脱硝脱硫脱碳系统的制作方法

本技术属于环保，更具体地，涉及一种用于从工艺气体中联合脱除氮氧化物、硫氧化物和二氧化碳的脱硝脱硫脱碳系统。

背景技术：

1、二氧化碳是导致全球变暖的主要气体之一。另外，氮氧化物和硫氧化物也是环境污染源。因此，脱硝脱硫脱碳的工艺设计对于节能减排可以是重要的，其中，利用工厂排放的包含二氧化硫、二氧化碳和氮氧化物的工艺气体，可以在生产中有效利用废物，进行能源回收。目前而言，同时实现二氧化硫、二氧化碳和氮氧化物的脱除和能源回收是意义重大的。

2、目前，在脱硝方面，在工业烟气净化的技术路线中，可以采用选择性催化还原法(scr)和选择性非催化还原法(sncr)。在此，利用nh3还原烟气中nox，生成无害的n2，其中，多余的nh3也被氧化为n2。scr的反应温度一般可以在200～400℃之间，sncr的反应温度一般可以在750～1100℃之间。

3、在脱硫方面，可以采用氨法脱硫技术。针对氨法脱硫技术，例如可参见本技术人的已公开的专利文献。

4、在脱碳方面，在世界范围内主要采用的碳捕集技术是有机胺法。在有机胺法中，存在运行成本高、系统三废排放量大且难处理等问题。与有机胺法相比，氨法脱碳可以具有再生容易、运行成本低、获得碳酸氢铵化肥等优点。在氨法脱碳中要考虑到与氨逃逸和水平衡相关的问题。

5、专利文献cn204865483u公开一种用于燃煤电站锅炉烟气的多种污染物的联合脱除装置，其包括烟气水洗除尘塔、与烟气水洗除尘塔相接的烟气脱硫塔、与烟气脱硫塔相接的脱碳塔。在该联合脱除装置中未考虑水平衡的问题。

6、专利文献cn101422691a公开一种用于燃煤烟气的多种污染物的脱除设备。在此不涉及与氨逃逸和水平衡相关的问题。

7、本技术人的较早的专利文献cn113262625a公开一种氨法脱硫脱碳一体化装置，其中，以氨为脱硫剂和脱碳剂，工艺气体首先进入脱硫装置进行脱硫，生成硫酸铵化肥。脱硫之后的工艺气体进入脱碳装置中，以脱除工艺气体中的二氧化碳，生成碳酸氢铵化肥。在此未涉及脱硝脱硫脱碳三者一体化的技术措施。此外，在装置运行时，水平衡的实现可以具有改进的空间。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是，提供一种脱硝脱硫脱碳系统，用于从工艺气体中联合脱除氮氧化物、硫氧化物和二氧化碳，其中，实现系统集成以及改进水平衡。

2、所述目的通过一种脱硝脱硫脱碳系统达到，所述脱硝脱硫脱碳系统用于从工艺气体中联合脱除氮氧化物、硫氧化物和二氧化碳，所述脱硝脱硫脱碳系统参考工艺气体的流动方向依次包括脱硝功能区、氨法脱硫功能区和氨法脱碳功能区，所述脱硝功能区构成为scr脱硝功能区或者sncr脱硝功能区，所述氨法脱碳功能区包括氨法脱碳塔，所述脱硝脱硫脱碳系统包括用于从氨法脱碳功能区向脱硝功能区输送碳酸氢铵溶液的脱硝剂供应管线。

3、在本实用新型中实现了脱硝功能区、氨法脱硫功能区和氨法脱碳功能区的系统集成，能够有效地从工艺气体中联合地脱除三种污染物即氮氧化物、硫氧化物和二氧化碳。在此，在氨法脱碳功能区中的碳酸氢铵溶液一方面可以有利地用于在上游的脱硝功能区中作为脱硝剂，另一方面可以改进在氨法脱碳功能区中的水平衡。在一些特定的应用情形中甚至有可能的是，通过所述脱硝剂供应管线就已经能够实现水平衡，并且从而取消在氨法脱碳功能区中的专门的用于实现水平衡的水处理装置。即使在存在这样的水处理装置的情况下，也可以降低需要通过水处理装置处理的溶液量，并且从而可以降低设备成本和运行成本。

4、在一些实施方式中，所述脱硝剂供应管线可以包括用于从氨法脱碳塔的底部区段向脱硝功能区输送碳酸氢铵溶液的第一供应管线。在此，从氨法脱碳塔的底部提取溶液，不会破坏系统平衡，对系统的扰动最小化，脱碳吸收液可以维持稳定的成分。

5、在一些实施方式中，所述氨法脱碳功能区可以包括冷却结晶器和固液分离器，来自氨法脱碳塔的碳酸氢铵溶液能在冷却结晶器中冷却结晶，并且然后能在固液分离器中进行固液分离。优选地，在固液分离器中分离出的母液能返回至氨法脱碳塔。

