一种氮氧化物烟气吸收制酸系统的制作方法

本实用新型涉及烟气制酸技术，特别涉及一种氮氧化物烟气吸收制酸系统。

背景技术：

氮氧化物(NOx)在20世纪60年代就已经被确认为是大气的主要污染物之一。作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。它对环境的影响主要表现为加剧臭氧层的损耗，促进温室效应，形成光化学烟雾和酸雨，对植物造成伤害。氮氧化物对人体的危害包括刺激眼睛，导致癌症、呼吸系统疾病、心脑血管疾病等多种疾病。

一般工业氮氧化物排放治理采用的脱硝设备，氮氧化物排放量大，氮氧化物浓度波动范围广，烟气中含水率高，以及现场腐蚀性强等恶劣工况。目前行业内普遍使用的碱液吸收工艺，尾气很难达标排放，同时产生的废水含亚硝酸盐，是一种致癌化合物，目前还没有经济的处理工艺。而对于高浓度的氮氧化物烟气的吸收处理工艺更是空缺，导致工业上极少采用硝酸浸出，实际上硝酸浸出效率远高于硫酸等，具有应用价值。采用本实用新型上述的工艺可以有效解决各种硝酸浸出过程中产生的浓烟气，可以打通适用于硝酸浸出的各种工艺路线，推动产业技术升级和环保生产。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种氮氧化物烟气吸收制酸系统，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种氮氧化物烟气吸收制酸系统，包括烟气输送装置、含氧气体配送输送装置、多个制酸槽罐、多个吸收器和尾气净化器；

多个上述制酸槽罐按前后顺序依次设置，每个上述制酸槽罐的上端均设有连通其内部的进液口和第一溢气口；

多个上述吸收器与多个上述制酸槽罐一一对应，且每个上述吸收器的排液口均通过管路与对应的上述制酸槽罐的进液口连通；

上述烟气输送装置和含氧气体配送输送装置的输出端分别通过管路与最前方的上述制酸槽罐对应的吸收器的进气口相连通，上述烟气输送装置的输入端外接氮氧化物烟气气源，上述含氧气体配送输送装置的输入端外接含氧气体气源；

上述尾气净化器与最后方的上述制酸槽罐的第一溢气口连通；

位于前方的上述制酸槽罐的第一溢气口均通过管路与后方相邻的上述制酸槽罐对应的吸收器的进气口相连通；

每个上述制酸槽罐的下端均设有酸液循环出口，每个上述制酸槽罐的酸液循环出口均通过管路与对应的上述吸收器的进液口相连通，且在该管路上均设有液体泵。

本实用新型的有益效果是：系统结构设计合理，利用高效的气液传质设备与分级变压控温吸收系统，配以氧气源以充分氧化吸收其中的NO，烟气处理效果好，提高资源利用率，经济、节能、环保。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述烟气输送装置和含氧气体配送输送装置均为防腐高压风机。

采用上述进一步方案的有益效果是输送稳定，利于两者配气。

进一步，还包括冷却系统，上述冷却系统包括冷凝器、冷却装置和多个与上述吸收器一一对应的冷却管路，上述烟气输送装置和含氧气体配送输送装置的输出端分别通过管路与上述冷凝器的进气口相连通，上述冷凝器的出气口通过管路与最前方的上述制酸槽罐对应的吸收器的进气口相连通；上述冷却管路分别设置在对应的上述吸收器处，上述冷却管路分别与上述冷却装置相连通，用以对对应的上述吸收器散热降温。

采用上述进一步方案的有益效果是冷却系统能够有效的控制整个系统中烟气吸收时的环境温度，确保烟气的最佳吸收效果。

进一步，上述冷却装置为冷水机组，上述冷水机组的冷却液循环入口与每个上述冷却管路的出液口相连通，上述冷水机组的冷却液循环出口与每个上述冷却管路的进液口相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是采用水冷操作简单，冷却效果稳定，成本低廉。

进一步，还包括缓冲罐，上述缓冲罐连通设置在上述冷凝器的出气口与最前方的上述制酸槽罐对应的吸收器的进气口相连通的管路上。

采用上述进一步方案的有益效果是该缓冲罐的设计使得烟气和含氧气体具有充足的空间和时间反应混合，并且在缓冲罐后续的气体输送出现故障时，能起到缓存气体的作用。

进一步，还包括酸液循环喷淋系统，上述酸液循环喷淋系统包括水流喷射器和喷淋器，上述喷淋器安装在最前方的上述制酸槽罐内部的上部，上述水流喷射器的出液口通过管路与上述喷淋器连接并连通，上述水流喷射器的进液口通过管路与最前方的上述制酸槽罐的下端连接并与其内部相连通，且在该管路上连通设有液泵；除最前方的上述制酸槽罐以外的制酸槽罐的上端分别设有连通其内部的第二溢气口，上述第二溢气口分别通过管路与上述水流喷射器的进气口相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是喷淋系统能够使得未充分吸收的烟气能够进一步循环吸收，提高烟气吸收率。

