解反应器19再生后送入再生浆液槽20,再生浆液槽20内的吸收液回送 吸收塔17作为循环吸收液。
[0067] 所述吸收塔17的结构为:
[0068] 本发明吸收塔17包括塔体17. 1,所述塔体17. 1顶部设有烟气出口 17. 3、中部设 有烟气入口 17. 2,塔体17. 1底部设循环吸收液出口 17. 4,所述循环吸收液出口 17. 4依 次连接第二电解反应器19、再生浆液槽20以及塔体17. 1上部的喷淋层17. 8,所述喷淋 层17. 8上方塔体内设静电除雾及反应层17. 9,所述静电除雾及反应层17. 9上方设有洗涤 层17. 5 ;所述喷淋层17. 8下方塔体内设有填料层17. 7,所述填料层17. 7下方设有至少一 层吸收及电化学反应层17. 6(本实施例中为两层,相邻两层吸收及电化学反应层的间距为 1. 0 - 2. 0米),所述吸收及电化学反应层17. 6由三层电极层组成,最上层和最下层为阴极 层17. 63、17. 61,中间层为阳极层17. 62 ;所述静电除雾及反应层17. 9由两层电极层组成, 上层为阳极层17. 92,下层为阴极层17. 91。所述电极层均为由导电材料制成的网状结构, 可以使用导电性能好、抗腐蚀性强的铅、铂、钛、石墨等材料制成,其空隙率控制在0.7 - 〇. 9,相邻两个电极层间具有间距,所述吸收及电化学反应层17. 6通过接线柱23与低压直 流电源相接,所述静电除雾及反应层17. 9通过接线柱23与高压高频脉冲电源相接。所述 接线柱23与塔体17. 1绝缘。所述吸收及电化学反应层17. 6中,所述电极层厚度为100 - 200mm,相邻两个电极层之间的间距为1 - 10mm。所述静电除雾及反应层17. 9中,每层电极 层厚度为100 - 150mm,两层电极层之间间距为200 - 300mm。
[0069] 所述吸收及电化学反应层17. 6至少一层以上,控制该层中阴极层和阳极层的电 位差为1. 5 - 4. 5V。
[0070] 工艺流程:
[0071] (1)烟气由吸收塔17塔体17. 1中部的烟气入口 17. 2入塔后上行,边上行边与由 塔上部喷入的循环吸收液逆向接触发生吸收反应,当烟气上升通过两层吸收及电化学反应 层17. 6,在吸收及电化学反应层17. 6中,烟气上升依次经过阴极层17. 61、阳极层17. 62和 阴极层17. 63并同时与循环吸收液接触反应:在最下层的阴极层17. 61时,与由上至下流入 的循环吸收液发生化学吸收反应,络合吸收氮氧化物,同时在电化学作用下,吸收下来的氮 氧化物被还原成氨或/和氮气。在吸收过程中,烟气中的二氧化硫也被吸收下来;随后烟气 进入阳极层17. 62,对二氧化硫的吸收反应进一步进行,同时在电化学作用下,吸收下来的 二氧化硫转化为硫酸铵,烟气中的部分二恶英类生质也被氧化分解。由于在阳极层17.62 内Fe (II)EDTA被氧化成Fe (III)EDTA,失去对氮氧化物的络合吸收能力;最后,烟气再向上 进入最上层的阴极层17. 63,进行着同阴极层17. 61同样的反应。控制阴极层和阳极层电位 差为 1. 5 - 4. 5V ;
[0072] (2)穿过两层吸收及电化学反应层17. 6的烟气继续上行经填料层17. 7均布并与 流经填料层17. 7的循环吸收液进一步反应,吸收烟气中的氮氧化物和二氧化硫,再经喷淋 层17. 8依次进入静电除雾及反应层17. 9的阴极层17. 91和阳极层17. 92,随烟气外溢的微 细颗粒物、气溶胶等穿过上述电极层时,在静电作用下,发生粒子的双极荷电、静电凝并,最 终被捕集过滤在静电除雾及反应层中,静电除雾及反应层17. 9还可净化烟气中的部分其 他污染物,如二恶英等。通过定期开启洗涤层17. 5通入洗涤水对静电除雾及反应层17. 9 进行清洗。经静电除雾及反应层17. 9的烟气穿过洗涤层17. 5至塔体17. 1的顶部,由烟气 出口 17. 3排出;
[0073] (3)由喷淋层17. 8喷出的循环吸收液下行,先经填料层17. 7与烟气反应,然后依 次穿过两层吸收及电化学反应层17. 6与烟气进一步边再生边反应,反应后的循环吸收液 流入塔底,部分经循环栗4送入第二电解反应器再生19再生,再经再生浆液槽20送入喷淋 层17. 8循环喷出。其中,可根据需要向再生后的循环吸收液中补充氨水和络合剂,以保证 循环吸收液的吸收效果。
[0074] 经处理后的烟气的氮氧化物去除率达到50%以上,气溶胶低于20mg/Nm3。
[0075] 第一电解反应器18和第二电解反应器19的结构可以为具有一个反应单元的立式 或卧式反应器,
[0076] 其中,参见图2,卧式结构如下:
[0077] 筒体1的一端设有进口连接短管13,另一端设有出口连接短管14,筒体内设有一 个反应单元,由两个相互绝缘的填充有电极材料3的电极室2组成,所述电极室2由两端的 多孔板电极3与对应的筒体1围成的区域组成,所述电极室2内填充有具有导电性的电极 材料3。所述电极材料为贵金属盐改性后的颗粒状活性炭、煤焦炭、石油焦或耐腐蚀的金属 肩,粒度为8 - 20mm (电极材料的粒度应大于多孔板电极2的孔径)。所述电极室2的两端 均设有多孔板电极4 (孔径为6 - 10mm,两个电极室2的多孔板电极4分别接入阴极和阳极 接线柱(图中未示出),使两个电极室2-个为阴极室一个为阳极室,为了使多孔板电极4 与对应的电极室2的壁面电导通,如可采用导电螺钉将多孔板电极4与电极室2的壁面连 接,接线柱接入电极室2壁面,使电流导入多孔板电极4。并且根据电解液的性质,还可以 在电极室2的筒体内表面涂覆防蚀层,避免电解液腐蚀电极室2的壁面。本实施例中,左侧 的电极室为阳极室(即阳极的电极室),右侧的电极室为阴极室(即阴极的电极室),在两 邻的两个电极室2的多孔板电极4之间可通过绝缓法兰12连接,并形成1-10_的间隙7, 使两个多孔板电极4保持绝缘状态,所述间隙7的一端经过多孔板电极2与电极室2 (阴极 室)内壁面上的进液通道10的一端连接,所述进液通道10的另一端连接冲洗液入口管8 ; 所述间隙7的另一端经过
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