碱回收炉烟气超低排放装置及烟气处理方法与流程

本发明涉及烟气除尘技术领域，尤其涉及一种碱回收炉烟气超低排放装置及烟气处理方法。

背景技术：

随着人们对于大气环境保护的意识越来越强，工业中烟气的排放也越来越受人们的重视。一般的，烟气中含有so2、no等污染物。因此，为了避免污染大气环境，需要对烟气进行相应处理才可排入大气。

现有市场中的烟气排放装置中大多采用scr脱硝技术或sncr脱硝技术来脱除烟气中含氮氧化物。

由于scr脱硝反应温度区间为300℃--420℃，反应器组件较大，而烟气排放装置空间没有供scr脱硝组件反应的区域，因此不便于scr脱硝组件的安装，难以高效去除烟气中的no等污染物。此外，sncr技术的脱硝效率不高，难以高效去除烟气中的no等污染物，以致烟气排放入大气中后，对大气环境造成污染。

技术实现要素：

为了解决相关技术中无法有效清除烟气中的so2、no等污染物的技术问题，本发明实施例提供了一种碱回收炉烟气超低排放装置及烟气处理方法，其目的在于有效去除烟气中的粉尘，提高除尘效率。

第一方面，本发明提供了一种碱回收炉烟气超低排放装置，包括碱回收炉和静电除尘器，其中：还包括烟气混合器、脱硫脱硝吸收塔和湿式电除尘器，碱回收炉、静电除尘器、烟气混合器、脱硫脱硝吸收塔和湿式电除尘器依次相连，烟气混合器包括反应室和将强氧化剂喷入反应室内的喷枪，反应室的两端分别与静电除尘器和脱硫脱硝吸收塔相连，喷枪与反应室相连。

通过静电除尘器的处理，以清除原烟气内的一部分粉尘含量，降低原烟气的粉尘浓度；通过对烟气混合器的设置，通过喷枪在反应室内注入强氧化剂以将经静电除尘器处理后的烟气中的no转换为易溶于水的高价nox，以便于后道脱硫脱硝吸收塔将其脱除；同时在吸收塔内加入稀白液或白泥等脱硫剂脱除so2，再通过设置湿式电除尘器，以便于进一步去除经脱硫脱硝吸收塔处理后的饱和湿烟气内的粉尘含量，从而使得经一系列处理后的烟气被排入大气后不致造成污染。

可选的，喷枪包括喷头、枪身和储气罐，喷枪设置于反应室内，枪身和储气罐设置于反应室外，喷头和储气罐分别与枪身相连。

通过对喷枪的设置，便于通过喷枪对反应室内喷入强氧化剂，以便于强氧化剂与烟气中的一氧化氮在反应室内发生反应；此外，通过对枪身和储气罐的设置，以便于对喷头供应强氧化剂，此外，枪身设置于反应室外部，可以控制何时向反应室内喷入强氧化剂，将不溶于水的低价nox氧化成溶于水的高价nox。

可选的，脱硫脱硝吸收塔包括吸收塔本体、气流均布组件、第一喷淋组件和除雾器，吸收塔本体与烟气混合器和湿式电除尘器相连，气流均布组件、第一喷淋组件和除雾器依次设置于吸收塔本体内。

通过对气流均布组件的设置，以便于将烟气在吸收塔本体内均匀分布，从而便于第一喷淋组件喷淋将烟气中溶于水的高价nox充分溶解，并通过除雾器去除因喷淋导致高温烟气雾化产生的雾气，从而降低烟气中的粉尘浓度并使烟气饱和以便于湿式电除尘器对其进行除尘处理。

可选的，反应室与脱硫脱硝塔之间连有烟气冷却器，湿式电除尘器与烟气加热器相连，烟气冷却器和烟气加热器之间连有第一循环泵。

通过设置烟气冷却器，以便于对烟气进行降温处理，减少吸收塔的处理烟气量，还能防止烟气温度过高以影响脱硫脱硝吸收塔以及湿式电除尘器的使用寿命；再通过对经湿式电除尘器处理后的烟气升温，以便于将烟气的排出，此外，将烟气升温，可以避免烟气与热空气接触后产生白烟的现象。

