一种烟气中酸性气体脱除系统及方法与流程

本发明属于烟气污染物净化技术领域，具体涉及一种烟气中酸性气体脱除系统及方法。

背景技术：

煤炭采用直接燃烧的利用方式将会产生大量的酸性废气污染物，比如，烟尘、so2、nox等，严重影响了生态环境的平衡和人们的身体健康。nox主要成分是no，也含有少量no2。目前，主流的烟气净化技术是采用scr脱硝、esp电除尘和fgd湿法脱硫的组合进行脱硫脱硝和除尘。

传统的烟气脱硫和脱硝采用分别处理的方法，虽然取得了一定的成果但设备庞大、技术复杂、成本过高，给火电厂的发展造成了非常大的影响。例如fgd湿法脱硫技术占地面积大，需要大量的石灰石作为辅助吸收剂，设备内壁易腐蚀和结垢，维护难度大。scr脱硝技术初始投资成本高，需要持续消耗氨或尿素作为还原剂，且scr催化剂易中毒失效，处理难度大，运行成本高昂。因此，探究新型高效的烟气脱硫脱硝技术成为了国内外研究者的关注重点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种烟气中酸性气体脱除系统及方法，以克服现有技术的缺陷，本发明可同时脱除燃煤烟气中的酸性气体，脱除效率高，运行成本低，装置易维护。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烟气中酸性气体脱除系统，包括高温烟气冷却器、1#风机、除尘器、降温塔、冷却循环泵、冷却器、冷量回收器、干燥塔、冷冻机组、深冷冷却器、吸附塔和2#风机；

所述高温烟气冷却器的烟气入口连接至电厂空预器高温烟气出口，高温烟气冷却器的烟气出口连接至除尘器，除尘器的出口连接至降温塔的下段，降温塔顶部的烟气出口连接至干燥塔的底部，降温塔下部的冷却液出口通过冷却循环泵连接至冷却器的冷却液入口，冷却器的冷却液出口连接至冷量回收器的冷却液入口，冷量回收器的冷却液出口连接至降温塔的上部；

所述干燥塔顶部的干烟气出口连接至深冷冷却器的烟气入口，深冷冷却器的烟气出口连接至吸附塔的底部，吸附塔顶部的出口连接至冷量回收器的烟气入口，冷量回收器的烟气出口通过2#风机连接至烟囱；

所述深冷冷却器的冷却液入口连接至冷却机组的出口连接，深冷冷却器的冷却液出口与冷却机组的入口连接；

所述高温烟气冷却器空气端入口与1#风机连接，高温烟气冷却器空气端出口分别连接至烟囱、干燥塔的上端以及吸附塔的上端，干燥塔下端空气出口连接至大气排空，吸附塔下端再生气出口连接至下游提纯回收工段。

进一步地，所述降温塔中冷却液为水。

进一步地，所述干燥塔内设置有分子筛或硅胶。

进一步地，所述吸附塔内设置有活性炭。

进一步地，所述干燥塔设置有两个，分别为1#干燥塔和2#干燥塔，降温塔顶部的烟气出口分别连接至1#干燥塔和2#干燥塔的底部；1#干燥塔和2#干燥塔顶部的干烟气出口均连接至深冷冷却器的烟气入口；高温烟气冷却器空气端出口连接至干燥塔的一路分别连接至1#干燥塔和2#干燥塔的上端，1#干燥塔和2#干燥塔下端空气出口连接至大气排空。

进一步地，所述吸附塔设置有两个，分别为1#吸附塔和2#吸附塔，深冷冷却器的烟气出口分别连接至1#吸附塔和2#吸附塔的底部，1#吸附塔和2#吸附塔顶部的出口均连接至冷量回收器的烟气入口；高温烟气冷却器空气端出口连接至吸附塔的一路分别连接至1#吸附塔和2#吸附塔的上端，1#吸附塔和2#吸附塔下端再生气出口连接至下游提纯回收工段。

