一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括引風(fēng)機(jī)和脫硫脫硝塔，脫硫脫硝塔底部為水洗段、中部為脫硫段、上部為脫硝段；水洗段的第一噴淋管與水循環(huán)系統(tǒng)相連；脫硫段的第二噴淋管與脫硫液循環(huán)系統(tǒng)相連；脫硝段的第三噴淋管與脫硝液循環(huán)系統(tǒng)相連；脫硫脫硝塔頂部設(shè)有捕霧器，脫硫脫硝塔頂部通過管道與換熱器相連。方法包括引風(fēng)機(jī)將煙氣經(jīng)換熱后送入水洗段，與洗滌水逆流接觸降溫，接著進(jìn)入脫硫段，與噴灑下來的脫硫液逆向接觸進(jìn)行脫硫；然后煙氣再進(jìn)入脫硝段，與噴灑下來的脫硝液逆流接觸脫硝，脫硝后的煙氣經(jīng)捕霧器除去夾帶液滴送入換熱器，凈煙氣經(jīng)煙道由煙囪排入大氣中。
【專利說明】一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SO2和NOx均是大氣中主要污染物之一，是形成酸雨、酸霧的主要原因之一。除此之外，NOx還參與大氣臭氧層的破壞，是一種溫室氣體。隨著《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的相繼實(shí)施，國家對SO2和NOx排放的要求趨于嚴(yán)格。
[0003]脫硫脫硝一體化工藝方法可分為同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)和聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)。
[0004]同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)是指用一種反應(yīng)劑在一個(gè)過程內(nèi)將煙氣中的SO2和NOx同時(shí)脫除的技術(shù)。如專利200610012525.2提及的液相煙氣脫硫脫硝凈化方法、電子束法脫硫脫硝技術(shù)、脈沖電子暈脫硫脫硝技術(shù)以及臭氧脫硫脫硝技術(shù)，但該類技術(shù)由于成本太高故在工業(yè)裝置上沒有獲得推廣。
[0005]聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是指單獨(dú)脫硫和單獨(dú)脫硝通過整合后而形成的一體化技術(shù)，如活性炭/活性焦聯(lián)合脫硫脫硝工藝、B&W公司開發(fā)的SNRB脫硫脫硝技術(shù)、海爾德-托普索公司開發(fā)的SNOX工藝。但活性炭/活性焦法脫硫容量低；SNRB技術(shù)脫硫技術(shù)較高時(shí)才能達(dá)到80%，煙氣SO2含量較高時(shí)達(dá)不到排放要求；SN0X工藝的能耗大、投資費(fèi)用高。這些技術(shù)自身的缺點(diǎn)限制了其工業(yè)應(yīng)用的普適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，能夠穩(wěn)定、高效、低成本且能滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，主要設(shè)備包括換熱器、脫除塔、脫硝劑循環(huán)泵、脫硫劑循環(huán)泵和水循環(huán)泵，所述脫除塔底部和水循環(huán)泵之間、脫除塔中段和脫硫劑循環(huán)泵之間、脫除塔上段和脫硝劑循環(huán)泵之間分別形成自循環(huán)系統(tǒng)；該工藝方法包括以下步驟:
[0008](I)將煙氣經(jīng)換熱器引入到脫除塔內(nèi)；
[0009](2)在脫除塔底部通過水噴霧除塵降溫；
[0010](3)在脫除塔中段采用脫硫劑逆流接觸進(jìn)行脫硫；
[0011](4)在脫除塔上段采用脫硝劑逆流接觸進(jìn)行脫硝；
[0012]( 5 )在塔內(nèi)經(jīng)捕霧器凈化后的煙氣經(jīng)換熱器與煙氣進(jìn)行換熱升溫至露點(diǎn)以上時(shí)排入煙囪放空。
[0013]所述步驟(I)中煙氣采用引風(fēng)機(jī)增壓輸送，經(jīng)換熱器換熱降溫至70_95°C后進(jìn)入脫除塔，且在換熱器與脫除塔相連的管道上還設(shè)有補(bǔ)氧管路，可根據(jù)需要補(bǔ)充空氣、氧氣、臭氧或氣/汽態(tài)氧化劑。
[0014]所述步驟(2)中煙氣進(jìn)入脫除塔底部并經(jīng)水噴霧除塵降溫至30_65°C，所述水噴霧為工業(yè)水，當(dāng)水洗段出現(xiàn)溫度超標(biāo)時(shí)，打開工業(yè)水進(jìn)水閥補(bǔ)水降溫并用循環(huán)水泵排出等量的廢液。
[0015]所述步驟(3)中煙氣經(jīng)除塵降溫之后進(jìn)入脫除塔中段與脫硫劑逆流接觸，脫硫過程采用填料塔或者空塔噴淋。
