一种无氨脱硫脱硝系统及脱硫脱硝方法与流程

[0001]
本发明涉及脱硫脱硝技术领域，尤其涉及一种无氨脱硫脱硝系统及脱硫脱硝方法。


背景技术：

[0002]
我国二氧化硫及氮氧化物的排放目前高居世界前列，由此带来的大气污染问题如雾霾、酸雨、光化学烟雾等非常严重，严重影响人民的生命、财产安全。
[0003]
烟气脱硫领域当前使用较多工艺的为氨法、石灰/石灰石法，双碱法、氧化镁法等湿法脱硫技术，湿法脱硫处理效率高。湿法脱硫过程中使用的循环液在吸收硫化物后变成了脱硫副产废液，现有技术中往往需设计独立且复杂的废液处理装置，造成投资成本较高。
[0004]
烟气脱硝领域当前使用较多的工艺为选择性催化还原技术(scr)、选择性非催化还原技术(sncr)，这两种技术均需要在在适合脱硝反应的窗口温度区间内喷入氨基还原剂将锅炉烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。由于锅炉烟道内流场不均、温度场不均、催化剂失效度不均等原因，脱硝装置在实际运行中会出现氨逃逸的现象，氨逃逸会造成二次污染、对设备造成腐蚀。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术存在的不足，本发明提供了无氨脱硫脱硝系统及脱硫脱硝方法，利用烟气中的热量及简单的装置来处理脱硫副产废液，使脱硫副产物以固态的形式在废液中析出，降低设备投资成本；增加干式吸收床，完成硫化物及氮氧化物的吸收处理，不使用氨基还原剂，避免氨逃逸产生的危害。
[0006]
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007]
一种无氨脱硫脱硝系统，包括旋流板塔和喷淋塔，待处理的废气自所述旋流板塔的进风口进入旋流板塔，所述旋流板塔与所述喷淋塔之间连接有吸收床，所述吸收床的进风口与所述旋流板塔的出风口连通，所述吸收床的出风口与所述喷淋塔的进风口连通；所述吸收床内部设置催化剂层以及吸收层，所述催化剂层位于靠近所述旋流板塔的一侧，在所述催化剂层的作用下，二氧化硫能够与氧气反应生成三氧化硫，所述吸收层能够实现三氧化硫及二氧化氮的吸收；所述旋流板塔内部的循环液可以通过设置在旋流板塔底部的旋流板塔排液口流入至第一水槽中，所述第一水槽的排液口与连接至冷却水泵的进水口，所述冷却水泵的出水口连接至冷却装置的热水进口，所述冷却装置的冷水出口与沉淀水槽连通，所述沉淀水槽中的液体通过第一循环水泵输送至所述旋流板塔的循环液喷洒口中；所述喷淋塔内部的循环液可以通过设置在喷淋塔底部的喷淋塔排液口流入至第二水槽中，所述第二水槽中的液体通过第二循环水泵输送至所述喷淋塔的循环液喷洒口中，所述第二水槽的底部开设有第二水槽排液口，所述第二水槽排液口通过管道阀门与所述第一水槽连通。
[0008]
进一步的，所述旋流板塔内包括至少两层旋流板，所述喷淋塔内包括至少两层填
料；所述喷淋塔内的循环液为氢氧化钙溶液。
[0009]
进一步的，所述吸收床的进风口与所述旋流板塔的出风口之间的管道上安装有管道加热器，所述吸收床与所述管道加热器之间的管道上设有温度探头。
[0010]
进一步的，所述旋流板塔与所述喷淋塔之间设有若干个并联布置的吸收床，所述吸收床的进风口一侧均安装有切换风阀。
[0011]
进一步的，所述吸收层内部填充有氢氧化钙颗粒，所述吸收层的上下两端均通过物料阀门与外界连通。
[0012]
本发明还有一个目的，就是提供一种无氨脱硫脱硝方法，其包括：
[0013]
(1)待处理的废气进入所述旋流板塔后，所述旋流板塔能够洗去废气中的粉尘及少量的氮氧化物、二氧化硫，并对废气进行降温；
[0014]
然后废气进入所述吸收床，在所述催化剂层中，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，所述吸收层完成三氧化硫及二氧化氮的吸收，主要完成以下反应：
[0015]
ca(oh)2+so3→
caso4+h2o
[0016]
ca(oh)2+3no2→
ca(no3)2+no+h2o；
[0017]
废气进入所述喷淋塔，所述喷淋塔中的循环液能够完成剩余氮氧化物、二氧化硫、三氧化硫的吸收，进一步提高废气的处理效率。
[0018]
(2)所述切换风阀的开启与闭合能够切换所述吸收床的使用与停用状态；当所述吸收层中的填充物达到使用寿命时，通过所述物料阀门完成填充物的卸料及装填。
[0019]
(3)所述温度探头能够获取管道内气体的温度，当气体温度低于所述吸收床中催化剂的最佳使用温度时，启动所述管道加热器对废气进行升温。
[0020]
(4)当所述喷淋塔中的循环液使用过一段时间后成为脱硫副产废液，开启所述管道阀门，使脱硫副产废液进入所述第一水槽中，在所述第一循环水泵的作用下，所述脱硫副产废液进入旋流板塔中吸收待处理废气的热量，然后回流至所述第一水槽中并在所述冷却水泵的作用下输送至所述冷却装置中，所述脱硫副产废液在所述冷却装置中冷却时会消耗部分水分且随着温度的降低会在所述沉淀水槽的底部析出部分晶体，实现对脱硫副产废液的处理。
