一种脱硫脱硝除尘一体化工艺
阅读说明：本技术 一种脱硫脱硝除尘一体化工艺 (Desulfurization, denitrification and dust removal integrated process ) 是由 徐继红 陶俊 于 2021-06-24 设计创作，主要内容包括：一种脱硫脱硝除尘一体化工艺,一般工艺过程：烟气由引风机送入脱硫脱硝除尘一体化塔,烟气由下往上,喷淋液自上而下,在气液相穿越电催化反应层时,以选择电活性物质作为催化反应介质,在电场作用下在电活性物质表面区域发生电催化反应,以吸收循环液中氨或尿素为还原剂使NOx生成N2,同时发生脱硫作用,后烟气经穿透液膜洗涤层,达成除尘作用,后净化烟气送烟囱达标排放；本发明的有益效果是：(1)脱硫脱硝除尘相互协同,高效低成本地解决了烟气处理难题；(2)变高消耗高污染过程为有产品价值的生产过程；(3)脱硝不受温度限制；(4)解决湿法脱硫雾沫夹带和可溶性盐带出问题以及氨逃逸问题；(5)占地面积小,投资成本低。(A desulfurization, denitrification and dust removal integrated process comprises the following general process steps: the flue gas is sent into a desulfurization, denitrification and dedusting integrated tower by a draught fan, the flue gas is from bottom to top, the spraying liquid is from top to bottom, when a gas-liquid phase passes through an electro-catalytic reaction layer, an electro-catalytic reaction is carried out on the surface area of the electro-active substance under the action of an electric field by taking the electro-active substance as a catalytic reaction medium, NOx is generated into N2 by taking ammonia or urea in absorption circulating liquid as a reducing agent, the desulfurization effect is simultaneously carried out, the flue gas passes through a liquid film washing layer to achieve the dedusting effect, and the purified flue gas is sent to a chimney to reach the standard and is discharged; the invention has the beneficial effects that: (1) the desulfurization, denitrification and dust removal are mutually cooperated, so that the problem of flue gas treatment is solved with high efficiency and low cost; (2) the process of high consumption and high pollution is a production process with product value; (3) denitration is not limited by temperature; (4) the problems of entrainment of wet desulphurization mist, entrainment of soluble salt and ammonia escape are solved; (5) the occupied area is small, and the investment cost is low.)