[0016]所述脫硫劑在脫除塔中段、脫硫劑循環(huán)泵組成的自循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，直至達(dá)到工藝設(shè)定值后將脫硫劑引出自循環(huán)系統(tǒng)外。
[0017]所述步驟(4)中煙氣脫硫之后進(jìn)入脫除塔上段與脫硝劑逆流接觸，脫硝過程采用填料塔、板式塔或者空塔噴霧。
[0018]所述脫硝劑在脫除塔上段、脫硝劑循環(huán)泵組成的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)直至達(dá)到工藝設(shè)定值后將脫硝液引出系統(tǒng)外。
[0019]有益效果
[0020]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0021]與傳統(tǒng)的煙氣脫硫、脫硝過程相比，本發(fā)明的脫硫脫硝工藝流程更簡單，將降溫、除塵、脫硫、脫硝集成在一座塔內(nèi)，減少了占地面積和設(shè)備數(shù)量，節(jié)省投資和運(yùn)維費(fèi)用。煙道氣從塔底進(jìn)入，并在塔底部換熱降溫和洗滌粉塵，然后進(jìn)入塔中段，與脫硫液逆流接觸進(jìn)行脫硫，最后進(jìn)入塔上 段，與脫硝液逆流接觸進(jìn)行脫硝，脫硝后的凈煙氣與原煙氣換熱后放空。
[0022]本發(fā)明使煙氣在塔中段脫硫的的同時(shí)亦能脫除部分NOx，然后再行脫硝以達(dá)到脫除NOx的目的，至煙氣排放完全達(dá)標(biāo)。合理地利用了脫硫技術(shù)效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，又通過兩次脫硝實(shí)現(xiàn)減少NOx排放，達(dá)到并高于國家對污染物的排放要求。
[0023]本發(fā)明脫除塔操作溫度為38~98°C，操作范圍更寬；全塔阻力只有2.0kPa,更節(jié)能；脫硫效率穩(wěn)定值在95%以上，脫硝效率穩(wěn)定值在80%以上，凈化后的煙氣SO2含量(100mg/Nm3, NOx含量≤100mg/Nm3,完全達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范中對SO2和NOx的排放要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法流程簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0026]本發(fā)明涉及一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，主要設(shè)備包括換熱器、脫除塔、脫硝劑循環(huán)泵、脫硫劑循環(huán)泵和水循環(huán)泵，所述脫除塔底部和水循環(huán)泵之間、脫除塔中段和脫硫劑循環(huán)泵之間、脫除塔上段和脫硝劑循環(huán)泵之間分別形成自循環(huán)系統(tǒng)；該工藝方法是將煙氣經(jīng)換熱器引入到脫除塔內(nèi)，然后在脫除塔底部通過水噴霧除塵降溫，在脫除塔中段采用脫硫劑逆流接觸進(jìn)行脫硫，在脫除塔上段采用脫硝劑逆流接觸進(jìn)行脫硝；在塔內(nèi)經(jīng)捕霧器凈化后的煙氣經(jīng)換熱器與煙氣進(jìn)行換熱升溫至露點(diǎn)以上時(shí)排入煙囪放空。
[0027]如圖1所示，從引風(fēng)機(jī)I來的約140°C原煙氣經(jīng)換熱器2后溫度降為70?95°C，進(jìn)入脫除塔3底部與霧狀水逆流接觸，原煙氣粉塵被凈化的同時(shí)溫度進(jìn)一步降低至30?65°C，如果霧狀水的水溫超過70°C時(shí)則需要引入新的水源使水溫降低。然后進(jìn)入脫除塔3中段脫硫段，與噴灑下來的脫硫液逆向接觸并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，SO2被轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，脫硫過程采用填料塔或者空塔噴淋；煙氣再進(jìn)脫除塔3上段，與塔頂噴淋的脫硝液逆流接觸，NOx轉(zhuǎn)化為硝酸鹽類，脫硝過程采用填料塔、板式塔或者空塔噴霧。脫硝后煙氣經(jīng)捕霧器，除去夾帶液滴，離開脫除塔3，經(jīng)換熱器2與原煙氣換熱后的凈煙氣經(jīng)煙道由煙囪排入大氣中。
