專利名稱：：煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種全新的高效的煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝。
背景技術：
：目前國內(nèi)煙氣脫硫脫硝多采用國外引進的技術，如催化還原煙氣脫銷(SCR)工藝、石灰/石灰石一石膏濕法脫硫工藝，這些工藝具有凈化效率較高，但吸收塔體積十分龐大，具有占地面積大，投資昂貴，運行費用大，施工安裝周期長，運行管理困難等弊病，尤其是脫銷用催化劑還要依賴進口。為此，研究開發(fā)用于我國燃煤電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐和其它工業(yè)窯爐的經(jīng)濟可靠的脫硫脫硝除塵一體化工藝技術和裝備，使其產(chǎn)業(yè)化并形成生產(chǎn)規(guī)模，是我國推動煙氣治理工作所迫切需要的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有脫硫脫硝技術的不足之處，提供一種脫硫脫硝除塵效率高，投資少，運行費用低的全新的高效的煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，簡稱NHDD。本發(fā)明目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，是將鍋爐原煙氣通過反應器發(fā)生強制氧化反應和酸堿中和反應進行脫硫脫硝，處理后的煙氣經(jīng)過除塵器進行除塵，得到純凈煙氣。支持所述工藝的整套裝置，包括臭氧發(fā)生器，制得濃度大于90%的臭氧，配合工藝用水供給溶氣機，經(jīng)過溶氣機制得富氧吸收液，送入反應器，與進入反應器的原煙氣混合、進行強制氧化反應；該臭氧發(fā)生器制得濃度大于90%的臭氧。所述的反應器包括文氏管、彎頭、熟石灰分布板、直管、直角型導流板，煙氣的脫硫脫硝在此完成；其中，文氏管和彎頭組成反應器的氧化區(qū)，在此發(fā)生氧化反應；熟石灰分布板和直角型導流板之間的直管構成反應器的中和區(qū)，在此發(fā)生酸堿中和反應。原煙氣經(jīng)反應器底部彎頭入口處的文氏管進入，在文氏管的喉口收縮區(qū)布置有若干噴嘴組成噴淋層，富氧吸收液經(jīng)噴嘴霧化后噴入文氏管的喉口收縮區(qū)，分散成細小液滴并覆蓋喉口的整個斷面，液滴與喉口內(nèi)煙氣充分接觸、高強度傳質，進行脫硫脫硝；反應物隨煙氣經(jīng)文氏管和彎頭構成的反應器氧化區(qū)進入反應器中和區(qū)一一直管，由給料機向直管供給熟石灰；強制氧化反應后的反應物在反應器中和區(qū)與均勻混合在煙氣中的熟石灰發(fā)生中和反應；反應后煙氣攜帶大量的固體顆粒進入除塵器，固體顆粒被除塵器從煙氣中分離出，由氣力輸送設備輸送給副產(chǎn)品庫；潔凈后的煙氣在露點溫度15r以上，無須再熱，經(jīng)過引風機排入煙閨，完成脫硫脫硝過程。除塵器，可以選擇布袋除塵器，或者電袋復合除塵器。所述的溶氣機，是在殼體外連接一電機，殼體內(nèi)裝設螺旋體葉輪，葉輪旋轉，將進入溶氣機的臭氧和水混合、切割，使臭氧充分溶于水中，制得的高富氧吸收液，由殼體下部送出氧活化器。所述的給料機，由殼體外接變頻電機，殼體內(nèi)有梨刀葉輪與變頻電機連接，殼體內(nèi)的中下部設有打斷式旋帶葉輪，殼體內(nèi)的底部有透氣帶；傳動帶連接變頻電機。本發(fā)明專利技術的工藝特點如下-1.方型管道式反應器可直接安裝在煙道上，并與除塵器入口煙道構成一個整體；2.體積小、重量輕、運輸安裝簡便、施工周期短；3.占地面積小，特別適用于舊爐脫硫脫硝改造；4.投資省、運行費用低、但脫硫脫硝效率高>90%;5.反應器出口煙溫大于露點溫度15r以上，無需換熱器；6.具有多種功能作用，能同時脫硫脫硝除塵；7.脫硫脫硝過程無廢液產(chǎn)生，副產(chǎn)物易處理；8.模塊化設計，運行維護管理方便，可實現(xiàn)自動化及智能化；9.確保除塵器低除塵負荷運行，克服了傳統(tǒng)半干法脫硫除塵負荷大的弊??