一种烟气中酸性气体脱除方法，燃煤锅炉高温烟气经空预器初次换热，进入高温烟气冷却器再次降温，再通过除尘器除尘，将粉尘浓度降至10mg/m³以下，除尘后的烟气经降温塔降温至5～10℃，降温塔中的冷却液通过冷却器与冷量回收器换热后循环利用，烟气中脱除的废水回收送至废水处理系统集中处理；

降温塔顶部的烟气去往干燥塔精脱水，精脱水后的烟气水份含量不大于10ppm，经干燥塔干燥后的烟气去往深冷冷却器进行深度冷却，温度降至-20～-30℃，冷量由冷却机组提供；

深冷后的低温烟气去往吸附塔，通过吸附塔将烟气中的so2，nox酸性气体一次性吸附，吸附塔出口so2浓度与nox浓度不大于1mg/m³，经吸附塔净化后的低温烟气经冷量回收器回收冷量后，去往烟囱排放。

进一步地，所述干燥塔设为两台并联，一台使用，另一台利用与高温烟气冷却器换热的热空气加热再生，两台干燥塔交替工作。

进一步地，所述吸附塔设为两台并联，一台使用，另一台利用与高温烟气冷却器换热的热空气加热再生，再生气出口去往下游提纯回收工段，两台吸附塔交替工作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明将燃煤烟气中的酸性气体成分一体化脱除，通过设置降温塔对于烟气进行脱水降温，将脱除的废水集中回收处理，实现废水零排放，通过设置高温烟气冷却器与空气换热，降低烟气温度的同时，回收高温烟气热量，用中温空气进行对干燥塔中的干燥剂进行加热脱水再生，并对吸附塔中的吸附剂进行加热再生，高温烟气热量充分回收利用，通过设置冷量回收器，回收吸附塔顶出来低温烟气的冷量，用于冷却液再次降温，在低温工况下设置吸附塔，一次性吸附烟气中的酸性气体，初始投资小，节省占地，不存在二次污染。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为高温烟气冷却器，2为1#风机，3为除尘器，4为降温塔，5为冷却循环泵，6为冷却器，7为冷量回收器，8为1#干燥塔，9为2#干燥塔，10为冷冻机组，11为深冷冷却器，12为1#吸附塔，13为2#吸附塔，14为2#风机。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细描述：

参见图1，一种烟气中酸性气体脱除系统，包括高温烟气冷却器1、1#风机2、除尘器3、降温塔4、冷却循环泵5、冷却器6、冷量回收器7、干燥塔、冷冻机组10、深冷冷却器11、吸附塔和2#风机14；

所述高温烟气冷却器1的烟气入口连接至电厂空预器高温烟气出口，高温烟气冷却器1的烟气出口连接至除尘器3，除尘器3的出口连接至降温塔4的下段，降温塔4内设有工艺水作为冷却液，降温塔4顶部的烟气出口连接至干燥塔的底部，干燥塔内设置有分子筛或硅胶，降温塔4下部的冷却液出口通过冷却循环泵5连接至冷却器6的冷却液入口，冷却器6的冷却液出口连接至冷量回收器7的冷却液入口，冷量回收器7的冷却液出口连接至降温塔4的上部；所述干燥塔顶部的干烟气出口连接至深冷冷却器11的烟气入口，深冷冷却器11的烟气出口连接至吸附塔的底部，吸附塔内设置有活性炭，吸附塔顶部的出口连接至冷量回收器7的烟气入口，冷量回收器7的烟气出口通过2#风机14连接至烟囱；所述深冷冷却器11的冷却液入口连接至冷却机组10的出口连接，深冷冷却器11的冷却液出口与冷却机组10的入口连接；所述高温烟气冷却器1空气端入口与1#风机2连接，高温烟气冷却器1空气端出口分别连接至烟囱、干燥塔的上端以及吸附塔的上端，干燥塔下端空气出口连接至大气排空，吸附塔下端再生气出口连接至下游提纯回收工段。

所述干燥塔设置有两个，分别为1#干燥塔8和2#干燥塔9，降温塔4顶部的烟气出口分别连接至1#干燥塔8和2#干燥塔9的底部；1#干燥塔8和2#干燥塔9顶部的干烟气出口均连接至深冷冷却器11的烟气入口；高温烟气冷却器1空气端出口连接至干燥塔的一路分别连接至1#干燥塔8和2#干燥塔9的上端，1#干燥塔8和2#干燥塔9下端空气出口连接至大气排空。