进一步，每个上述制酸槽罐内液面以上的位置均填充有鲍尔环填料。

采用上述进一步方案的有益效果是该填料能确保气体均匀分散，使烟气充分与水(酸液)接触，促进烟气吸收。

进一步，位于后方的上述制酸槽罐与前方相邻的上述制酸槽罐两者的下端之间通过管路相互连通，并在连通的管路上设有用以向前方罐体输送酸液的泵，每个上述制酸槽罐的底部均设有排酸口，且在排酸口处设有可打开或关闭其的阀门。

采用上述进一步方案的有益效果是该设计通过相邻制酸槽罐之间管路连接，可根据实际情况由后向前转移酸液，操作灵活，提高整体制酸的效率，同时也方便制酸槽罐内酸液的排出收集。

附图说明

图1为本实用新型的氮氧化物烟气吸收制酸系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、烟气输送装置，2、含氧气体配送输送装置，3、缓冲罐，4、制酸槽罐，5、吸收器，6、尾气净化器，7、液体泵，8、冷凝器，9、冷却装置，10、水流喷射器，11、喷淋器，12、泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图所示，本实施例的氮氧化物烟气吸收制酸系统，包括烟气输送装置1、含氧气体配送输送装置2、多个制酸槽罐4、多个吸收器5和尾气净化器6；

多个上述制酸槽罐4按前后顺序依次设置，每个上述制酸槽罐4的上端均设有连通其内部的进液口和第一溢气口；

多个上述吸收器5与多个上述制酸槽罐4一一对应，且每个上述吸收器5的排液口均通过管路与对应的上述制酸槽罐4的进液口连通；

上述烟气输送装置1和含氧气体配送输送装置2的输出端分别通过管路与最前方的上述制酸槽罐4对应的吸收器5的进气口相连通，上述烟气输送装置1的输入端外接氮氧化物烟气气源，上述含氧气体配送输送装置2的输入端外接含氧气体气源；

上述尾气净化器6与最后方的上述制酸槽罐4的第一溢气口连通；

位于前方的上述制酸槽罐4的第一溢气口均通过管路与后方相邻的上述制酸槽罐4对应的吸收器5的进气口相连通；

每个上述制酸槽罐4的下端均设有酸液循环出口，每个上述制酸槽罐4的酸液循环出口均通过管路与对应的上述吸收器5的进液口相连通，且在该管路上均设有液体泵7。

制酸时，根据氮氧化物烟气的浓度配比适当氧气含量的含氧气体(如：空气、氧气、臭氧等)，同时经吸收器5依次(前后顺序)进入每个制酸槽罐4内完成逐级(多级)的制酸过程，最后尾气再经尾气净化器6完成最终的净化排向外界空气中，整个制酸过程通过对氮氧化物烟气进行配含氧气体进一步氧化，以及通过多级沿其吸收处理制酸的工艺，提升吸收效率，促进烟气的吸收，大大的降低了有害气体的排放量，有效回收资源，节能环保。

需要说明的是，在制酸过程中，每个制酸槽罐4内的酸液经液体泵7抽至对应的吸收器5内，对进入吸收器5内的氮氧化物烟气进行初步吸收后混合形成气液混合物，再进入对应的制酸槽罐4内进一步反应生产酸液。

上述配气的目的是让NO与氧气或含氧气体发生进一步氧化反应，生产更利于与水溶合的NO2。

较佳的，上述烟气输送装置1和含氧气体配送输送装置2均为防腐高压风机，促进氮氧化物沿其及含氧气体的配送。

在一些实施例中，还包括冷却系统，上述冷却系统包括冷凝器8、冷却装置9和多个与上述吸收器5一一对应的冷却管路，上述烟气输送装置1和含氧气体配送输送装置2的输出端分别通过管路与上述冷凝器8的进气口相连通，上述冷凝器8的出气口通过管路与最前方的上述制酸槽罐4对应的吸收器5的进气口相连通；上述冷却管路分别设置在对应的上述吸收器5处，上述冷却管路分别与上述冷却装置9相连通，用以对对应的上述吸收器5散热降温，冷却系统的设计氮氧化物烟气和含氧化物分别按适当比例通过冷凝器8进行冷凝降低其热量，再进入吸收器5，通过冷却装置9和冷却管路再对每个吸收器5处对进入其内的烟气进行降温处理，从而控制吸收环境为低温、负压，因此设置冷凝器8和冷却装置9，保证吸收过程(氮氧化物烟气)温度不超过25℃(氮氧化物烟气最佳溶水制酸温度)，促进氮氧化物烟气的吸收。

较佳的，上述冷却装置9为冷水机组，上述冷水机组的冷却液循环入口与每个上述冷却管路的出液口相连通，上述冷水机组的冷却液循环出口与每个上述冷却管路的进液口相连通，冷却装置9采用循环水冷方式对每个吸收器5处进行热交换，降低烟气吸收的环境温度，水冷效果稳定，使用也比较方便。