技术领域
本发明属于锅炉尾气处理领域。本发明涉及脱硫脱硝除尘一体化工艺，用于除去烟气中SO2、NOx和粉尘，更具体地说，是脱硫脱硝除尘在一个主吸收塔设备中完成，占地面积小，设备投资小，效果好，是一个功能完善的整体系统，烟气经处理后达超净排放标准。
背景技术
目前脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰—石膏法，有如下问题：1）脱硫管道易堵塞；2）吸收剂原料利用率低；3）亚硫酸钙难氧化，氧化风机功耗大；4）副产硫酸钙粘稠，过滤难，含水率大；5）副产硫酸钙品质低；
目前国内外脱硝技术应用最广泛的是中高温SCR脱硝，该法的应用特征是需要合适的温区，但在诸如砖瓦行业、石灰行业，包括钢铁行业的烧结烟气，由于生产工艺的特点，没有应用中高温SCR脱硝需要的温区，该法在这些行业烟气的处理中有三大问题：1）需加热，消耗巨大能源；2）需设置换热等设施，延长了流程，扩大了投资；3）催化剂用量大、损耗大。
对于除尘超低排放改造中一般采用“湿电”工艺，也有三大问题：1）湿电效果受脱硫系统影响大，而且本身除雾功能逐渐降低；2）增设湿电除尘，投资高、运行成本高；3）湿电需高压电场，燃烧爆炸风险高。
发明内容
针对各种脱硫脱硝除尘工艺存在的缺陷，本申请提出一种脱硫脱硝除尘一体化工艺，达成脱硫脱硝除尘的目的，并达成系统投资少、运行成本低，运行稳定可靠的效果。
一种脱硫脱硝除尘一体化工艺，主要装置是脱硫脱硝除尘一体化塔，脱硫涉及一种石灰石法脱硫联产石膏晶须工艺，脱硝涉及一种电催化脱硝的方法，除尘涉及一种穿透液膜装置；一般工艺过程：烟气由引风机送入脱硫脱硝除尘一体化塔，设置双循环，在第1循环中烟气由下往上，喷淋液自上而下，在气液相穿越电催化反应层时，以选择电活性物质作为催化反应介质，在电场作用下在电活性物质表面区域发生电催化反应，以吸收循环液中氨或尿素为还原剂使NOx生成N2，同时发生脱硫作用，在第2循环中烟气经穿透液膜洗涤层，达成除尘作用，后净化烟气送烟囱达标排放；
所述脱硫脱硝除尘一体化塔，一般单塔使用，塔内部设置多层喷淋，常规设置4层吸收喷淋，1层洗涤喷淋，由下往上设置旋流板层、脱硫吸收层、电催化反应层（常规设置2层）、穿透液膜层；
所述脱硫方法涉及：一种石灰石法脱硫联产石膏晶须工艺， 专利号：ZL 2012 10268591.1；该工艺采用硫酸铵作过程吸收剂，吸收过程发生变化，脱硫石膏晶型发生变化，脱硫效率效益大幅提高的同时，克服了传统石灰石膏法脱硫的一系列问题，将脱硫过程变为晶须产品生产过程；
其特点为：
1）均相吸收，吸收循环泵功率减少，节能；
2）均相吸收，脱硫管道不会堵塞；
3）吸收剂原料利用率高，脱硫渣品质较好；
4）生成石膏晶须，易过滤，脱硫石膏含水率低，易干燥，副产价值高。
所述脱硝涉及一种电催化脱硝的方法，单电催化反应层由支架、烟气通道、电极和电活性填料组成；
所述电催化反应是指通入直流电，电压1~60V，发生以下选择性催化反应：
2CO(NH2)2+6NO=5N2+2CO2+4H2O
或4NH3+6NO=5N2+6H20。
其特点为：
(1)主要装置是电催化反应塔，电催化反应塔内部设置多层喷淋，设置灵活，适应性强；
(2)单电催化反应层由支架、烟气通道、电极和电活性填料组成；单反应器处理烟气量大，电活性填料层阻小；
(3)含硫烟气对湿法电催化脱硝过程有促进作用，无不良影响；
(4)工艺过程简单，投资成本低，安装方便快捷，易于操作，适应性强。