6、在一些实施方式中，所述脱硝剂供应管线可以包括用于将母液输送至脱硝功能区的第二供应管线。在此，提取通过固液分离器产生的母液的一部分或者全部，不会破坏系统平衡，对系统的扰动最小化，脱碳吸收液可以维持稳定的成分。另外可以有助于从氨法脱碳功能区中去除杂质、例如硫酸盐。否则这些杂质会返回到氨法脱碳塔中，继续参与循环累积。

7、在一些实施方式中，所述脱硝剂供应管线可以仅仅包括所述第一供应管线和第二供应管线之一，或者可以同时包括两者。

8、在一些实施方式中，在系统运行时，第一供应管线和第二供应管线可以在时间上同时地、部分重合地或者分开地运行。

9、在一些实施方式中，在系统运行时，第一供应管线和第二供应管线可以以预定的比例共同地提供作为脱硝剂的碳酸氢铵溶液。

10、在一些实施方式中，在系统运行时，在提供作为脱硝剂的碳酸氢铵溶液中，第一供应管线和第二供应管线之一可以主要地起作用，并且另一个可以辅助地起作用。

11、在一些实施方式中，所述第一供应管线和第二供应管线可以是相互分开的管线。

12、在一些实施方式中，所述第一供应管线和第二供应管线可以具有共同的管线区段。

13、在一些实施方式中，所述脱硝脱硫脱碳系统可以包括用于从氨法脱碳功能区向氨法脱硫功能区输送碳酸氢铵溶液的脱硫剂供应管线。

14、在一些实施方式中，所述脱硫剂供应管线和所述脱硝剂供应管线可以是相互分开的管线。

15、在一些实施方式中，所述脱硫剂供应管线和所述脱硝剂供应管线可以具有共同的管线区段。

16、在一些实施方式中，在脱硝功能区与氨法脱硫功能区之间可以设置除尘装置，例如袋式除尘器。所述除尘装置可以配置成用于对从脱硝功能区流出的工艺气体进行除尘，并且然后经除尘的工艺气体被输送至氨法脱硫功能区。

17、在一些实施方式中，所述氨法脱碳塔可以自下向上包括至少两个级、例如至少三个级，其中，对于每两个相邻的级，在这两个级之间设置仅允许气体通过的气液分离器。优选地，对于每两个相邻的级，一个上方的级能够向一个下方的级补充溶液。

18、在一些实施方式中，所述氨法脱碳塔可以包括两个、三个或者四个级。

19、在一些实施方式中，所述氨法脱碳塔可以包括至少三个级，其中，中间的各级能被供应作为脱碳剂的氨，并且一个底部的级和一个顶部的级不被供应作为脱碳剂的氨。

20、在一些实施方式中，所述作为脱碳剂的氨可以是单质的气/液态氨，或者可以是氨水。

21、在一些实施方式中，作为脱硫剂的氨可以是单质的气/液态氨，或者可以是氨水。

22、在一些实施方式中，所述作为脱碳剂的氨和作为脱硫剂的氨可以由同一个来源提供。

23、在一些实施方式中，所述脱硝脱硫脱碳系统可以包括设置在氨法脱碳塔下游的除氨功能区。

24、在一些实施方式中，该除氨功能区能向所述氨法脱碳塔的所述至少两个级之中的一个最上方的级补充溶液。

25、在一些实施方式中，所述脱硝脱硫脱碳系统可以包括用于从氨法脱硫功能区向除氨功能区输送酸性溶液的管线。在此可以有利地实现氨法脱硫功能区与除氨功能区的共同作用。

26、在一些实施方式中，所述脱硝脱硫脱碳系统可以包括设置在氨法脱硫功能区与氨法脱碳功能区之间的、用于冷却从氨法脱硫功能区流向氨法脱碳功能区的工艺气体的冷却功能区。

27、在一些实施方式中，所述氨法脱碳塔可以配设有用于冷却循环液的冷却装置。

28、在一些实施方式中，所述氨法脱碳塔的至少一个级、尤其是每一个级可以配设有用于冷却该级的循环液的冷却装置。

29、在一些实施方式中，所述脱硝脱硫脱碳系统可以包括水处理装置，该水处理装置包括分离膜，用于从氨法脱碳功能区、尤其是氨法脱碳塔的溶液中分离出清水，以保持氨法脱碳功能区的水平衡。

30、上面已提及的技术特征、下面将要提及的技术特征以及单独地在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要被组合的技术特征不是相互矛盾的。所有的可行的特征组合都是在本文中明确地记载的技术内容。在同一个语句中包含的多个分特征之中的任一个分特征可以独立地被应用，而不必一定与其他分特征一起被应用。