一种多用途的尾气超低排放装置的制作方法

1.本实用新型属于尾气处理技术领域，具体涉及一种多用途的尾气超低排放装置。


背景技术：

2.目前，全国较大规模的电厂大都完成了超低排放改造；但其他行业规模较小的锅炉，特别是余热锅炉和工业炉窑，因其烟气温度较低无法使用成熟的scr 脱硝技术，迟迟不能达到超低排放；具体来说，目前行业内超低排放主流技术一般使用scr脱硝+氨法/钙法脱硫组合技术，该技术通过在烟道内增加scr脱硝反应器、在烟道后增加脱硫塔来实现污染物的综合脱除，适用于类似大电厂、钢厂等大规模的烟气处理，但是scr脱硝要求烟气温度达到300℃以上才能达到较高的脱硝效率，基于上述原因造成锅炉尾气、工业炉窑尾气及工业尾气等低温烟气/尾气无法实现达标排放。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种设计合理、适用范围广、能够适应各种各样的烟气尾气处理，在实现尾气超低排放的基础上具有脱硝和脱硫耦合性好，不会产生其他环境问题的多用途的尾气超低排放装置。
4.本实用新型的目的是这样实现的：
5.一种多用途的尾气超低排放装置，包括尾气管道以及脱硫塔，所述尾气管道通过尾气预处理单元与脱硫塔相连，脱硫塔由下至上依次包括吸收反应单元、净化洗涤单元、除雾单元、除沫捕滴单元；所述的尾气预处理单元包括换热除尘部以及脱硝部。
6.优选的，所述换热除尘部包括依次与尾气管道相连的第一切断阀、余热回收器、第二切断阀以及除尘器；所述脱硝部包括脱硝反应器，脱硝反应器的气相进口通过引风机与除尘器的出口相连，脱硝反应器的脱硝剂进口通过第四调节阀与脱硝剂储罐相连，第四调节阀与脱硝剂储罐之间设有第一三通，第一三通的第三端上设有第一空气管道，所述的第一空气管道上设有第三调节阀以及稀释风机。
7.优选的，所述脱硝反应器的出口通过管道与脱硫塔底部的吸收反应单元相连，吸收反应单元包括设在该单元顶部的吸收喷淋管道，吸收喷淋管道下部的一侧设有与脱硝反应器的出口相连的尾气进口，尾气进口的下部相对应的脱硫塔上倾斜设有搅拌器，脱硫塔的底部一侧设有氧化部，其另一侧设有脱硫循环部。
8.优选的，所述氧化部包括设在第二空气管道上的氧化风机和止回阀；所述脱硫循环部包括与脱硫塔底部相连的脱硫沉淀池，脱硫沉淀池的出口通过吸收循环泵以及第二三通与吸收喷淋管道相连，第二三通的第三端通过脱硫剂泵与脱硫剂储罐相连。
9.优选的，所述净化洗涤单元包括设置在底部的集液器以及设置在上部的净化喷淋管道，集液器和净化喷淋管道之间设有填料层，集液器的底部液相出口通过净化水罐和净化循环泵与净化喷淋管道相连。
10.优选的，所述除雾单元包括除雾器，除雾器的上部和底部分别设有除雾冲洗管道，
除雾冲洗管道分别通过各自相对应的第一调节阀与清水泵相连，清水泵的进口与清水储罐相连。
11.优选的，所述除沫捕滴单元包括设在下部的除沫器以及设在除沫器上部的捕滴器。
12.优选的，所述尾气预处理单元还包括事故喷淋部，事故喷淋部包括设在脱硝反应器和脱硫塔的尾气进口之间管道内的事故喷淋管道，事故喷淋管道通过第二调节阀与第三三通的第三端相连，第三三通设置在第一调节阀与清水泵之间。
13.优选的，所述第一切断阀进口处的尾气管道上设有第四三通，第二切断阀出口处的尾气管道上设有第五三通，第四三通的第三端和第五三通的第三端之间设有带第三切断阀的近路管道。
14.本实用新型具有设计合理、适用范围广、能够适应各种各样的烟气尾气处理，在实现尾气超低排放的基础上具有脱硝和脱硫耦合性好，不会产生其他环境问题的多用途的优点。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
16.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