所述除尘方法涉及：一种穿透液膜吸收装置，专利号：ZL201710176797.4；该装置是一种设置锥形丝网面，液体沿锥形丝网面形成液膜，气体在锥面内外压差下透过锥形丝网面液膜，利用液膜吸收烟气中被吸收组分和粉尘的装置；
其解决大烟气量的吸收和除尘除雾问题，其特点为：
1）气液接触充分，吸收效率高，除尘除雾效果好；
2） 锥形丝网面是主要的吸收区，液层薄，气体阻力小，液膜面积大，处理气量大；
3)吸收除尘一体化，设备结构简单，生产安装简便，烟气净化投资费用低，运行维护费用低。
本发明体现在以下几点：
(1) 脱硫脱硝除尘一体化工艺是一个整体技术系统，脱硫脱硝除尘相互协同，高效低成本地解决了烟气处理难题；
(2) 脱硫采用一种石灰石法脱硫联产石膏晶须工艺，克服了石灰-石膏法脱硫的缺陷，变高消耗高污染过程为有产品价值的生产过程；
(3) 脱硝为湿法电催化，常温脱硝，不受温度限制，一般单塔使用，电催化反应塔内部设置多层电催化层，设置灵活，适应性强；
(4) 除尘采用一种穿透液膜吸收装置，解决大烟气量的吸收和除尘除雾问题，解决湿法脱硫雾沫夹带和可溶性盐带出问题以及氨逃逸问题；
(5) 占地面积小，投资成本低，易于操作，适应性强。
本发明的具体实现过程：
一种脱硫脱硝除尘一体化工艺，主要装置是脱硫脱硝除尘一体化塔，一般单塔使用，塔内部设置多层喷淋，常规设置4层吸收喷淋，1层洗涤喷淋，由下往上设置旋流板层、脱硫吸收层、电催化反应层（常规设置2层）、穿透液膜层；单电催化反应层由支架、烟气通道、电极和电活性填料组成；
一般工艺过程：烟气由引风机送入脱硫脱硝除尘一体化塔，设置双循环，在第1循环中烟气由下往上，3层喷淋吸收液自上而下，气相在穿越旋流板层时得到混合，最下端喷淋层得到润湿，在脱硫吸收层SO2大部被吸收，在气液相穿越电催化反应层时，以选择电活性物质作为催化反应介质，在电场作用下在电活性物质表面发生电催化反应，以吸收循环液中氨或尿素为还原剂使NOx生成N2；在第2循环中烟气经穿透液膜洗涤后净化烟气送烟囱达标排放；
所述电催化反应是指通入直流电，电压1~60V。
附图说明
附图1是发明实施例1的工艺流程示意图；
附图2是发明实施例2的工艺流程示意图；
附图3是发明实施例3的工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
实施例1是低硫烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺示例。
图1中脱硫脱硝除尘一体化塔1，旋流板2，电催化层3，穿透液膜层4，除雾层5，烟囱6， 洗涤喷淋层7，吸收喷淋层8，吸收循环泵9，洗涤循环泵10，过滤泵11，过滤机12；烟气A，净化烟气B，氨水C，洗涤工艺水D，固渣E。
脱硫脱硝除尘一体化塔1设置双循环，从下往上布置有旋流板2、3层电催化层3、穿透液膜层4和除雾层5，设置4层吸收喷淋层8和1层洗涤喷淋层7；电催化反应层由支架、电极和电活性填料组成，电催化层与外部直流电源相连；一体化塔1底部设置浆液区a、回流区b和清水区c；
工艺过程：烟气A进入脱硫脱硝除尘一体化塔1中部，与从上部喷淋下的吸收液逆流接触，塔内含氨的吸收液流经塔内电催化层3，在电活性物质表面区域发生常温催化反应使NOx生成N2，同时二氧化硫被吸收，吸收喷淋液落入塔底浆液池a，在回流池由吸收循环泵9实现第1循环；脱硫脱硝后烟气通过分隔层上气孔进入一体化塔1上部空间，气相经穿透液膜层4洗去携带的可溶性盐，再经除雾器通过塔顶烟囱达标排放；一体化塔1上部穿透液膜层4的喷淋液由洗涤喷淋层7喷淋，喷淋液落入分隔层底部，再通过管道回流到塔底部清水池，再通过洗涤循环泵10实现第2循环；一体化塔底部浆液池另设过滤泵11，将浆液泵送至过滤机12，滤液回流至回流池c，固渣E主要为硫酸铵结晶和粉尘混合物。
电解是以石墨作电极，通入直流电，电压20V。
实施效果：脱硫率≥90%，脱硝率≥90%，除尘率≥90%。
实施例2
实施例2是塔池连体的脱硫脱硝除尘一体化工艺示例。