可选的，湿式电除尘器包括除尘器本体、导流分布组件、第二喷淋组件、高压整流变压器和阴阳极荷电组件，导流分布组件、第二喷淋组件和阴阳极荷电组件依次设置于除尘器本体内，高压整流变压器设置于除尘器本体上且与阴阳极荷电组件相连。

通过对导流分布组件、第二喷淋组件、高压整流变压器和阴阳极荷电组件的设置，可以将烟气先均匀分布，再对其喷淋，以便于对烟气充分喷淋，并通过阴阳极荷电组件将烟气中的细微颗粒物以及被溶解后的硝酸盐从烟气中分离出来。

第二方面，本发明还提供了一种烟气处理方法，其特征在于，应用于上述一种碱回收炉烟气超低排放装置中，烟气处理方法包括：碱回收炉收集原烟气并将其输送至静电除尘器中；静电除尘器对原烟气进行第一除尘处理形成第一烟气，并将第一烟气输送至烟气混合器中；烟气混合器对第一烟气进行氧化处理形成第二烟气，并将第二烟气输送至脱硫脱硝吸收塔内；脱硫脱硝吸收塔对第二烟气进行第二除尘处理形成第三烟气，并将第三烟气输入湿式电除尘器中；湿式电除尘器对第三烟气进行第三除尘处理形成第四烟气，并将第四烟气输出。

碱回收炉先将烟气输送至静电除尘器中，通过静电除尘器去除烟气中的大量粉尘，以将烟气中的粉尘浓度降低至30～50mg/nm³，再通过烟气混合器将烟气中的低价氮氧化物氧化成高价氮氧化物，再通过脱硫脱硝吸收塔吸收溶于水的高价氮氧化物从而脱除烟气中的氮氧化物，同时在吸收塔内加入稀白液或白泥等脱硫剂脱除so2，再通过湿式电除尘器进一步除去烟气中的细微颗粒物以及以溶解成分，从而使得烟气达到排放标准，以避免污染大气。

可选的，喷枪包括喷头、枪身和储气罐，氧化处理包括：储气罐对枪身提供强氧化剂；枪身将强氧化剂提供给喷头；喷头将强氧化剂喷射入反应室内。

通过喷枪将强氧化剂喷入反应室内，以便于强氧化剂与烟气充分反映；通过对喷枪、枪身和储气罐的设置，便于喷头喷射强氧化剂。

可选的，反应室与脱硫脱硝塔之间连有烟气冷却器，湿式电除尘器与烟气加热器相连，烟气冷却器与烟气加热器之间连有第一循环泵，烟气处理方法还包括：烟气冷却器内的冷却水吸收经烟气混合器处理后的第二烟气的热量，冷却水温度升高；第一循环泵将温度升高后的冷却水抽取至烟气加热器内；烟气加热器对经湿式电除尘器处理后的第四烟气进行升温处理，冷却水温度下降；第一循环泵将温度下降后的冷却水抽取至烟气冷却器内。

通过第一循环泵将冷却水抽取至烟气冷却器或烟气加热器内，以便于对冷却水循环使用，从而降低能耗。

可选的，脱硫脱硝吸收塔包括吸收塔本体、气流均布组件、第一喷淋组件和除雾器，第二除尘处理包括：吸收塔本体用于接收经烟气冷却器降温处理后的第二烟气；气流均布组件将输入至吸收塔本体内的第二烟气均匀分布于吸收塔本体内；第一喷淋组件对均匀分布的第二烟气喷淋脱硫剂以溶解第二烟气中的so2和高价nox使其形成第三烟气和第一雾气；除雾器将第一雾气和第三烟气分离；吸收塔本体将第三烟气输出至湿式电除尘器中。

