专利名称：混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于大气环境保护的技术领域，涉及一种烟气同时脱硫脱硝的脱 硫脱硝装置，特别是涉及一种利用尿素/氨水/添加剂脱除烟气中二氧化硫和氮氧 化物的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置。技术背景二氧化硫和氮氧化物是大气污染物中影响较大的气态污染物，对人体、环境 和生态系统有极大危害，随着环保要求的日益严格，NOx和S02排放的问题越来 越受到关注。二氧化硫和氮氧化物主要源自于煤、石油等石化燃料的燃烧过程， 以及矿石的焙烧、冶炼过程的烟气排放，其中各种燃烧锅炉特别是火电厂锅炉排 烟具有浓度低、烟气量大、浮尘多等特点而难以治理。传统技术中，排放烟气中 二氧化硫和氮氧化物净化技术通常是将脱硫和脱硝分开进行，这造成了排放烟气 净化系统的复杂庞大、初始投资大、运行费用高等缺陷，严重制约了排放烟气脱 硫脱硝的实际实施。烟气脱硫技术主要以石灰石-石膏湿法、旋转喷雾半干法、炉 内喷钙尾部增湿活化、海水脱硫、电子束脱硫、烟气循环流化床脱硫等为主，其 中湿式石灰石法是现今世界上应用最为广泛的尾部烟气脱硫技术，其主要问题在 于吸收剂(石灰或石灰石)的溶解度小，利用率低，废渣量大；烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、电子束法、 脉冲电晕法、络合物吸收法和尿素吸收法等，目前运行中较为成熟的烟气脱硝技 术主要是SCR技术、SNCR技术以及SNCR/SCR组合技术，但SCR法存在初期 投资费用较高，操作温度范围窄，且存在氨泄漏，会生成N20，以及催化剂易失 活等缺点；而SNCR脱硝效率较低，且氨泄漏多，造成二次污染。近年来世界各
国，尤其是工业发达国家都相继开展了同时脱硫脱硝技术的研究开发，并进行了一定的工业应用，国外目前有电子束照射法、脉冲电晕法、活性炭吸附法、NOxSO 工艺和Pahlman烟气脱硫脱硝工艺等，但我国目前尚缺乏此类技术或因能耗和成 本过高而不适应。中国发明专利(申请号91105599.1)提出了以氨水、硫铵或其 酸性水溶液、尿素及其化合物粉或其水溶液在炉内不同高温度段进行脱硫脱硝。 该发明与本实用新型在脱硫脱硝剂上有某些相同之处，但其使用工艺与本法完全 不同，尤其是使用温度区段的不同，其效果也大不相同。中国发明专利(申请号 91105599.1)用于炉内高温段，势必带来高的能量损耗，以及炉内腐蚀等问题。因 此，探求一种高效、低成本、低运行费用、无二次污染的烟气净化技术，成为我 国环境保护科研工作者关切的问题。传统的脱硫脱硝装置大都采用一级反应器布置，这就使得吸收液整体浓度单 一化，对设备的运行管理和和系统运行成本带来不利的因素，无法实现系统最佳 经济运行效果。发明内容本实用新型旨在于提供一种综合效率高、投资成本低、运行费用小、无二次 污染且反应易于控制的低温段混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装 置，本实用新型能够有效地解决氨法脱硫引起的气溶胶和氨排放的问题。本实用新型采用如下技术方案本实用新型所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，由 热交换器、 一级气体分布器、 一级吸收反应器、 一级除雾器、二级气体分布器、 二级吸收反应器、二级除雾器、二级循环泵、二级集液槽、泵、离心机、 一级集 液槽、分离液泵、空压机、 一级循环泵组成， 一级气体分布器设在一级吸收反应 器内，二级气体分布器设在二级吸收反应器内，热交换器的烟气出口与一级吸收 反应器烟气入口连接， 一级吸收反应器的烟气出气口与二级吸收反应器的烟气进 气口连接， 一级除雾器位于一级吸收反应器的烟气出气口与二级吸收反应器的烟 气进气口之间，二级除雾器设在二级吸收反应器烟气出口上， 一级集液槽设在一