图2中脱硫脱硝除尘一体化塔1，烟囱2，浆液池3，石膏晶须制备池4，清水池5，吸收循环泵6，洗涤循环泵7，石灰自动加药装置8，过滤泵9，过滤机10；烟气A，净化烟气B，石灰C，洗涤工艺水D，氨水E，石膏晶须F。
脱硫脱硝除尘一体化塔1设置双循环，设置连体烟囱2，连体水池分为浆液池3、石膏晶须制备池4和清水池5三个部分；
工艺过程：烟气A进入脱硫脱硝除尘一体化塔1底部，与从上部喷淋下的吸收液逆流接触，塔内含氨的吸收液流经塔内电催化层，在电活性物质表面区域发生常温催化反应使NOx生成N2，同时二氧化硫被吸收，吸收喷淋液落入一体化塔1连体水池的浆液池3，补充化学剂氨水E，由吸收循环泵6实现第1循环；脱硫脱硝后烟气通过分隔层上气孔进入一体化塔1上部空间，气相经穿透液膜层洗去携带的可溶性盐，再经除雾器通过塔顶烟囱2达标排放；一体化塔1上部穿透液膜层的喷淋液由洗涤喷淋层喷淋，喷淋液落入分隔层底部，再通过管道回流到塔底部清水池5，再通过洗涤循环泵10实现第2循环；一体化塔底部浆液池3部分浆液进入石膏晶须制备池4，在配方药剂和搅拌作用下，制备得到石膏晶须，设过滤泵9，将石膏晶须浆液泵送至过滤机10，滤液回流至浆液池3，石膏晶须F由产品价值。
电解是以石墨作电极，通入直流电，电压20V。
实施效果：脱硫率≥90%，脱硝率≥90%，除尘率≥90%。
实施例3
实施例3是塔池分体的脱硫脱硝除尘一体化工艺示例。
图3中脱硫脱硝除尘一体化塔1，浆液池2，过渡浆液池3，石膏晶须制备池4，清水池5，回流池6，吸收循环泵6，石灰自动加药装置7，真空皮带过滤机8，气液分离器9，真空泵10，过滤机11，吸收循环泵12，洗涤循环泵13；水池间连通缺口a1、a2、a3、a4、a5，塔底排水口b1，洗涤水排口b2；烟气A，净化烟气B，石灰C，洗涤工艺水D，氨水E，石膏晶须F，抽滤尾气G。
脱硫脱硝除尘一体化塔1设置双循环，设置连体烟囱，分体水池分为浆液池2、过渡浆液池3、石膏晶须制备池4、清水池5和回流池6五个部分；a1、a2、a3、a4、a5是水池间连通缺口，塔底排水口b1，洗涤水排口b2；
工艺过程：烟气A进入脱硫脱硝除尘一体化塔1底部，与从上部喷淋下的吸收液逆流接触，塔内含氨的吸收液流经塔内电催化层，在电活性物质表面区域发生常温催化反应使NOx生成N2，同时二氧化硫被吸收，吸收喷淋液从塔底排水口b1落入一体化塔1旁水池的浆液池2，分成两股流体，一股补充化学剂氨水E回流至回流池6，一股经过渡浆液池3溢流进入石膏晶须制备池4，加入石灰，在配方药剂和搅拌作用下，制备得到石膏晶须，设过滤泵11，将石膏晶须浆液泵送至真空皮带过滤机8，得到石膏晶须F，滤液通过气液分离器9分离回流至回流池6，真空过滤由真空泵10提供压差，真空泵抽滤尾气G送脱硫脱硝除尘一体化塔1；清水池5加入洗涤工艺水D，部分清水溢流至回流池6，汇集的回流液由吸收循环泵12实现第1循环；脱硫脱硝后烟气通过分隔层上气孔进入一体化塔1上部空间，气相经穿透液膜层洗去携带的可溶性盐，再经除雾器通过塔顶烟囱达标排放净化烟气B；一体化塔1上部穿透液膜层的喷淋液由洗涤喷淋层喷淋，喷淋液落入分隔层底部，再通过管道回流到塔底部清水池5上的洗涤水排口b2，再通过洗涤循环泵13实现第2循环；
电解是以石墨作电极，通入直流电，电压20V。
实施效果：脱硫率≥90%，脱硝率≥90%，除尘率≥90%。
本发明的有益效果是：(1)脱硫脱硝除尘一体化工艺是一个整体技术系统，脱硫脱硝除尘相互协同，高效低成本地解决了烟气处理难题；(2)脱硫采用一种石灰石法脱硫联产石膏晶须工艺，克服了石灰-石膏法脱硫的缺陷，变高消耗高污染过程为有产品价值的生产过程；(3)脱硝为湿法电催化，常温脱硝，不受温度限制；(4)除尘采用一种穿透液膜吸收装置，解决湿法脱硫雾沫夹带和可溶性盐带出问题以及氨逃逸问题；(5)占地面积小，投资成本低，易于操作，适应性强。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种垃圾焚烧烟气和飞灰一体化净化系统和方法