；圖1為本發(fā)明的工藝設備流程示意圖；圖2為本發(fā)明的NHDD系統(tǒng)立面布置示意圖；圖3為溶氣機的軸向縱剖面結構示意圖；圖4為給料機的軸向縱剖面結構示意圖。圖中l(wèi)臭氧發(fā)生器、2臭氧、3水、4溶氣機、5富氧吸收液、6原煙氣、7噴淋層、8文氏管、9彎頭、IO熟石灰分布板、ll直管、12直角型導流板、13除塵器、14凈煙氣、15熟石灰、16給料機、17高壓流化風、18流化風機，19螺旋體葉輪、20變頻電機、21殼體、22梨刀葉輪、23變頻電機、24傳動帶、25透氣帶、26打斷式旋帶葉輪。具體實施方式參見如圖l、圖2，原煙氣6經(jīng)反應器底部彎頭9入口處文氏管8進入，在文氏管喉口收縮區(qū)布置若干噴嘴組成噴淋層7，富氧吸收液5通過噴嘴霧化噴入文氏管8喉口收縮區(qū)，分散成細小的液滴并覆蓋喉口的整個斷面，這些液滴與喉口內(nèi)煙氣充分接觸，發(fā)生高強度傳質，煙氣中的N0、S02被富氧吸收液氧化發(fā)生反應(l)(2)(3)后溶于液滴中生成硝酸和硫酸，反應物隨煙氣經(jīng)反應器氧化區(qū)(文氏管8和彎頭9)進入反應器中和區(qū)(直管ll)，此時煙氣得到冷卻，濕度增加，在反應器中和區(qū)與均勻混合在煙氣中的熟石灰15發(fā)生中和反應(4)(5)(6)(7)，主要生成物為硝酸鈣和硫酸鈣。反應后的煙氣攜帶大量的固體顆粒進入除塵器13，被除塵器從煙氣中分離出來，由氣力輸送設備再輸送給副產(chǎn)品庫。潔凈后的煙氣14在露點溫度15'C以上，無須再熱，經(jīng)過引風機排入煙囪。熟石灰15經(jīng)給料機16并以流化風機18提供的高壓流化風17為動力借助煙道負壓的引力導向作用通過溢流方式進入反應器直管11，使之均勻地分布在熱態(tài)煙氣中。本發(fā)明的反應原理如下1.強制氧化反應(反應器氧化區(qū)一文氏管8和彎頭9)3S02+03+3H20—3H2S04(1)S03+H20—H2S04(2)N02+3NO+03+202+2H20—4HN03(3)本工藝所需富氧吸收液由溶氣機供應，工藝用水的量取決于原煙氣的濕度和溫度。2.酸堿中和反應(反應器中和區(qū)一熟石灰分布板10和直角型導流板12之間的直管ll)Ca(OH)2+H2S04—CaS042H20(4)Ca(OH)2+2HNO3+2H20—Ca(N03)24H20(5)Ca(OH)2+2HC1—CaCl2+2H20(6)Ca(OH)2+2HF—CaF2+2H20(7)本工藝鈣硫比為l.l，反應器中和區(qū)煙氣相對濕度小于20%，該段長度只需6-9m即可，煙氣流速9-22m/s。本發(fā)明采用的主要裝置有反應器、溶氣機4、給料機16、臭氧發(fā)生器l、除塵器13、流化風機18，其中臭氧發(fā)生器l、除塵器13和流化風機18為選配設備，市場上有充足的供應。反應器主要由文氏管8、彎頭9、熟石灰分布板IO、直管ll、直角型導流板12組成，脫硫脫硝在此完成，其中文氏管8和彎頭9組成反應器氧化區(qū)，熟石灰分布板10和直角型導流板12之間的直管11組成反應器中和區(qū)，當煙氣通過反應器時可形成一個穩(wěn)定的流場，為煙氣脫硫脫硝及酸堿中和反應創(chuàng)造一個較佳的反應環(huán)境，直角型導流板12可確保煙氣以適宜的流速和流場進入除塵器，以使除塵器獲得最佳的除塵效果。溶氣機4主要由等螺距螺旋體葉輪19和殼體18等組成，將臭氧發(fā)生器1制造的濃度大于90%的臭氧2和工藝用水3按設計比例供給溶氣機4，通過葉輪對水的的面切割作用使臭氧充分溶于水中，最后制得高富氧吸收液。給料機16主要由梨刀葉輪22、打斷式旋帶葉輪26、透氣帶25和殼體21等組成，是反應器中和區(qū)(直管ll)熟石灰供給裝置，集液固混合、塊體切割、輸送等多種功能于一體。臭氧發(fā)生器1主要作用是制造的濃度大于90%的臭氧2。除塵器13主要作用是收塵，本工藝即可以選用電除塵器，也可以選擇布袋除塵器，更可以選擇電袋復合除塵器。實施例以75T燃煤鍋爐煙氣凈化為例說明如下:1)煙氣基本參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1.