在一些实施例中，还包括缓冲罐3，上述缓冲罐3连通设置在上述冷凝器8的出气口与最前方的上述制酸槽罐4对应的吸收器5的进气口相连通的管路上，缓冲罐3具有进气口和出气口，出气口处设有空置气体流量的阀门，烟气输送装置1和含氧气体配送输送装置2的输出端分别通过管路与缓冲罐3的进气口连接并连通，最前方的上述制酸槽罐4对应的吸收器5的进气口通过管路与缓冲罐3的出气口连接并连通，氮氧化物烟气和适当配比的含氧气体共同进入缓冲罐3后，在缓冲罐3内充分反应混合(有充分的时间和空间进行混合及反应)，并且当缓冲罐3后续的管路或设备发生故障后，可操作关闭缓冲罐3出气口的阀门关闭，此时，缓冲罐3能够一定程度上储存一定量的气体，使得气体得到缓存，缓冲罐3前方连接的设备可以不用停机操作，设计非常巧妙、合理，极具实用性。

较佳的，还包括酸液循环喷淋系统，上述酸液循环喷淋系统包括水流喷射器10和喷淋器11，上述喷淋器11安装在最前方的上述制酸槽罐4内部的上部，上述水流喷射器10的出液口通过管路与上述喷淋器11连接并连通，上述水流喷射器10的进液口通过管路与最前方的上述制酸槽罐4的下端连接并与其内部相连通，且在该管路上连通设有液泵；除最前方的上述制酸槽罐4以外的制酸槽罐4的上端分别设有连通其内部的第二溢气口，上述第二溢气口分别通过管路与上述水流喷射器10的进气口相连通，每个制酸槽罐4内未充分溶于水的氮氧化物烟气经溢散出来后分别再次进入水流喷射器10内，与进入水流喷射器10内的酸液再次进行溶合吸收，之后经喷淋器11再次循环进入最前方的制酸槽罐4内继续制酸，从而实现氮氧化物烟气循环吸收的目的，提高了烟气吸收率。

较佳的，每个上述制酸槽罐4内液面以上的位置均填充有鲍尔环填料，该填料的设计有利于进入制酸槽罐4内气液混合物或气体的均匀分散，充分确保气液接触，改善气液分布，提升吸收效果，使氮氧化物烟气更好的溶于水或酸液中从而提高每个制酸槽罐4的制酸效果。

在一些实施例中，位于后方的上述制酸槽罐4与前方相邻的上述制酸槽罐4两者的下端之间通过管路相互连通，并在连通的管路上设有用以向前方罐体输送酸液的泵12，每个上述制酸槽罐4的底部均设有排酸口，且在排酸口处设有可打开或关闭其的阀门，便于制酸槽罐4内酸液的排出，在制酸过程中，多个制酸槽罐4内酸液的浓度由前向后浓度呈梯度递减，当最前方的制酸槽罐4内酸液浓度达标后，控制最前方酸液通过排酸口排出收集，之后逐级将后方的制酸槽罐4内的酸液向前方相邻的制酸槽罐4内泵入，并且最后方的制酸槽罐4内补充制备酸液的水，重复上述操作，也可以根据每个制酸槽罐4浓度的情况选择制备不同浓度的酸液，比如当位于前方第二个制酸槽罐4内浓度适合采集(收集)时，将其内部酸液排出，将其后方的制酸槽罐4内酸液向其内部泵入，并依次将后方的制酸槽罐4内向前一个相邻制酸槽罐4内泵入操作。

整个系统不仅适用于氮氧化物烟气的吸收，也可用于含硫烟气、卤族气体的回收和资源化利用。

整个系统在烟气处理时氮氧化物烟气的浓度越高越好，一般的氮氧化物烟气浓度在20-80％范围内，成分以NO、NO2为主(占到总氮氧化物的90％以上)，且NO/NO2比例不高于4:1(原则上，氮氧化物烟气浓度不能低于20Vol％)，在制酸过程中，所制备的硝酸最高浓度可以达到45％，而处理后的氮氧化物经过三级吸收后的尾气可以达到排放标准，氮氧化物排放浓度低于1000ppm。

上述尾气净化器6采用工业常用的尾气净化塔，其中部通过管路与最后方制酸槽罐4的第一溢气口相连通，其下部设有排液口，排液口通过管路与最后方制酸槽罐4的上部相连通，最后方制酸槽罐4的下部还通过管路与尾气净化塔的上部连通，且该管路上设有泵体，尾气进入尾气净化塔后，泵体收取最后方的制酸槽罐4内的酸液在制酸槽罐4内由上向下形成喷淋液，尾气在上升过程中再次溶于喷淋液内，最终通过尾气净化塔的排液口回流至最后方的制酸槽罐4内，完成对尾气内氮氧化物气体的回收净化处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。