所述吸附塔设置有两个，分别为1#吸附塔12和2#吸附塔13，深冷冷却器11的烟气出口分别连接至1#吸附塔12和2#吸附塔13的底部，1#吸附塔12和2#吸附塔13顶部的出口均连接至冷量回收器7的烟气入口；高温烟气冷却器1空气端出口连接至吸附塔的一路分别连接至1#吸附塔12和2#吸附塔13的上端，1#吸附塔12和2#吸附塔13下端再生气出口连接至下游提纯回收工段。

为清楚说明本发明，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。本领域技术人员了解，下述内容不是对本发明保护范围的限制，任何在本发明基础上做出的改进和变化，都在本发明的保护范围之内。

参见图1，一种烟气中酸性气体脱除系统，包括与电厂空预器高温烟气出口相连的高温烟气冷却器1，高温烟气冷却器1烟气出口与除尘器3相连，除尘后的烟气与降温塔4下段相连，降温塔4内设有工艺水作为冷却液，经降温塔4洗涤降温后的烟气从降温塔4顶部去往1#干燥塔8底部或2#干燥塔9底部，降温塔4底部的冷却液去往冷却循环泵5入口，冷却循环泵5与冷却器6冷却液入口端相连，冷却器6冷却液出口端与冷量回收器7冷却液入口端相连，冷量回收器7冷却液出口端与降温塔4上端连通。

经1#干燥塔8和2#干燥塔9干燥后的干烟气去往深冷冷却器11，深冷冷却器11烟气出口与1#吸附塔12底部和2#吸附塔13底部相连，净化后的低温烟气去往冷量回收器7烟气入口，冷量回收器7烟气出口与2#风机14入口相连，2#风机14出口去往烟囱。

1#干燥塔8和2#干燥塔9内设有分子筛或硅胶。

1#吸附塔12和2#吸附塔13内设有精选活性炭。

所述深冷冷却器11冷却液入口端与冷冻机组10出口相连，深冷冷却器11冷却液出口端与冷冻机组10入口相连。

所述高温烟气冷却器1空气端入口与1#风机2出口相连，1#风机2与空气相连通，高温烟气冷却器1空气端出口分为三路，一路去往烟囱，一路去往1#干燥塔8上端或2#干燥塔9上端，另一路去往1#吸附塔12上端和2#吸附塔13上端，1#干燥塔8和2#干燥塔9下端空气出口去往大气排空，1#吸附塔12和2#吸附塔13下端再生气出口去往下游提纯回收工段。

本发明的工艺过程和原理为：

燃煤锅炉高温烟气经空预器初次换热，进入高温烟气冷却器1再次降温，再通过除尘器3除尘，将粉尘浓度降至10mg/m³以下，除尘后的烟气经降温塔4水洗降温至5～10℃，降温塔4中的水洗液通过冷却器6与冷量回收器换热后循环利用，烟气中脱除的废水回收送至废水处理系统集中处理。

降温塔4顶部的烟气去往干燥塔精脱水，干燥塔内设有分子筛或硅胶，精脱水后的烟气水份含量不大于10ppm，干燥塔设为两台并联，一台使用，一台利用与高温烟气冷却器1换热的热空气加热再生，两台干燥塔交替工作。

经干燥塔干燥后的烟气去往深冷冷却器11进行深度冷却，温度降至-20～-30℃，冷量由冷冻机组10提供。

深冷后的低温烟气去往吸附塔，吸附塔内设有精选活性炭，将烟气中的so2，nox等酸性气体一次性吸附，吸附塔出口so2浓度与nox浓度不大于1mg/m³,吸附塔设为两台并联，一台使用，一台利用与高温烟气冷却器1换热的热空气加热再生，再生气出口去往下游提纯回收工段，两台吸附塔交替工作。

经吸附塔净化后的低温烟气经冷量回收器7回收冷量后，去往烟囱排放。