一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種采用液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)及其工藝，可用于煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、汞、二惡英、微細(xì)粉塵等污染物的處理。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化硫和氮氧化物對(duì)我們生存環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的危害，其中很大程度上是由煤、天然氣、重油等在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的。二氧化硫作為酸雨的主要組分，對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，森林生態(tài)系統(tǒng)，建筑物和材料以及人體健康均有不同程度的危害；氮氧化物作為造成霧霾天氣的主要元兇之一，對(duì)氮氧化物排放的控制直接關(guān)乎到我國(guó)大氣污染控制的進(jìn)程。目前，二氧化硫的脫除方法主要有密相塔半干法、石灰石-石膏法、有機(jī)胺法、SDA半干法等，而這些方法均存在一些不足，如:對(duì)煙氣的適應(yīng)性差，脫硫效率不穩(wěn)定，運(yùn)行成本高，易產(chǎn)生二次污染等。氮氧化物的脫除工藝主要有選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原脫硝(SCR)、活性炭吸附、電子束脫硝等，而這些方法具有需要反應(yīng)的溫度高、脫硝效率低、容易堵塞、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)及其工藝，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多不足，該裝置具有效率高，能耗低，操作便捷，運(yùn)行成本低，無(wú)二次污染和廢棄物排放，產(chǎn)生高價(jià)值的化肥副產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，此外，還可以脫除煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、汞、二惡英、微細(xì)粉塵等污染物。
[0004]本發(fā)明關(guān)于一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)部門的技術(shù)方案為，該系統(tǒng)包括吸收塔，所述吸收塔內(nèi)由下至上至少設(shè)有集液槽、噴淋區(qū)、除霧區(qū)，所述吸收塔噴淋區(qū)下方的煙氣進(jìn)口與供應(yīng)氧化煙氣的裝置連通，所述吸收塔集液槽上的氨水進(jìn)口與氨水供應(yīng)裝置連通，所述吸收塔集液槽下部的進(jìn)氣口與曝氣風(fēng)機(jī)連通，所述吸收塔除霧區(qū)上方的煙氣出口與煙@連通，在所述吸收塔除霧區(qū)安裝有工藝水進(jìn)水管道，在所述吸收塔集液槽上的出液口與所述吸收塔噴淋區(qū)上的進(jìn)液口之間安裝有水循環(huán)裝置，所述吸收塔集液槽底部的混合液出口通過(guò)排出泵依次與過(guò)濾器、分離器、成品系統(tǒng)連接，所述分離器的液態(tài)催化劑出口與所述吸收塔的液態(tài)催化劑進(jìn)口連通。
[0005]本發(fā)明中的煙氣氧化有多種氧化方法，如:臭氧氧化、雙氧水氧化、純氧氧化和空氣氧化，其中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述供應(yīng)氧化煙氣的裝置包括臭氧反應(yīng)裝置，所述臭氧反應(yīng)裝置的煙氣進(jìn)口與輸送煙氣的增壓風(fēng)機(jī)連通，所述臭氧反應(yīng)裝置的臭氧進(jìn)口與連接氣源的臭氧發(fā)生器連通，用于將煙氣中的一氧化氮氧化生成二氧化氮，汞氧化生成二價(jià)汞離子，硫化物氧化生成二氧化硫，煙氣中二惡英等其他污染物也得到了充分氧化。
[0006]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述氨水供應(yīng)裝置為連接氨水罐的氨水泵。
[0007]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述成品系統(tǒng)為連接分離器的鹽液儲(chǔ)罐依次與濃縮裝置、結(jié)晶造粒裝置連接，具體為鹽液儲(chǔ)罐內(nèi)的鹽液經(jīng)濃縮裝置快速蒸發(fā)濃縮至所需濃度，再送至結(jié)晶造粒裝置進(jìn)行分離成品晶體，將得到的成品晶體通過(guò)氣流干燥達(dá)到要求后，進(jìn)行包裝。