级吸收反应器的下方， 一级循环泵设在一级集液槽的循环液排出口与一级吸收反 应器的进液口之间且一级循环泵的进口与一级集液槽的循环液排出口连接， 一级 循环泵的出口与一级吸收反应器的进液口连接，二级集液槽设在二级吸收反应器 的下方，二级循环泵设在二级集液槽的循环液排出口与二级吸收反应器的进液口 之间且二级循环泵的进口与二级集液槽循环液棑出口连接，二级循环泵的出口与 二级吸收反应器的进液口连接， 一级集液槽的硫酸铵结晶溶液排出口与离心机的 进口连接，离心机的出液口与分离液泵进口连接，分离液泵出口与一级集液槽的 进口连接，空压机的出口与一级集液槽的进口连接，二级集液槽的浓亚硫酸钕溶 液排出口通过泵与一级集液槽的进口连接。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点-1. 在本实用新型内，烟气与分别置于一级吸收反应器及二级吸收反应器内的吸收 液进行气液混合，有效地实现了同时脱硫脱硝过程，其综合效率高、系统简单、 投资成本低、运行费用小、无二次污染。2. 本实用新型能够对烟气实行两级反应处理，在一级反应器内烟气与氨和尿素混 合溶液混合接触，烟气中大部分S02和NOx被联合吸收脱除，烟气经一级除雾器除去烟气中大部分的液滴，少量夹带的氨随烟气一起进入二级反应器；在二级反应器内烟气仅与尿素溶液进行混合接触，烟气从一级反应器夹带的少量氨在此再次与烟气中S02反应，氨基本被消耗尽，而两级处理过程使得反应温度更易于控制，有效地解决氨法脱硫弓I起的气溶胶和氨排放等问题。3. 本实用新型的两级处理，可以对高、低不同浓度的S02和NCV烟气采用不同比 例的氨和尿素混合溶液，便于运行中调节与控制，使得烟气同时脱硫脱硝效率 和运行成本达到最佳经济效果。4. 采用尿素/氨/添加剂溶液低温联合同时脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的方 法实现了无二次污染排放，有利于环保。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
--种混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，由热交换器1、 -级气体分布器2、 一级吸收反应器3、 一级除雾器4、 二级气体分布器5、 二级 吸收反应器6、 二级除雾器7、 二级循环泵10、 二级集液槽ll、泵12、离心机13、 一级集液槽15、分离液泵16、空压机17、 一级循环泵18组成， 一级气体分布器 2设在一级吸收反应器3内，二级气体分布器5设在二级吸收反应器6内，热交换 器i的烟气出口与一级吸收反应器烟气入口 21连接， 一级吸收反应器3的烟气出 气口与二级吸收反应器6的烟气进气口连接， 一级除雾器4位于一级吸收反应器3 的烟气出气口与二级吸收反应器6的烟气进气口之间，二级除雾器7设在二级吸 收反应器烟气出口 25上， -级集液槽15设在一级吸收反应器3的下方， 一级循 环泵18设在一级集液槽15的循环液排出口与一级吸收反应器3的进液口之间且 一级循环泵18的进口与一级集液槽15的循环液排出口连接， 一级循环泵18的出 口与一级吸收反应器3的进液口连接，二级集液槽11设在二级吸收反应器6的下 方，二级循环泵10设在二级集液槽11的循环液排出口与二级吸收反应器6的进 液口之间且二级循环泵10的进口与二级集液槽11循环液排出口连接，二级循环 泵10的出口与二级吸收反应器6的进液口连接， 一级集液槽15的硫酸铵结晶溶 液排出口与离心机13的进口连接，离心机13的出液口与分离液泵16进口连接， 分离液泵16出口与一级集液槽i5的进口连接，空压机i7的出口与一级集液槽15 的进口连接，二级集液槽11的浓亚硫酸铵溶液排出口通过泵12与一级集液槽15 的进口连接。上述混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，在一级集液槽15 的进口上连接有氨水泵19且一级集液槽15的进口与氨水泵19的出口连接，在氨 水泵19上连接有氨水配液罐20且氨水泵19的进口与氨水配液罐20的出口连接。上述混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，在一级集液槽15 的进口上连接有尿素溶液泵8且一级集液槽15的进口与尿素溶液泵8的出口连接， 在尿素溶液泵8上连接有尿素溶液配液罐9且尿素溶液泵8的进口与尿素溶液配 液罐9的出口连接。
所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，在一级集液槽 i5的硫酸铵结晶溶液排出口与离心机13的进口之间设有阀门14。所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，二级吸收反应 器烟气出口 25与热交换器1的净化后低温烟气进口连接。