通过将第二烟气均匀分布在吸收塔本体内，再对其进行喷淋，从而第二喷淋组件对烟气喷淋均匀，并充分溶解第二烟气内的高价氮氧化物，再通过除雾器将因喷淋产生的雾气去除，从而去除第二烟气中的含氮氧化物和粉尘内的大颗粒物质。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种碱回收炉烟气超低排放装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中提供的烟气处理方法的流程图。

图中：10、碱回收炉；20、静电除尘器；21、换热器；30、烟气混合器；31、反应室；32、喷枪；40、风机；50、烟气冷却器；51、第一冷却管道；52、第二冷却管道；53、第一循环泵；60、脱硫脱硝吸收塔；61、吸收塔本体；62、气流均布组件；63、第一喷淋组件；64、除雾器；65、第二循环泵；66、第一输入端；67、第一输出端；70、湿式电除尘器；71、除尘器本体；72、导流分布组件；73、第二喷淋组件；74、高压整流变压器；75、阴阳极荷电组件；76、第二输入端；77、第二输出端；80、烟气加热器；90、烟囱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

现有市场中的烟气排放装置中大多采用scr脱硝技术或sncr脱硝技术来脱除烟气中含氮氧化物。由于scr脱硝反应温度区间为300℃--420℃，反应器组件较大，而烟气排放装置空间没有供scr脱硝组件反应的区域，因此不便于scr脱硝组件的安装，难以高效去除烟气中的no等污染物。此外，sncr技术的脱硝效率不高，难以高效去除烟气中的no等污染物，以致烟气排放入大气中后，对大气环境造成污染。为了解决相关技术中无法有效清除烟气中的so2、no等污染物的技术问题，本发明实施例提供了一种碱回收炉烟气超低排放装置及烟气处理方法，其目的在于有效去除烟气中的粉尘，提高除尘效率。下面结合图1对碱回收炉烟气超低排放装置进行举例说明。

该碱回收炉烟气超低排放装置，包括碱回收炉10、静电除尘器20、烟气混合器30、脱硫脱硝吸收塔60和湿式电除尘器70，碱回收炉10、静电除尘器20、烟气混合器30、脱硫脱硝吸收塔60和湿式电除尘器70依次相连，烟气混合器30包括反应室31和将强氧化剂喷入反应室内的喷枪32，反应室31的两端分别与静电除尘器20和脱硫脱硝吸收塔60相连，喷枪32与反应室31相连。

可选的，喷枪32包括喷头、枪身和储气罐，喷头设置于反应室31内，枪身和储气罐设置于反应室31外，喷头和储气罐分别与枪身相连。在本实施例中，枪身上设有控制开关，从而便于控制是否向反应室31内注入强氧化剂。在具体实现方式中，为了便于将反应室31内的烟气与强氧化剂充分混合，以使其充分反应，反应室31与静电除尘器20之间连有风机40。

为了减少吸收塔的处理烟气量，防止烟气温度过高以影响脱硫脱硝吸收塔60以及湿式电除尘器70的使用寿命；烟气混合器30与脱硫脱硝塔60之间连有烟气冷却器50，此外，湿式电除尘器70与烟气加热器80相连，将烟气升温，可以避免烟气与热空气接触后产生白烟的现象。

可选的，烟气冷却器50和烟气加热器80之间连有第一循环泵53，更进一步地说，烟气冷却器50的一端与烟气加热器80的一端通过第一冷却管道51相连，烟气冷却器50的另一端与烟气加热器80的另一端通过第二冷却管道52相连，第一循环泵53设置于第一冷却管道51或第二冷却管道52上，以便于将烟气冷却器50内的冷却水抽取至烟气加热器80中，或者将烟气加热器80内的冷却水抽取至烟气冷却器50中，从而使得冷却水循环使用，降低能耗。