一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，是將鍋爐原煙氣(6)通過反應器發(fā)生強制氧化反應和酸堿中和反應進行脫硫脫硝，處理后的煙氣經(jīng)過除塵器(13)進行除塵，得到純凈煙氣(14)，其特征在于支持所述工藝的整套裝置，包括臭氧發(fā)生器(1)，制得濃度大于90％的臭氧(2)，配合工藝用水(3)供給溶氣機(4)，經(jīng)過溶氣機(4)制得富氧吸收液(5)，送入反應器，與進入反應器的原煙氣(6)混合、進行強制氧化反應；所述的反應器包括文氏管(8)、彎頭(9)、熟石灰分布板(10)、直管(11)、直角型導流板(12)，煙氣的脫硫脫硝在此完成；其中，文氏管(8)和彎頭(9)組成反應器的氧化區(qū)，在此發(fā)生氧化反應；熟石灰分布板(10)和直角型導流板(12)之間的直管(11)構成反應器的中和區(qū)，在此發(fā)生酸堿中和反應；原煙氣(6)經(jīng)反應器底部彎頭(9)入口處的文氏管(8)進入，在文氏管(8)的喉口收縮區(qū)布置有若干噴嘴組成噴淋層(7)，富氧吸收液(5)經(jīng)噴嘴霧化后噴入文氏管(8)的喉口收縮區(qū)，分散成細小液滴并覆蓋喉口的整個斷面，液滴與喉口內(nèi)煙氣充分接觸、高強度傳質，進行脫硫脫硝；反應物隨煙氣經(jīng)文氏管(8)和彎頭(9)構成的反應器氧化區(qū)進入反應器中和區(qū)——直管(11)，由給料機(16)向直管(11)供給熟石灰(15)；強制氧化反應后的反應物在反應器中和區(qū)與均勻混合在煙氣中的熟石灰(15)發(fā)生中和反應；反應后煙氣攜帶大量的固體顆粒進入除塵器(13)，固體顆粒被除塵器(13)從煙氣中分離出，由氣力輸送設備輸送給副產(chǎn)品庫；潔凈后的煙氣(14)在露點溫度15℃以上，無須再熱，經(jīng)過引風機排入煙囪，完成脫硫脫硝過程。2.根據(jù)權利要求l所述的高效煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，其特征在于所述的溶氣機(4)，是在殼體外連接一電機(20)，殼體內(nèi)裝設螺旋體葉輪(19)，葉輪旋轉，將進入氧活化器(4)的氧氣(2)和水(3)混合、切割，使臭氧充分溶于水中，制得的高富氧吸收液(5)，由殼體下部送出氧活化器(4)。3.根據(jù)權利要求1所述的高效煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，其特征在于所述的給料機(16)，由殼體(21)外接變頻電機(23)，殼體(21)內(nèi)有梨刀葉輪(22)與變頻電機(23)連接，殼體(21)內(nèi)的中下部設有打斷式旋帶葉輪(26)，殼體(21)內(nèi)的底部有透氣帶(25);傳動帶(24)連接變頻電機(23)。4.根據(jù)權利要求l所述的高效煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，其特征在于所述的臭氧發(fā)生器(1)，制得濃度大于90%的臭氧(2)。5.根據(jù)權利要求l所述的高效煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，其特征在于起收塵作用的除塵器(13)，可以選擇布袋除塵器，或者電袋復合除塵器。全文摘要本發(fā)明涉及煙氣脫硫脫硝除塵一體化工藝，將煙氣通過反應器發(fā)生氧化反應和酸堿中和反應進行脫硫脫硝，處理后的煙氣經(jīng)過除塵得到純凈煙氣。整套的工藝裝置，包括臭氧發(fā)生器，產(chǎn)生的和水供給溶氣機，制得富氧吸收液，送入反應器，與煙氣混合進行氧化反應。反應器包括文氏管、彎頭、熟石灰分布板、直管和直角型導流板。本發(fā)明為全新工藝，效率高，投資少，運行費用低。文檔編號F23J15/04GK101259369SQ20081009434公開日2008年9月10日申請日期2008年4月29日優(yōu)先權日2008年4月29日發(fā)明者付小濤,劉海清,李弘濤申請人:北京中科創(chuàng)豐科技有限公司