[0008]應(yīng)用本發(fā)明的液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)進(jìn)行煙氣凈化處理的工藝，包括如下步驟:將氨水輸送至吸收塔集液槽內(nèi)與液態(tài)催化劑充分混合后與氧化后的煙氣進(jìn)行逆流接觸反應(yīng)，煙氣中的二氧化硫和二氧化氮轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫酸銨和硝酸銨鹽液，將吸收后的達(dá)標(biāo)煙氣經(jīng)吸收塔除霧區(qū)除水后從煙@排出，將濃度合格的鹽液抽至過(guò)濾器除掉粉塵和沉淀物后送至分離器，將分離出的液態(tài)催化劑回收至吸收塔內(nèi)再利用，鹽液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、造粒、干燥得到成品化肥。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)具有如下有優(yōu)勢(shì):(1)煙氣量適應(yīng)性強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，無(wú)管道堵塞、結(jié)垢現(xiàn)象；
(2)可對(duì)氨水、液態(tài)催化劑進(jìn)行循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)以廢治廢；
(3)無(wú)二次污染物和廢棄物排放，具有同步除塵、脫硫、脫硝及脫重金屬汞和二惡英的能力，且脫除效率高，脫硫效率可達(dá)99%、脫硝效率可達(dá)85%、脫汞效率可達(dá)90%、脫二惡英效率可達(dá)50% ；
(4)本系統(tǒng)能夠生產(chǎn)出完全滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)用化肥硫酸銨和硝酸銨，運(yùn)行成本低，屬盈利性環(huán)保技術(shù)，便于操作維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用較低。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0011]1.增壓風(fēng)機(jī),2.臭氧反應(yīng)裝置,3.臭氧發(fā)生器,4.氣源,5.氨水罐,6.氨水泵，7.曝氣風(fēng)機(jī)，8.吸收塔，9.混合液循環(huán)泵，10.混合液排出泵，11.過(guò)濾器，12.分離器，13.鹽液儲(chǔ)罐，14.濃縮裝置，15.結(jié)晶造粒裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)，包括增壓風(fēng)機(jī)1、臭氧反應(yīng)裝置2、臭氧發(fā)生器3、氣源4、氨水罐5、氨水泵6、曝氣風(fēng)機(jī)7、吸收塔8、混合液循環(huán)泵9、混合液排出泵10、過(guò)濾器11、分離器12、鹽液儲(chǔ)罐13、濃縮裝置14、結(jié)晶造粒裝置15。
[0013]該系統(tǒng)的具體連接關(guān)系為:臭氧反應(yīng)裝置2的臭氧進(jìn)氣口與連接氣源4的臭氧發(fā)生器3連接，臭氧反應(yīng)裝置2的煙氣進(jìn)口與輸送煙氣的增壓風(fēng)機(jī)1連通，氧化后的煙氣進(jìn)入吸收塔8，吸收塔8內(nèi)由下至上依次設(shè)置有集液槽、噴淋區(qū)、除霧區(qū)，所述噴淋區(qū)包括三個(gè)噴淋層，所述除霧區(qū)包括三層除霧器，吸收塔8噴淋區(qū)下方的進(jìn)氣口與臭氧發(fā)生器3的出口連通，吸收塔8集液槽上的氨水進(jìn)口與連接氨水罐5的氨水泵6連通，吸收塔8集液槽下部的進(jìn)氣口與曝氣風(fēng)機(jī)7連通，在吸收塔8除霧區(qū)上方設(shè)有煙氣出口與煙囪連通，在吸收塔8噴霧器區(qū)內(nèi)安裝有工藝水進(jìn)水管道，在吸收塔8集液槽上的出液口安裝有混合液循環(huán)泵9，用于與吸收塔8噴淋區(qū)上的進(jìn)液口連通，吸收塔8集液槽底部的混合液出口與混合液排出泵10連通，過(guò)濾器11的進(jìn)液口與混合液循環(huán)泵9的出液口連通，在所述過(guò)濾器11底部還設(shè)有粉塵出口，分離器12的進(jìn)液口與過(guò)濾器11的出液口連通，分離器12的催化劑出口與吸收塔8的催化劑進(jìn)口連通，分離器12的出液口依次與鹽液儲(chǔ)罐13、濃縮裝置14、結(jié)晶造粒裝置15相連接。
[0014]具體的過(guò)程為:在臭氧強(qiáng)氧化的作用下，一氧化氮氧化成二氧化氮、汞氧化成二價(jià)汞離子、硫化物氧化成二氧化硫，二惡英類的物質(zhì)也得到了一定氧化后；氧化后的煙氣以大約3.5m/s的速度垂直向上進(jìn)入吸收塔8中，吸收塔8集液槽下部的曝氣風(fēng)機(jī)7使吸收塔集液槽內(nèi)的液態(tài)催化劑和氨水的混合液充分混合，混合液循環(huán)泵9將含有液態(tài)催化劑和氨水的混合液抽至吸收塔8的噴淋區(qū)，經(jīng)過(guò)噴頭噴淋成霧狀液滴隨重力向下運(yùn)動(dòng)，霧狀液態(tài)催化劑與向上的煙氣充分接觸反應(yīng)后落入吸收塔8的集液槽中，煙氣中的二氧化硫、二氧化氮就會(huì)被集液槽中的液態(tài)催化劑捕捉并被氧化成為硫酸和硝酸，與氨水發(fā)生中和，最終反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨；同時(shí)，曝氣風(fēng)機(jī)7還有一個(gè)重要作用，那就是補(bǔ)充混合液中的含氧量，保證亞硫酸和亞硝酸完全氧化；氨水泵6將氨水罐5中的氨水打入到吸收塔8集液槽內(nèi)，對(duì)混合液的酸堿度進(jìn)行控制，在脫硫脫硝的同時(shí)，液態(tài)催化劑對(duì)汞、二惡英等污染物也具有極強(qiáng)的溶解吸附效果，生成不溶于水的沉淀物；脫除粉塵、二氧化硫、二氧化氮、汞、二惡英后的凈煙氣經(jīng)過(guò)吸收塔8的除霧區(qū)，去除煙氣中的水分，從吸收塔8頂部的