脱硫脱硝吸收塔60包括吸收塔本体61、气流均布组件62、第一喷淋组件63和除雾器64，吸收塔本体61与烟气混合器30和湿式电除尘器70相连，气流均布组件62、第一喷淋组件63和除雾器64依次设置于吸收塔本体61内。在本实施例中，气流均布组件62、第一喷淋组件63和除雾器64在吸收塔本体61内由下往上依次设置。

可选的，吸收塔本体61上设有第一输入端66和第一输出端67，第一输入端66相对位于气流均布组件62的下方，第一输出端67相对位于除雾器64的上方，第一输入端66与烟气冷却器50相连，第一输出端67与湿式电除尘器70相连。

在具体实现方式中，为了便于第一喷淋组件63对烟气喷淋脱硫剂从而使得烟气中易溶解的so2和高价nox充分溶解，第一喷淋组件63包括喷嘴、储液罐和第二循环泵65，喷嘴设置于吸收塔本体61内，储液罐和第二循环泵65设置于吸收塔本体61外部，且第二循环泵65与喷嘴和储液罐相连。在本实施例中，喷嘴数量为至少两个，至少两个喷嘴均匀分布于吸收塔本体61内的同一平面上。

可选的，脱硫剂为稀白液；或者，脱硫剂为白泥。

湿式电除尘器70包括除尘器本体71、导流分布组件72和第二喷淋组件73，导流分布组件72和所述第二喷淋组件73依次设置于除尘器本体71内，导流分布组件72位于第二喷淋组件73的上方。

一般的，湿式电除尘器70还包括高压整流变压器74和阴阳极荷电组件75，高压整流变压器74设置于除尘器本体71上且与阴阳极荷电组件75相连，在本实施例中，阴阳极荷电组件75包括阴极线和阳极板，阴极线和阳极板间隔排列于除尘器本体71内，即阴极线设置于阳极板的侧边，阳极板设置于阴极线的侧边，整流变压器74与阴极线相连。

在具体实现方式中，高压整流变压器74将低压电源转变为高压电源并将高压电源对阴阳极荷电组件75的阴极线供电，以使阴阳极荷电组件75产生强电场，从而将经第二喷淋组件73喷淋后的烟气中的液滴以及细微颗粒物分离出来。

可选的，除尘器本体71上设有第二输入端76和第二输出端77，第二输入端76相对位于导流均布组件72的上方，第二输出端77相对位于阴阳极荷电组件75的下方，第二输入端76与脱硫脱硝吸收塔60的第一输出端67相连，第二输出端77与烟气加热器80相连，烟气加热器80与烟囱90相连。

综上所述，本申请实施例提供的碱回收炉烟气超低排放装置，通过静电除尘器去除烟气中的大部分粉尘，再通过烟气混合器将烟气中的no氧化成高价nox，然后再通过脱硫脱硝吸收塔将nox和烟气中的so2溶解去除，最后再通过湿式电除尘器对烟气中的粉尘进行进一步地去除，从而使得排放的烟气中粉尘的、氮氧化物和so2的含量满足大气排放标准；此外，通过烟气冷却器将即将输入脱硫脱硝吸收塔内的烟气进行降温，并通过烟气升温组件将经湿式电除尘器处理后的烟气升温，便于烟气扩散排出，并通过对烟气冷却器和烟气加热器之间冷却水的循环利用，从而降低能耗。

图2是本发明一个实施例提供的烟气处理方法的流程图，该烟气处理方法可以应用于上述碱回收炉烟气超低排放装置，该烟气处理方法包括：

步骤201，碱回收炉收集原烟气并将其输送至静电除尘器中。

步骤202，静电除尘器对原烟气进行第一除尘处理形成第一烟气，并将第一烟气输送至烟气混合器中。

在本实施例中，静电除尘器20包括放电电极和集尘电极，放电电极与集尘电极之间形成高压电场，当烟气通过该高压电场时，烟气发生电离，烟气中的大颗粒粉尘在高压电场作用下荷电并与气流分离，而剩余烟气作为第一烟气从静电除尘器20中输出并进入烟气混合器30中。