[0028]塔底循環(huán)洗滌水由水循環(huán)泵6抽出經(jīng)過濾后返回塔內(nèi)，蒸發(fā)減少的水分用工業(yè)凈水補(bǔ)充，當(dāng)煙溫超標(biāo)時(shí)亦通過噴灑工業(yè)水進(jìn)行降溫，并同時(shí)將部分廢液排出；中段脫硫劑由脫硫劑循環(huán)泵5送回塔中段循環(huán)噴灑；上段脫硝劑由脫硝劑循環(huán)泵4壓送至塔上段循環(huán)噴灑。當(dāng)脫硫、脫硝劑分別達(dá)到工藝控制值時(shí)，從塔內(nèi)引出部分失效的脫硫劑和脫硝劑并同時(shí)向塔內(nèi)補(bǔ)充新脫硫劑和新脫硝劑。當(dāng)出口煙氣中SO2含量無法達(dá)到排放要求時(shí)，即認(rèn)為達(dá)到了工藝設(shè)定值；同理，當(dāng)出口煙氣中NOx含量無法達(dá)到排放要求時(shí)，即認(rèn)為達(dá)到了工藝設(shè)定值。
[0029]根據(jù)脫除塔阻力控制值，啟動(dòng)捕霧器清掃裝置。如果脫硝效率低于75%，向煙氣進(jìn)口管道補(bǔ)充空氣、氧氣、臭氧或氣/汽態(tài)氧化劑等以提供氧化劑，使得氧氣占總煙氣量的8%-15%，以確保NOx排放滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0030]本發(fā)明脫硫脫硝塔操作溫度為38?100°C，操作范圍更寬；全塔阻力只有1.2kPa，更節(jié)能；脫硫效率穩(wěn)定值為95%，脫硝效率穩(wěn)定值為90%，凈化后的煙氣SO2含量< IOOmg/Nm3, NOx含量< 100mg/Nm3，完全達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對SO2和NOx的排放要求。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，主要設(shè)備包括換熱器、脫除塔、脫硝劑循環(huán)泵、脫硫劑循環(huán)泵和水循環(huán)泵，所述脫除塔底部和水循環(huán)泵之間、脫除塔中段和脫硫劑循環(huán)泵之間、脫除塔上段和脫硝劑循環(huán)泵之間分別形成自循環(huán)系統(tǒng)；該工藝方法包括以下步驟: (1)將煙氣經(jīng)換熱器引入到脫除塔內(nèi)； (2)在脫除塔底部通過水噴霧除塵降溫， (3)在脫除塔中段采用脫硫劑逆流接觸進(jìn)行脫硫， (4)在脫除塔上段采用脫硝劑逆流接觸進(jìn)行脫硝； (5)在塔內(nèi)經(jīng)捕霧器凈化后的煙氣經(jīng)換熱器與煙氣進(jìn)行換熱升溫至露點(diǎn)以上時(shí)排入煙囪放空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，其特征在于，所述步驟(O中煙氣采用引風(fēng)機(jī)增壓輸送，經(jīng)換熱器換熱降溫至70-95°C后進(jìn)入脫除塔，且在換熱器與脫除塔相連的管道上還設(shè)有補(bǔ)氧管路，可根據(jù)需要補(bǔ)充空氣、氧氣、臭氧或氣/汽態(tài)氧化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，其特征在于，所述步驟(2)中煙氣進(jìn)入脫除塔底部并經(jīng)水噴霧除塵降溫至30-65°C，所述水噴霧為工業(yè)水，當(dāng)水洗段出現(xiàn)溫度超標(biāo)時(shí)，打開工業(yè)水進(jìn)水閥補(bǔ)水降溫并用循環(huán)水泵排出等量的廢液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，其特征在于，所述步驟(3)中煙氣經(jīng)除塵降溫之后進(jìn)入脫除塔中段與脫硫劑逆流接觸，脫硫過程采用填料塔或者空塔噴淋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，其特征在于，所述脫硫劑在脫除塔中段、脫硫劑循環(huán)泵組成的自循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，直至達(dá)到工藝設(shè)定值后將脫硫劑引出自循環(huán)系統(tǒng)外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，其特征在于，所述步驟(4)中煙氣脫硫之后進(jìn)入脫除塔上段與脫硝劑逆流接觸，脫硝過程采用填料塔、板式塔或者空塔噴霧。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣濕法脫硫脫硝一體化工藝方法，其特征在于，所述脫硝劑在脫除塔上段、脫硝劑循環(huán)泵組成的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)直至達(dá)到工藝設(shè)定值后將脫硝液引出系統(tǒng)外。
【文檔編號】B01D53/56GK103894051SQ201210585718
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】潘凡峰, 劉忠安, 汪雍, 陳墨慶, 崔長春, 劉超 申請人:新煤化工設(shè)計(jì)院（上海）有限公司