一种烟气处理系统及方法与流程

1.本发明涉及烟气处理技术领域，特别是涉及一种烟气处理系统及方法。


背景技术：

2.烟气治理是环保领域的重大课题，治理内容主要包括除尘、脱硫和脱硝等。目前的烟气处理系统普遍存在设备结构复杂、投资及运行成本高等缺陷，因此，如何改进烟气处理系统以简化设备结构及工艺流程，降低投资及运行成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种烟气处理系统及方法，该烟气处理系统避免使用过于复杂的设备，便于操作且可简化工艺流程，有利于降低投资及运行成本。
4.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种烟气处理系统，包括：
6.第一箱体，所述第一箱体内盛有水，所述第一箱体的液面以上的部分开设有第一进口和第一出口，所述第一箱体内设置有第一导管，所述第一导管的一端连接于所述第一进口，另一端没入液面以下；
7.第二箱体，所述第二箱体内盛有尿素与氢氧化钠或碳酸钠的混合溶液，所述第二箱体的液面以上的部分开设有第二进口和第二出口，所述第二箱体内设置有第二导管，所述第二导管的一端连接于所述第二进口，另一端没入液面以下，所述第二进口与所述第一出口通过管路连接；
8.第三箱体，所述第三箱体内盛有稀硫酸溶液，所述第三箱体的液面以上的部分开设有第三进口和第三出口，所述第三箱体内设置有第三导管，所述第三导管的一端连接于所述第三进口，另一端没入液面以下，所述第三进口与所述第二出口通过管路连接。
9.可选地，在上述烟气处理系统中，所述第一导管、所述第二导管和/或所述第三导管在末端设置有以法兰结构向四周延伸的挡水板，所述挡水板与所处液体的液面平行。
10.可选地，在上述烟气处理系统中，所述第二箱体上设置有用于加热箱内液体的加热器。
11.可选地，在上述烟气处理系统中，所述第一箱体的下部为漏斗形。
12.可选地，在上述烟气处理系统中，所述第一箱体的底部设置有排渣口。
13.可选地，在上述烟气处理系统中，还包括位于所述第一箱体外的前置管道，所述前置管道与所述第一进口连接，且所述前置管道上设置有鼓风机。
14.可选地，在上述烟气处理系统中，所述鼓风机配备有变频器。
15.可选地，在上述烟气处理系统中，所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体由低到高依次摞在一起。
16.一种烟气处理方法，所述烟气处理方法使用如上述任意一项所公开的烟气处理系
统，烟气由所述第一进口通入，由所述第三出口排出。
17.可选地，在上述烟气处理方法中，所述第二箱体内的混合溶液的温度为30℃～80℃。
18.与现有技术相比，本发明提供的烟气处理系统具有以下优点：
19.(一)设备简单，操作方便，投资低廉。
20.使用三个箱体实现烟气污染治理，避免使用了袋式除尘器、脱硫塔等成本高昂的环保装备，投资成本低廉，可快速复制推广，从而有助于加快我国治污进程，缩短治污时间。
21.(二)工艺简单，效果可靠。
22.利用水的密封性，将颗粒物沉淀于水中达到除尘效果。利用碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质，通过化学反应将氮氧化物、二氧化硫等酸性气体转化为盐类，反应原理简单，效果可靠稳定。
23.(三)运行成本低，能耗小。
24.本发明的烟气处理系统运行时所消耗的原料均为常见化工产品，价格低廉，供应充足。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1是本发明实施例提供的烟气处理系统的示意图。
27.图中标记为：
28.1、第一箱体；11、第一进口；12、第一出口；13、第一导管；
29.2、第二箱体；21、第二进口；22、第二出口；23、第二导管；
30.3、第三箱体；31、第三进口；32、第三出口；33、第三导管；
31.4、挡水板。
具体实施方式
32.为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
33.参见图1，本发明实施例提供的烟气处理系统包括第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3，其中，第一箱体1内盛有水，第一箱体1的液面以上的部分开设有第一进口11和第一出口12，第一箱体1内设置有第一导管13，第一导管13的一端连接于第一进口11，另一端没入液面以下。