步骤203，烟气混合器对第一烟气进行氧化处理形成第二烟气，并将第二烟气输送至脱硫脱硝吸收塔内。

在具体实现方式中，烟气混合器30包括反应室31和喷枪32，喷枪32包括喷头、枪身和储气罐，氧化处理包括：储气罐对枪身提供强氧化剂；枪身将强氧化剂提供给喷头；喷头将强氧化剂喷射入反应室31内，从而使得烟气中的no与强氧化剂充分发生反应以生成高价的nox，nox随剩余烟气混合形成第二烟气并输出。

可选的，反应室31与脱硫脱硝塔60之间连有烟气冷却器50，反应室31将第二烟气输送至烟气冷却器50内降温，烟气冷却器50将降温后的第二烟气输送至脱硫脱硝吸收塔60内。

步骤204，脱硫脱硝吸收塔对第二烟气进行第二除尘处理形成第三烟气，并将第三烟气输入湿式电除尘器中。

可选的，脱硫脱硝吸收塔60包括吸收塔本体61、气流均布组件62、第一喷淋组件63和除雾器64，第二除尘处理包括：吸收塔本体61用于接收经烟气冷却器50降温处理后的第二烟气；气流均布组件62将输入至吸收塔本体61内的第二烟气均匀分布于吸收塔本体61内；第一喷淋组件63对均匀分布的第二烟气喷淋脱硫剂以溶解第二烟气内的so2和高价nox以及粉尘颗粒物，此外，剩余烟气形成第三烟气，具有一定温度的第二烟气遇冷形成第一雾气；除雾器64将第一雾气和第三烟气分离，进一步地说，除雾器64使第一雾气液化流至吸收塔本体61底部，以将第一雾气和第三烟气分离；吸收塔本体61将第三烟气输出至湿式电除尘器70内。

步骤205，湿式电除尘器对第三烟气进行第三除尘处理形成第四烟气，并将第四烟气输出。

在具体实现方式中，湿式电除尘器70包括除尘器本体71、导流分布组件72、第二喷淋组件73、高压整流变压器74和阴阳极荷电组件75，第三除尘处理包括：第三烟气被输入至湿式电除尘器70的除尘器本体71内；导流分布组件72将第三烟气均匀分布于除尘器本体71内；第二喷淋组件73对均匀分布的第三烟气进行喷淋；高压整流变压器74将低压电源转变为高压电源并对阴阳极荷电组件75的阴极线供电，阴阳极荷电组件75产生强电场，吸附经喷淋后的第三烟气中的液滴和细微颗粒物以使其从第三烟气中分离出来，经处理后的第三烟气形成第四烟气，从而从除尘器本体71内输出。

可选的，湿式电除尘器70与烟气加热器80相连，烟气加热器80与烟囱90相连，经湿式电除尘器70处理后并被输出的第四烟气先经烟气加热器80加热，再被输送至烟囱90，通过烟囱排入大气。

在本实施例中，烟气冷却器50与烟气加热器80之间连有第一循环泵53，烟气冷却器50内的冷却水吸收经烟气混合器30处理后的第二烟气的热量，冷却水温度升高；第一循环泵53将温度升高后的冷却水抽取至烟气加热器80内；烟气加热器80对经湿式电除尘器70处理后的第四烟气进行升温处理，冷却水温度下降；第一循环泵53将温度下降后的冷却水抽取至烟气冷却器50内。

综上所述，本申请实施例提供的烟气处理方法，先通过静电除尘器去除烟气中的大颗粒的粉尘；通过烟气混合器向烟气中注入强氧化剂以将no氧化成高价的nox，从而便于脱硫脱硝吸收塔将其以及烟气中的so2吸收，并通过湿式电除尘器将烟气中的细微粉尘颗粒去除掉，从而使得烟气的排放符合国家排放标准，避免污染大气。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。