燃燒煙氣脫硝脫硫除塵的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種利用空氣清洗法對燃燒煙氣進(jìn)行脫硝脫 硫除塵的方法及其所使用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃燒煙氣治理的狀況與問題：目前我國一次能源大多來自燃煤，而煤的燃燒不可 避免地會產(chǎn)生顆粒物、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等有害氣體，污染環(huán)境。從2012年開 始，我國陸續(xù)頒布了新一批煙氣燃煤環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行要求十分嚴(yán)厲。截止2015年，能完全達(dá) 到排放標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)案嚴(yán)重偏少，其原因是傳統(tǒng)的治理辦法不盡理想，要么本身有缺陷，要么運(yùn) 行成本很高。如布袋除塵難以除去比濾孔直徑更小的顆粒物，靜電除塵容易積塵堵塞，氨氣 催化法脫硝成本尚昂等等。
[0003] 本發(fā)明申請是發(fā)明專利申請（公開號為CN102000469A，申請日為2010-9-27)的基 礎(chǔ)上所作出的改進(jìn)。具體的說，該發(fā)明涉及一種旋風(fēng)水浴空氣清洗單元及其清洗方法，帶塵 空氣經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入離心組件，外來水或循環(huán)水在離心組件的作用下，形成以裝置空腔內(nèi)壁 為依托的、并以離心組件同軸的水幕墻，帶塵空氣中的固體微塵或液體物質(zhì)被離心組件瞬 間加速后沿離心方向切入水幕墻，被水幕墻捕捉，并隨水幕墻的水流流出，空氣則被強(qiáng)行急 轉(zhuǎn)彎，除塵后的空氣通過導(dǎo)氣管導(dǎo)出?？諝馇逑磫卧暂^小的空間處理大流量、大濃度的粉 塵，這一功能對燃煤電廠煙氣治理、坑道除塵、工作環(huán)境空氣凈化、餐館廚房油煙去除、商用 或家用空氣清洗等場合具有十分重要的意義。
[0004] 雖然上述發(fā)明能有效去除空氣中的粉塵，但是不能同步除掉帶塵氣體中的一氧化 氮、二氧化氮、二氧化硫等有害氣體，因此需要對該空氣清洗單元進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種燃燒煙氣的脫硝脫硫除塵裝置，該裝置 利用空氣與水梯級脫硝，把燃燒煙氣中的顆粒物即塵埃去除干凈的同時(shí)大幅降低氮氧化合 物的濃度，系統(tǒng)又可以引用多種濕法脫硫的方法脫去硫化物。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明的燃燒煙氣的脫硝脫硫除塵裝置，按照燃燒煙氣流動方向順次連接有至少 一個(gè)脫硝脫硫除塵模塊，每個(gè)脫硝脫硫除塵模塊包括順次連接的氣體混合單元和空氣清洗 單元，所述氣體混合單元包括氣體混合內(nèi)腔以及與氣體混合內(nèi)腔連通的煙氣進(jìn)口及空氣進(jìn) 口，所述空氣清洗單元包括煙氣出口，所述煙氣出口與下一級脫硝脫硫除塵模塊的煙氣進(jìn) 口連通。
[0008] 進(jìn)一步地，所述空氣清洗單元包括至少一離心組件，該離心裝置上方設(shè)有進(jìn)水管 和帶塵空氣進(jìn)氣管，所述離心組件包括自上而下設(shè)置的分水盤，離心葉輪及反向開口的攪 拌離心葉輪，所述空氣清洗單元空腔下方設(shè)置有導(dǎo)氣管及導(dǎo)水管，所述進(jìn)水管的出口方向 朝向分水盤設(shè)置。
[0009] 優(yōu)選地，所述空氣清洗單元的下方設(shè)置有脫硫單元，所述脫硫單元包括內(nèi)置有脫 硫溶液的水箱，所述進(jìn)水管的下端插入所述水箱，所述進(jìn)水管上設(shè)置有抽水泵，所述導(dǎo)水管 的下端與水箱連通。
[0010] 更進(jìn)一步地，所述導(dǎo)氣管從導(dǎo)水管的側(cè)壁延伸形成，所述導(dǎo)氣管內(nèi)設(shè)有脫水組件， 所述脫水組件包括脫水電機(jī)及脫水葉輪，所述導(dǎo)氣管對應(yīng)所述脫水組件設(shè)置有下水管。
[0011] 優(yōu)選地，所述空氣清洗單元空腔內(nèi)壁設(shè)置為管狀。
[0012] 優(yōu)選地，所述空氣清洗單元空腔內(nèi)壁在下方位置呈倒置圓椎管狀。
[0013] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種空氣清洗法同步去除燃燒煙氣中顆粒 物、脫硝脫硫除塵的方法，簡稱ACS法。具體地，所采用的技術(shù)方案是：采用上述燃燒煙氣的 脫硝脫硫除塵裝置來實(shí)現(xiàn)燃燒煙氣脫硝脫硫除塵方法，包括如下步驟：
[0014] (1).氧化反應(yīng)：燃燒煙氣從脫硝脫硫除塵模塊的煙氣進(jìn)口進(jìn)入氣體混合單元內(nèi)， 空氣則從空氣進(jìn)口進(jìn)入氣體混合單元，燃燒煙氣中的一氧化氮與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反 應(yīng)生成二氧化氮；
[0015] (2).脫硝除塵反應(yīng)：所述步驟（1)生成的二氧化氮及空氣中含有的二氧化氮隨煙 氣氣流進(jìn)入空氣清洗單元，二氧化氮與空氣清洗單元中的水反應(yīng)，生成稀硝酸和一氧化氮， 此時(shí)NOx的濃度很大幅度降低。