34.第二箱体2和第三箱体3的结构与第一箱体1的结构相类似，但它们盛装的都不是水，其中，第二箱体2内盛有尿素与氢氧化钠或碳酸钠的混合溶液，第三箱体3内盛有稀硫酸溶液。
35.如图1所示，第二箱体2的液面以上的部分开设有第二进口21和第二出口22，在第二箱体2外，第二进口21与第一出口12通过管路连接，在第二箱体2内，第二进口21与第二导管23连接，第二导管23的另一端没入液面以下。
36.类似地，第三箱体3的液面以上的部分开设有第三进口31和第三出口32，在第三箱体3外，第三进口31与第二出口22通过管路连接，在第三箱体3内，第三进口31与第三导管33连接，第三导管33的另一端没入液面以下。
37.烟气处理系统的工作原理是：首先，烟气由第一进口11通入第一箱体1，沿第一导管13到达水中，烟气与水充分接触，利用水的密封性除尘；然后，烟气依次经过第一出口12和第二进口21进入第二箱体2，沿第二导管23到达尿素与氢氧化钠或碳酸钠的混合溶液中，与混合溶液充分接触，尿素与氮氧化物反应生成氮气、二氧化碳和水，生成的氮气和二氧化碳随烟气排走，生成的水留在第二箱体2继续使用，从而实现脱硝功能，烟气中的二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，亚硫酸钠溶于水，实现脱硫目的(饱和的亚硫酸钠溶液冷却后经浓缩、离心、干燥等程序得出亚硫酸钠产品)；最后，烟气经过第二出口22和第三进口31进入第三箱体3，沿第三导管33到达稀硫酸溶液中，与稀硫酸溶液充分接触，稀硫酸溶液吸收从第二箱体2逃逸出的氨气(生成硫酸氢铵等肥料)，避免二次污染，烟气经上述工序处理后由第三出口32排出。
38.需要说明的是，本发明提供的烟气处理系统具有可扩展性，即第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3中的任意一者都可以设置为多个，例如，将两个第一箱体1串联，然后连接第二箱体2，再例如，将多组图1所示的烟气处理系统进行串联，形成新的烟气处理系统，以对烟气进行多次处理。
39.如图1所示，为了增加烟气与水的接触面积和接触时间，第一导管13在末端设置有以法兰结构向四周延伸的挡水板4，挡水板4与所处液体的液面平行。同理，第二导管23和第三导管33也可以在末端设置挡水板4以烟气与液体的接触面积和接触时间。
40.为了便于调控第二箱体2内液体的温度，以利于尿素与氮氧化物反应，可以在第二箱体2上设置有用于加热箱内液体的加热器，例如，在第二箱体2内安装多个电加热棒，将第二箱体2内混合溶液的温度控制在30℃～80℃。
41.容易理解，使用一段时间后，需要向箱体内补充水或溶液，而且，也需要将反应产物及时排出，因此，第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3通常各自设置有进水口和排水口。为了便于颗粒物沉淀清理，本实施例将第一箱体1的下部设计为漏斗形，而且，在第一箱体1的底部设置有排渣口。
42.为使烟气以足够的气压通入烟气处理系统，可以在第一箱体1外设置与第一进口11连接的前置管道，并在前置管道上设置鼓风机。鼓风机通常配备有变频器，以使鼓风机的功率与烟气量相匹配。
43.需要说明的是，本实施例中，第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3由低到高依次摞在一起，这样可以减少占用空间，而在其他的实施例中，它们也可以按别的形式排布，例如沿水平方向依次排列。另外，第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3三者可以是一体的。
44.本发明还提供一种烟气处理方法，该烟气处理方法使用本发明提供的烟气处理系统，使用该烟气处理系统的烟气处理方法的技术效果如前文所述，本文在此不再赘述。
45.另外，使用本发明提供的烟气处理系统时，还可以在第二箱体2和第三箱体3中加入过碳酸钠溶液。过碳酸钠融入水后分解出过氧化氢和碳酸钠，过氧化氢与氮氧化物反应生成硝酸；碳酸钠与硝酸反应生成亚硝酸钠，与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和二氧化碳，生成的二氧化碳随烟气排出，溶液中的钠盐混合物定期清理，再分离提纯加工成产品。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。