17.如图1所示，本实用新型为一种多用途的尾气超低排放装置，该尾气超低排放装置包括尾气管道1以及脱硫塔8，所述尾气管道1通过尾气预处理单元与脱硫塔8相连，脱硫塔8由下至上依次包括吸收反应单元、净化洗涤单元、除雾单元、除沫捕滴单元；所述的尾气预处理单元包括换热除尘部以及脱硝部。本实用新型通过尾气预处理单元对尾气进行降温、除尘以及脱硝处理，其中，通过控制尾气的温度能够为除尘以及脱硝创造条件，本实用新型中使用的脱硝部采用的脱硝方法为氧化脱硝法，该方法能够将尾气中不溶于水的no转化为可溶于水no2、no3、n2o5高价氮氧化物，在此基础上脱硝部与脱硫塔8进行耦合，将经过氧化脱硝产生n2o5溶于水后生成稀硝酸，同时与脱硫液中的碱性成分反应生成硝酸盐；同时脱硫塔8通过能够对so2以及尾气中的粉尘实现有效脱除，以实现对尾气超低排放的目的；本实用新型中的尾气预处理单元与脱硫塔8的组合能够对锅炉尾气、工业炉窑尾气及工业尾气等低温烟气/尾气进行处理，且不受烟气和尾气温度的影响。
18.进一步地，所述换热除尘部包括依次与尾气管道1相连的第一切断阀2、余热回收器3、第二切断阀4以及除尘器5；所述脱硝部包括脱硝反应器7，脱硝反应器7的气相进口通过引风机6与除尘器5的出口相连，脱硝反应器7的脱硝剂进口通过第四调节阀14与脱硝剂储罐11相连，第四调节阀14与脱硝剂储罐11之间设有第一三通37，第一三通37的第三端上设有第一空气管道26，所述的第一空气管道26上设有第三调节阀13以及稀释风机12。本实用新型中所述除尘器5对尾气进行除尘，能够为后续的脱硝以及脱硫工序创造条件，并降低后续除尘的复合，在此基础上本实用新型中脱硝剂储罐11内的脱硝剂为次氯酸、双氧水、臭
氧等，而在脱硝反应器7中发生的脱硝反应为氧化脱硝反应。
19.进一步地，所述脱硝反应器7的出口通过管道与脱硫塔8底部的吸收反应单元相连，吸收反应单元包括设在该单元顶部的吸收喷淋管道15，吸收喷淋管道 15下部的一侧设有与脱硝反应器7的出口相连的尾气进口，尾气进口的下部相对应的脱硫塔8上倾斜设有搅拌器35，脱硫塔8的底部一侧设有氧化部，其另一侧设有脱硫循环部。本实用新型中通过设置搅拌器35能够对溶液实现搅拌，避免其在脱硫塔8的底部发生沉淀。
20.进一步地，所述氧化部包括设在第二空气管道36上的氧化风机33和止回阀 34；所述脱硫循环部包括与脱硫塔8底部相连的脱硫沉淀池20，脱硫沉淀池20 的出口通过吸收循环泵31以及第二三通38与吸收喷淋管道15相连，第二三通38的第三端通过脱硫剂泵30与脱硫剂储罐29相连。本实用新型中设有氧化风机33，通过氧化风机33将空气引入脱硫塔8底部，使空气中的氧气对溶液进行氧化防止其发生分解；本实用新型中所述的脱硫剂储罐29内的脱硫剂为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙等，可根据需求通过脱硫剂泵30进入脱硫塔8内进行脱硫反应。
21.进一步地，所述净化洗涤单元包括设置在底部的集液器16以及设置在上部的净化喷淋管道18，集液器16和净化喷淋管道18之间设有填料层17，集液器 16的底部液相出口通过净化水罐32和净化循环泵42与净化喷淋管道18相连。
22.进一步地，所述除雾单元包括除雾器19，除雾器19的上部和底部分别设有除雾冲洗管道43，除雾冲洗管道43分别通过各自相对应的第一调节阀25与清水泵24相连，清水泵24的进口与清水储罐23相连。
23.进一步地，所述除沫捕滴单元包括设在下部的除沫器21以及设在除沫器21 上部的捕滴器22。
24.进一步地，所述尾气预处理单元还包括事故喷淋部，事故喷淋部包括设在脱硝反应器7和脱硫塔8的尾气进口之间管道内的事故喷淋管道28，事故喷淋管道28通过第二调节阀27与第三三通39的第三端相连，第三三通39设置在第一调节阀25与清水泵24之间。通过设置事故喷淋部能够在吸收喷淋管道15发生故障无法正常使用时，通过事故喷淋管道28对尾气进行降温，将尾气的温度降低至脱硫塔8能承受的温度，防止损坏设备。
25.进一步地，所述第一切断阀2进口处的尾气管道1上设有第四三通40，第二切断阀4出口处的尾气管道1上设有第五三通41，第四三通40的第三端和第五三通41的第三端之间设有带第三切断阀10的近路管道。
26.本实用新型还提供了一种多用途的尾气超低排放装置的处理方法，所述的处理方法包括如下步骤：
27.步骤一：尾气通过尾气管道1进入尾气预处理单元中，如果尾气温度大于 190℃时，尾气进入余热回收器3中进行换热，换热后进入除尘器5内；如果尾气温度不大于190℃时，尾气通过带第三切断阀10的近路管道直接进入除尘器 5中；
