专利名称：烟气同时脱硫脱硝一体化双级液柱式吸收反应器的制作方法
技术领域：
烟气同时脱硫脱硝一体化双级液柱式吸收反应器狀鰣本实用新型厲于大气环境保护的技术领域，涉及一种烟气联合脱硫脱硝装置， 特别是涉及一种利用尿素/氨水/添加剂溶液的烟气同时脱硫脱硝一体化双级液柱 式吸收反应器。技术背录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ffS行，这造成了排放烟气 净化系统的复杂庞大、初始投资大、运行费用髙等缺陷，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-石裔湿法、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—定的工业应用，国外目itrw电子束照射法、脉冲电晕法、活性炭吸附法、noxso工艺和Pahman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温度段进行同时脱硫脱硝。 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.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， 势必带来髙的能量损耗，以及炉内腐蚀等问题。传统的脱硫脱硝装置大都采用一级反应器布置，不仅使得反应器设备空间高 度增加，带來了安装和维护的难度，同时还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。 然而，如果采用两级反应器的独立布置，不仅将使得整个系统复杂化，而且还会 增大设备的占地面积，这些情况对实际使用既不合理，也不经济。发明内容本实用新型旨在于提供一种能够减小设备占地面积且结构紧凑的烟气脱硫脱 硝一体化双级液柱式吸收反应器。 本实用新型采用如下技术方案本实用新型所述的烟气同时脱硫脱硝一体化双级液柱式吸收反应器包括筒 体，在简体内设有隔板且由该隔板与筒体围成的一个空间为一级吸收反应器，由 该隔板与筒体围成的另一个空间为二级吸收反应器，在一级吸收反应器上设有一 级吸收反应器烟气入口，在一级吸收反应器的下部设有一级气体分布器，在--级 吸收反应器的下端连接有一级集液槽，在—级吸收反应器的上部设有一级除雾器， 在一级吸收反应器下部且位于一级气体分布器上方设有一级液柱式喷射器，且一 级液柱式喷射器的喷嘴向上，在二级吸收反应器上设有二级吸收反应器烟气出口， 在二级吸收反应器的下端连接有二级集液槽，在二级吸收反应器的上部设有二 级气体分布器，在二级吸收反应器的下部设有二级液柱式喷射器且二级液柱式喷
射器的喷嘴向上， 一级除雾器与二级气体分布器由通道连通。 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. 两级反应器内均设有进气分布器，使得反应器内烟气分布更加均匀，有 利于反应器内气液或气气相的化学反应。3. 采用两级反应器处理过程，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 器夹带的少量贫在此再次与烟气中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引起的气溶 胶和氨排放等问题。4. 由于采用两级处理过程，可以对髙、低不同浓度的S0:,和NOx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。5. 采用两级反应器一体化设计技术，将一级、二级反应器耦合在同一个容 器内，以隔板将两级反应器隔开，使得一级反应器的出口和二级反应器 进r成为内部通道，这不仅大大简化了两级反应器的连接构造，节省初 投资成本，减少了设备占地面积，同时实现了烟道气低进低出的结构布 置，有利于设备的安装与维护，具有结构紧凑的优点。6. 采用两级反应器一体化设计技术，将烟气流动方式由单一 向上变为先向 上，后向下的流动方式，大大降低了烟气净化设备的空间高度，节约了 空间、节省了成本。7. 采用两级反应器一体化设计技术，将一级、二级反应器耦合在同一个容 器内，以隔板将两级反应器隔开,使得净化反应器设备的散热损失减少，
8. 节省了后续工艺过程的能耗。
9. 宋用液柱式喷射反应器，液柱式喷射器布置于反应器下部，液柱由下向 上喷射，使得吸收液在上升和下降过程中均与烟气进行了接触.气液 接触时间大大增加，延长了气液反应时间。
附闺说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图，其中有一级吸收反应器烟气入口 21、 —级气体分布器2、 一级液柱式喷射器26、 一级除雾器4、 一级和二级反应器隔板 23、 二级气体分布器5、 二级液柱喷射器27、 二级除雾器7、 二级吸收反应器烟气 出口25、反应器筒体28。
一种烟气同时脱硫脱硝--体化双级液柱式吸收反应器包括筒体28，在筒体28 内设有隔板23且由该隔板23与筒体28围成的一个空间为一级吸收反应器3，由 改隔板23与筒体28围成的另一个空间为二级吸收反应器6，在一级吸收反应器3 上设有一级吸收反应器烟气入口 21，在一级吸收反应器3的下部设有一级气体分 布器2，在一级吸收反应器3的下端连接有一级集液槽15，在一级吸收反应器3 的上部设有--级除雾器4，在一级吸收反应器3下部且位于一级气体分布器2上方 设有-级液柱式喷射器26，且一级液柱式喷射器26的喷嘴向上，在二级吸收反应 器6上设有二级吸收反应器烟气出口 25，在二级吸收反应器6的下端连接有二级 集液槽ll，在二级吸收反应器6的上部设有二级气体分布器5，在二级吸收反应 器ti的F部设有二级液柱式喷射器27且二级液柱式喷射器27的喷嘴向上， 一级 除雾器4与二级气体分布器5由通道连通。
权利要求1、—种烟气同时脱硫脱硝一体化双级液柱式吸收反应器，其特征在于包括简体(28)，在筒体(28)内设有隔板(23)且由该隔板(23)与筒体(28)围成的 一个^间为一级吸收反应器(3)，由该隔板(23)与筒体(28)围成的另一个空间 为二级吸收反应器(6)，在一级吸收反应器(3)上设有一级吸收反应器烟气入口 (21),在一级吸收反应器(3)的下部设有一级气体分布器(2),在一级吸收反应器(3) 的下端连接有-级集液槽(15)，在一级吸收反应器(3)的上部设有-级除雾器(4) ，在 一级吸收反应器(3)下部且位于一级气体分布器(2)上方设有一级液柱式喷 射器(26)，且一级液柱式喷射器(26)的喷嘴向上，在二级吸收反应器(6)上设 有吸收反应器烟气出口 (25)，在二级吸收反应器(6)的下端连接有二级集液 槽(11),在二级吸收反应器(6)的上部设有二级气体分布器(5)，在二级吸收反 应器(6)的下部设有二级液柱式喷射器(27)且二级液柱式喷射器(27)的喷嘴向 上， 一级除雾器(4)与二级气体分布器(5)由通道连通。
专利摘要本实用新型公开了一种烟气同时脱硫脱硝一体化双级液柱式吸收反应器，包括筒体，一级吸收反应器，二级吸收反应器，一级气体分布器，一级集液槽，在一级吸收反应器的上部设有一级除雾器，在一级吸收反应器下部且位于一级气体分布器上方设有一级液柱式喷射器，在二级吸收反应器上设有二级吸收反应器烟气出口，在二级吸收反应器的下端连接有二级集液槽，在二级吸收反应器的上部设有二级气体分布器，在二级吸收反应器的下部设有二级液柱式喷射器，一级除雾器与二级气体分布器由通道连通。由于将一级、二级反应器耦合在同一个容器内简化了两级反应器的连接构造。
文档编号B01D53/60GK201020339SQ20072003660
公开日2008年2月13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