出口煙道連通煙囪排入大氣中；當(dāng)吸收塔8集液槽中的硫酸銨、硝酸銨濃度達(dá)到25%?35%時(shí)，混合鹽液排出泵10將自動(dòng)開啟，混合鹽液進(jìn)入過(guò)濾器11，過(guò)濾去除鹽液中的粉塵和顆粒物后送至分離器12，利用比重法進(jìn)行分離，其中輕相液態(tài)催化劑送至吸收塔進(jìn)行回收再利用，重相不飽和硫酸銨、硝酸銨鹽液流入鹽液儲(chǔ)罐13后進(jìn)行存儲(chǔ)，混合鹽液利用進(jìn)料泵進(jìn)入濃縮裝置14將水分迅速蒸發(fā)濃縮，當(dāng)物料達(dá)到所需濃度，開啟出料泵輸送至結(jié)晶造粒裝置15，分離出硫酸銨、硝酸銨晶體，將晶體通過(guò)氣流干燥達(dá)到含水要求后，得到成品硫酸銨和硝酸銨，再用包裝機(jī)組進(jìn)行包裝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)，其特征在于:包括吸收塔，所述吸收塔內(nèi)由下至上至少設(shè)有集液槽、噴淋區(qū)、除霧區(qū)，所述吸收塔噴淋區(qū)下方的煙氣進(jìn)口與供應(yīng)氧化煙氣的裝置連通，所述吸收塔集液槽上的氨水進(jìn)口與氨水供應(yīng)裝置連通，所述吸收塔集液槽下部的進(jìn)氣口與曝氣風(fēng)機(jī)連通，所述吸收塔除霧區(qū)上方的煙氣出口與煙囪連通，在所述吸收塔除霧區(qū)安裝有工藝水進(jìn)水管道，在所述吸收塔集液槽上的出液口與所述吸收塔噴淋區(qū)上的進(jìn)液口之間安裝有水循環(huán)裝置，所述吸收塔集液槽底部的混合液出口通過(guò)排出泵依次與過(guò)濾器、分離器、成品系統(tǒng)連接，所述分離器的液態(tài)催化劑出口與所述吸收塔的液態(tài)催化劑進(jìn)口連通。2.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述供應(yīng)氧化煙氣的裝置包括臭氧反應(yīng)裝置，所述臭氧反應(yīng)裝置的煙氣進(jìn)口與輸送煙氣的增壓風(fēng)機(jī)連通，所述臭氧反應(yīng)裝置的臭氧進(jìn)口與連接氣源的臭氧發(fā)生器連通。3.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述氨水供應(yīng)裝置為連接氨水罐的氨水泵。4.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述成品系統(tǒng)為連接分離器的鹽液儲(chǔ)罐依次與濃縮裝置、結(jié)晶造粒裝置連接。5.一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化工藝，包括如下步驟:將氨水輸送至吸收塔集液槽內(nèi)與液態(tài)催化劑充分混合后與氧化后的煙氣進(jìn)行逆流接觸反應(yīng)，煙氣中的二氧化硫和二氧化氮轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫酸銨和硝酸銨鹽液，將吸收后的達(dá)標(biāo)煙氣經(jīng)吸收塔除霧區(qū)除水后從煙囪排出，將濃度合格的鹽液抽至過(guò)濾器除掉粉塵和沉淀物后送至分離器，將分離出的液態(tài)催化劑回收至吸收塔內(nèi)再利用，鹽液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、造粒、干燥得到成品化肥。6.如權(quán)利要求5所述的液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化工藝，其特征在于:所述煙氣氧化是通過(guò)臭氧氧化實(shí)現(xiàn)的。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液態(tài)催化劑煙氣凈化一體化系統(tǒng)及工藝，該系統(tǒng)包括吸收塔，所述吸收塔的煙氣進(jìn)口與供應(yīng)氧化煙氣的裝置連通，所述吸收塔的氨水進(jìn)口與氨水供應(yīng)裝置連通，所述吸收塔的煙氣出口與煙囪連通，吸收塔內(nèi)的煙氣和液態(tài)催化劑、氨水進(jìn)行逆流接觸反應(yīng)，所述吸收塔的混合鹽液出口依次與過(guò)濾器、分離器、成品系統(tǒng)連接，所述分離器的液態(tài)催化劑出口與吸收塔的液態(tài)催化劑進(jìn)口連通。本發(fā)明具有效率高，能耗低，操作便捷，運(yùn)行成本低，無(wú)二次污染和廢棄物排放，產(chǎn)生高價(jià)值的化肥副產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，此外，還可以脫除煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、汞、二惡英、微細(xì)粉塵等污染物。
【IPC分類】C01C1/24, B01D53/64, B01D53/96, C01C1/18, B01D53/60, B01D53/75, C05C3/00, B01D53/70, B01D53/90, C05C1/00
【公開號(hào)】CN105344214
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410412544
【發(fā)明人】王亞軍, 趙保明, 張世順, 張兵
【申請(qǐng)人】山西易通環(huán)保技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2014年8月21日