28.所述的尾气包括锅炉尾气、工业炉窑尾气及工业尾气；所述除尘器5包括电除尘器、布袋除尘器、电袋组合式除尘器；所述经过除尘器5后的尾气粉尘含量为：3-10mg/nm3；
29.步骤二：第一空气管道26中的空气通过稀释风机12经第三调节阀13与来自脱硝剂储罐11内的脱硝剂混合后经第四调节阀14进入脱硝反应器7中与除尘后的尾气进行脱硝反应，反应后尾气nox含量降低至20-50mg/nm3；
30.步骤三：经过脱硝反应后的尾气进入脱硫塔8的吸收反应单元内，尾气与吸收喷淋管道15喷淋出的脱硫液逆流接触，使尾气中的so2降低至5-35mg/nm3，逆流接触后的吸收液进入脱硫塔8的底部；
31.第二空气管道36中的空气通过氧化风机33和止回阀34进入脱硫塔8底部，对上述进入脱硫塔8底部的吸收液进行氧化，防止其发生分解，同时开启搅拌器35防止吸收液在脱硫塔8内产生沉淀；脱硫塔8塔底的溶液进入脱硫沉淀池 20，沉淀后的上清液通过吸收循环泵31重新进入吸收喷淋管道15，进行重新循环喷淋脱硫吸收；当需要补入脱硫剂时，脱硫剂储罐29中的脱硫剂通过脱硫剂泵30补入吸收喷淋管道15中；
32.步骤四：步骤三中所述逆流接触后得到尾气向上经集液器16和填料层17，尾气首先经过净化喷淋管道18中的洗涤液与喷淋时与填料层17均匀分布形成液膜进行洗涤，然后与净化喷淋管道18中的喷淋液逆流接触，进行净化洗涤；通过净化洗涤后的洗涤液汇集在集液器16的顶部，通过集液器16的底部液相出口进入净化水罐32内，并经净化循环泵42输送至净化喷淋管道18中进行洗涤喷淋循环；
33.步骤五：步骤四中经过洗涤后的尾气继续上行至除雾器19中进行除雾，除雾后的尾气向上经除沫器21除去泡沫，然后经捕滴器22捕集残余雾滴后通过烟囱外排；
34.步骤六：当除雾器19运行一段时间后，开启清水泵24以及第一调节阀25，使清水罐23的清水经过清水泵24升压后进入除雾冲洗管道43中对除雾器19 进行清洗；
35.步骤七：当吸收喷淋管道15出现故障时，开启第二调节阀27，使清水罐 23的清水经过清水泵24升压后进入事故喷淋管道28对尾气进行降温。
36.本实用新型中包含换热除尘部、脱硝部和脱硫塔8，脱除污染物的目标具体的实现方式时：需处理的尾气首先进入余热回收将温度降低至190℃以下，在提高能源利用效率的同时创造除尘及脱硝反应的条件。如果尾气温度本身就低于 190℃且没有余热回收的需求，可以直接进入除尘器5进行初步除尘(所述的除尘器5可以采用电除尘器、布袋除尘器或电袋结合除尘器进行过滤除尘)，除尘后的尾气粉尘含量可以控制在10mg/nm3以下，以确保后续可以在脱硫塔8洗涤作用下进一步降低；除尘后的尾气再进入脱硝反应器7内进行氧化脱硝。氧化脱硝使用的氧化剂主要有次氯酸、双氧水、臭氧等，优选的，当使用次氯酸、双氧水作为氧化剂时可在脱硝剂储罐11的出口处设置雾化器，以达到提高脱硝效果的目的；本实用新型主要通过氧化反应将尾气中不溶于水的no转化为可溶于水no2、no3、n2o5高价氮氧化物，氧化后的氮氧化物进入脱硫塔8中与脱硫液逆向接触，n2o5溶于水后生成稀硝酸，同时与脱硫液中的碱性成分反应生成硝酸盐；同时尾气中的粉尘及so2也会在这一阶段(吸收反应)被洗涤脱除，再经过净化洗涤、除雾、除沫捕滴等处理措施，最终实现尾气的超低排放。
37.上述处理方法中的主要反应如下：
[0038][0039][0040][0041][0042]
[0043]
本实用新型中的脱硫方式与氧化法脱硝具有较强的兼容性可以在脱除污染物的同时实现不产生新的环保问题的特点。
[0044]
本实用新型中通过除尘器5对尾气中的大部分粉尘进行脱除，通过脱硝反应器7中进行的氧化脱硝反应对尾气中的大部分nox进行脱除，通过脱硫塔8 不仅能够对so2进行脱除，还能够对脱硝后的n2o5进行处理，同时还能够进行进一步除尘，以实现尾气超低排放的目的。
[0045]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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实用新型中的具体含义。上文的示例仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。