[0016] 進(jìn)一步地，還包括：
[0017] (3).多級脫硝除塵反應(yīng)：經(jīng)過步驟（2)后的燃燒煙氣及產(chǎn)生的氣體進(jìn)入下一級脫 硝脫硫除塵單元，重復(fù)步驟（1)-(2)過程，以此類推，煙氣NOx的的濃度會逐級下降直至達(dá) 標(biāo)排放。
[0018] 進(jìn)一步地，在步驟（2)中，采用添加有脫硫試劑的水對燃燒煙氣進(jìn)行清洗，從而使 燃燒煙氣在清洗過程中產(chǎn)生脫硫反應(yīng)。
[0019] 優(yōu)選地，所述脫硫試劑為石灰、氧化鎂或堿石灰。
[0020] 更優(yōu)選地，通過調(diào)節(jié)氣體混合單元上方安裝空氣調(diào)節(jié)閥來控制空氣進(jìn)入的流量和 流速。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
[0022] 1.通過脫硝脫硫除塵裝置，能同步去除燃燒煙氣中的氧氮化合物、含硫化合物及 空氣中的顆粒物，工作效率高且環(huán)保。
[0023] 2.空氣中的固體微塵或液體物質(zhì)歲水幕墻的水流流出，本發(fā)明的設(shè)計(jì)以較小的空 間處理大流量、大濃度的燃燒煙氣，這一功能對對燃煤電廠及各類燃煤鍋爐煙氣治理、鋼廠 等工業(yè)企業(yè)煙氣治理、以及其它空氣凈化具有十分重要的意義。
[0024] 3.本發(fā)明可根據(jù)流量、濃度、可用空間等因素靈活布置，例如當(dāng)需要處理高濃度燃 燒煙氣時(shí)，可以將多個(gè)脫硝脫硫除塵模塊串聯(lián)在一起，多級脫硝脫硫除塵，直到滿意為止。
[0025] 4.作為吸附介質(zhì)一一水，可以經(jīng)過過濾沉淀后循環(huán)利用，環(huán)保低成本又沒有新的 污染源產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的空氣清洗單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2是本發(fā)明的空氣清洗單元的原理示意圖。
[0028] 圖3是本發(fā)明的燃燒煙氣脫硝脫硫除塵的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖4是傳統(tǒng)的石灰一石膏法脫硫法方法圖。
[0030] 圖號說明：
[0031] 脫硝脫硫除塵裝置：1一氣體混合單元；11一氣體混合單元空腔；12-煙氣進(jìn)口； 13-空氣進(jìn)口；14 一空氣調(diào)節(jié)閥；2-空氣清洗單元；21-空氣清洗單元空腔；22-煙氣出 口；23-尚心組件；3 :脫硫單兀；31-水箱。
[0032] 其中空氣清洗單元：23-離心組件；232-分水盤；233-離心葉輪；234-攪拌離 心葉輪；235-錐形管；30-進(jìn)水管；40-帶塵空氣進(jìn)氣管；50 -電機(jī)；60-水幕墻；70-導(dǎo) 氣管；80-脫水葉輪；90-抽水泵；100-下水管；110-導(dǎo)水管；120-帶塵空氣。
[0033] 傳統(tǒng)的石灰一石膏法脫硫裝置：130-含硫煙氣進(jìn)氣口；140-石灰水噴淋頭； 150-脫硫后煙氣出口。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加明確，下面對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn) 行詳細(xì)的描述。
[0035] 空氣清洗單元
[0036] 空氣清洗單元的結(jié)構(gòu)
[0037] 如圖1所示，本發(fā)明所述的空氣清洗單元，包括空氣清洗單元空腔231，空氣清洗 單元空腔231上方設(shè)有帶塵空氣進(jìn)氣管2和進(jìn)水管30,以及離心組件23的電機(jī)50,離心組 件23包括自上而下設(shè)置的分水盤41、離心葉輪233以及反向開口的攪拌葉輪43,帶塵空氣 經(jīng)進(jìn)氣管2進(jìn)入離心組件，外來水或循環(huán)水在離心組件的作用下，形成以空氣清洗單元空 腔231內(nèi)壁為依托、并以離心葉輪233同軸的水幕墻60,帶塵空氣中的固體微塵或液體物 質(zhì)被離心葉輪233瞬間加速后沿離心方向切入水幕墻60,被水幕墻60捕捉，并隨水幕墻60 的水流流出，空氣則被強(qiáng)行急轉(zhuǎn)彎，裝置的下半部增設(shè)一個(gè)和離心葉輪233相對的、反向開 口的攪拌離心葉輪234,從而將離心葉輪233下方聚集的粉塵打散，粉塵加速后再次切入水 幕墻60,被水捕捉，空氣繼續(xù)進(jìn)入下一級的錐形管235內(nèi)，由于錐形管235使旋轉(zhuǎn)空間變小， 空氣旋轉(zhuǎn)加速，增加了粉塵與水幕墻60接觸次數(shù)，強(qiáng)行增加了氣流的旋轉(zhuǎn)次數(shù)以再次吸入 某些被遺漏的固體微塵或液體物質(zhì)，除塵后的空氣進(jìn)入導(dǎo)氣管700,導(dǎo)氣管700內(nèi)設(shè)有脫水 葉輪800和電機(jī)50,對應(yīng)脫水葉輪800設(shè)有下水管100,通過導(dǎo)氣管700的出口，凈化后的 空氣排出。
[0038] 空氣清洗單元空腔231下端設(shè)有水箱31，吸附粉塵的水幕墻60流入水箱31，進(jìn)水 管30的一端也插入該水箱31，進(jìn)水管30內(nèi)安裝有抽水泵90,通過抽水泵90將水箱31中 的水抽入進(jìn)水管30,然后在空氣清洗單元空腔231內(nèi)壁上形成水幕墻60,從而形成