权利要求1、一种混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，其特征在于由热交换器(1)、一级气体分布器(2)、一级吸收反应器(3)、一级除雾器(4)、二级气体分布器(5)、二级吸收反应器(6)、二级除雾器(7)、二级循环泵(10)、二级集液槽(11)、泵(12)、离心机(13)、一级集液槽(15)、分离液泵(16)、空压机(17)、一级循环泵(18)组成，一级气体分布器(2)设在一级吸收反应器(3)内，二级气体分布器(5)设在二级吸收反应器(6)内，热交换器(1)的烟气出口与一级吸收反应器烟气入口(21)连接，一级吸收反应器(3)的烟气出气口与二级吸收反应器(6)的烟气进气口连接，一级除雾器(4)位于一级吸收反应器(3)的烟气出气口与二级吸收反应器(6)的烟气进气口之间，二级除雾器(7)设在二级吸收反应器烟气出口(25)上，一级集液槽(15)设在一级吸收反应器(3)的下方，一级循环泵(18)设在一级集液槽(15)的循环液排出口与一级吸收反应器(3)的进液口之间且一级循环泵(18)的进口与一级集液槽(15)的循环液排出口连接，一级循环泵(18)的出口与一级吸收反应器(3)的进液口连接，二级集液槽(11)设在二级吸收反应器(6)的下方，二级循环泵(10)设在二级集液槽(11)的循环液排出口与二级吸收反应器(6)的进液口之间且二级循环泵(10)的进口与二级集液槽(11)循环液排出口连接，二级循环泵(10)的出口与二级吸收反应器(6)的进液口连接，一级集液槽(15)的硫酸铵结晶溶液排出口与离心机(13)的进口连接，离心机(13)的出液口与分离液泵(16)进口连接，分离液泵(16)出口与一级集液槽(15)的进口连接，空压机(17)的出口与一级集液槽(15)的进口连接，二级集液槽(11)的浓亚硫酸铵溶液排出口通过泵(12)与一级集液槽(15)的进口连接。
2、 根据权利要求1所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装 置，其特征在于在一级集液槽(15)的进口上连接有氨水泵(19)且一级集液槽(15)的进口与氨水泵(19)的出口连接，在氨水泵(19)上连接有氨水配液罐(20)且氨水泵(19)的进口与氨水配液罐(20)的出口连接。
3、 根据权利要求1或2所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物 的装置，其特征在于在一级集液槽(15)的进口上连接有尿素溶液泵(8)且一级 集液槽(15)的进口与尿素溶液泵(8)的出口连接，在尿素溶液泵(8)上连接 有尿素溶液配液罐(9)且尿素溶液泵(8)的进口与尿素溶液配液罐(9)的出口 连接。
4、 根据权利要求1所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装 置，其特征在于在一级集液槽(15)的硫酸钕结晶溶液排出口与离心机(13)的 进口之间设有阀门(14)。
5、 根据权利要求1所述的混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装 置，其特征在于二级吸收反应器烟气出口 (25)与热交换器(l)的净化后低温烟气 迸口连接。
专利摘要本实用新型公开了一种混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置，由热交换器、一级气体分布器、一级吸收反应器、一级除雾器、二级气体分布器、二级吸收反应器、二级除雾器、二级循环泵、二级集液槽、泵、离心机、一级集液槽、分离液泵、空压机、一级循环泵组成。本装置中是对烟气实行两级反应处理，在一级反应器内烟气与氨和尿素混合溶液混合接触，烟气中大部分SO<sub>2</sub>和NO<sub>x</sub>被联合吸收脱除，烟气经一级除雾器除去烟气中大部分的液滴，少量夹带的氨随烟气一起进入二级反应器；在二级反应器内烟气仅与尿素溶液进行混合接触，烟气从一级反应器夹带的少量氨在此再次与烟气中SO<sub>2</sub>反应，使得反应温度更易于控制。
文档编号B01D53/78GK201040228SQ20072003660
公开日2008年3月26日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者姚志彪, 熊源泉, 陆静雅, 鸣 高 申请人:东南大学