[0021]
(5)定期向所述第二水槽中补充水及氢氧化钙溶液。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用待处理烟气中的热量将浓溶液的温度升高，再利用冷却装置对其进行降温，从而使脱硫副产物以固态的形式在浓溶液中析出，大大简化了脱硫副产废液的处理装置，降低了成本；利用吸收床即能完成三氧化硫及二氧化氮的吸收，无需使用氨基还原剂，避免氨逃逸产生的危害。
附图说明
[0023]
图1为本发明一种无氨脱硫脱硝系统的工艺流程示意图。
[0024]
图中：1、旋流板塔，2、吸收床，2.1、催化剂层，2.2、吸收层，2.3、物料阀门，3、喷淋塔，4、冷却装置，5、管道阀门，6、管道加热器，7、第一水槽，7.1、冷却水泵，8、沉淀水槽，8.1、第一循环水泵，9、第二水槽，9.1、第二循环水泵，10、温度探头，11、切换风阀。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
如图1所示，一种无氨脱硫脱硝系统，包括旋流板塔1和喷淋塔3，待处理的废气自所述旋流板塔1的进风口进入旋流板塔1，所述旋流板塔1与所述喷淋塔3之间连接有吸收床2，所述吸收床2的进风口与所述旋流板塔1的出风口连通，所述吸收床2的出风口与所述喷淋塔3的进风口连通；所述吸收床2内部设置催化剂层2.1以及吸收层2.2，所述催化剂层2.1位于靠近所述旋流板塔1的一侧，在所述催化剂层2.1的作用下，二氧化硫能够与氧气反应生成三氧化硫，所述吸收层2.2能够实现三氧化硫及二氧化氮的吸收；所述旋流板塔1内部的循环液可以通过设置在旋流板塔1底部的旋流板塔排液口流入至第一水槽7中，所述第一水槽7的排液口与连接至冷却水泵7.1的进水口，所述冷却水泵7.1的出水口连接至冷却装置4的热水进口，所述冷却装置4的冷水出口与沉淀水槽8连通，所述沉淀水槽8中的液体通过第一循环水泵8.1输送至所述旋流板塔1的循环液喷洒口中；所述喷淋塔3内部的循环液可以通过设置在喷淋塔3底部的喷淋塔排液口流入至第二水槽9中，所述第二水槽9中的液体通过第二循环水泵9.1输送至所述喷淋塔3的循环液喷洒口中，所述第二水槽9的底部开设有第二水槽排液口，所述第二水槽排液口通过管道阀门5与所述第一水槽7连通。
[0027]
所述旋流板塔1内包括至少两层旋流板，所述喷淋塔3内包括至少两层填料；所述喷淋塔3内的循环液为氢氧化钙溶液。
[0028]
所述吸收床2的进风口与所述旋流板塔1的出风口之间的管道上安装有管道加热器6，所述吸收床2与所述管道加热器6之间的管道上设有温度探头10。
[0029]
所述旋流板塔1与所述喷淋塔3之间设有若干个并联布置的吸收床2，所述吸收床2的进风口一侧均安装有切换风阀11。
[0030]
所述吸收层2.2内部填充有氢氧化钙颗粒，所述吸收层2.2的上下两端均通过物料阀门2.3与外界连通。
[0031]
本发明还有一个目的，就是提供一种无氨脱硫脱硝方法，其包括：
[0032]
(1)待处理的废气进入所述旋流板塔1后，所述旋流板塔1能够洗去废气中的粉尘及少量的氮氧化物、二氧化硫，并对废气进行降温；
[0033]
然后废气进入所述吸收床2，在所述催化剂层2.1中，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，所述吸收层2.2完成三氧化硫及二氧化氮的吸收，主要完成以下反应：
[0034]
ca(oh)2+so3→
caso4+h2o
[0035]
ca(oh)2+3no2→
ca(no3)2+no+h2o；
[0036]
废气进入所述喷淋塔3，所述喷淋塔3中的循环液能够完成剩余氮氧化物、二氧化硫、三氧化硫的吸收。
[0037]
(2)所述切换风阀11的开启与闭合能够切换所述吸收床2的使用与停用状态；当所述吸收层2.2中的填充物达到使用寿命时，通过所述物料阀门2.3完成填充物的卸料及装填。
[0038]
(3)所述温度探头10能够获取管道内气体的温度，当气体温度低于所述吸收床2中
催化剂的最佳使用温度时，启动所述管道加热器6对废气进行升温。
[0039]
(4)当所述喷淋塔3中的循环液使用过一段时间后成为脱硫副产废液，开启所述管道阀门5，使脱硫副产废液进入所述第一水槽7中，在所述第一循环水泵8.1的作用下，所述脱硫副产废液进入旋流板塔1中吸收待处理废气的热量，然后回流至所述第一水槽7中并在所述冷却水泵7.1的作用下输送至所述冷却装置4中，所述脱硫副产废液在所述冷却装置4中冷却时会消耗部分水分且随着温度的降低会在所述沉淀水槽8的底部析出部分晶体，实现对脱硫副产废液的处理。
[0040]
(5)定期向所述第二水槽9中补充水及氢氧化钙溶液。
[0041]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。