專利名稱：一種兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除pm2．5洗滌塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除 PM2. 5洗滌塔。
背景技術(shù)：
燃煤鍋爐的煙氣中含有S02、N0x和重金屬(Hg和Ag)等污染物，已經(jīng)日益成為大氣和土壤污染的主要污染源。十二五規(guī)劃中明確了 NOx的總量控制將在全國范圍內(nèi)實(shí)施，若沒有煙氣脫硝裝置，則排大氣的煙氣中的NOx會(huì)超出國家標(biāo)準(zhǔn)的限制，影響生產(chǎn)的進(jìn)行。因此， 現(xiàn)有煙氣凈化處理裝置中增加NOx的凈化裝置，已經(jīng)成為行業(yè)的必然趨勢(shì)。目前，煙氣或工業(yè)尾氣的治理技術(shù)較多，其中比較成熟且具有代表性的脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、氨法、 雙堿法等。脫硝技術(shù)有選擇性催化還原法(SCR)、非選擇性催化還原法(SNCR)以及低氮燃燒法等。脫汞技術(shù)有沉淀法和氧化法等。PM2. 5是可吸入人體肺部的超細(xì)顆粒物，其粒徑小， 比表面積大，極易吸附多種有毒、有害物質(zhì)，且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量影響很大，主要來源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物。目前對(duì)煙氣中的PM2. 5相關(guān)的研究已經(jīng)取得了許多進(jìn)展，比如有研究提出利用蒸汽相變?cè)砻摮齈M2. 5，或者是依靠顆粒荷電被吸附而脫出的靜電除塵法， 但是I μ m附近的顆粒物處在場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電混合區(qū)，其荷電能力很差，從而難以去除， 而且到目前為止對(duì)PM2. 5的工業(yè)脫除仍然缺乏有效的控制手段。為減少我國燃煤鍋爐的污染物排放，需采取有針對(duì)性的控制技術(shù)，結(jié)合我國燃煤鍋爐的運(yùn)行管理水平，尤其需要開發(fā)低成本、多種污染物聯(lián)合脫除的技術(shù)。我國燃煤鍋爐目前大部分已經(jīng)安裝了脫硫裝置，主要是濕法脫硫技術(shù)，利用了二氧化硫與堿性脫硫劑的酸堿中和反應(yīng)脫除二氧化硫，煙氣中氮氧化合物中的有害物質(zhì)多以NO的形式存在，根據(jù)NO自身的容易被氧化的性質(zhì)，只要NO被氧化成NO2,貝U可以在濕法脫硫裝置中實(shí)現(xiàn)SO2和NO2的同時(shí)脫除。煙氣中的汞化合物易溶于水，用石灰或石灰石作為吸收劑可以脫除90%的汞，此外選擇性催化還原可以將NOx轉(zhuǎn)化為N2，可以有效的促進(jìn)汞的脫除?，F(xiàn)有技術(shù)中，脫硫，脫硝，脫汞都是作為獨(dú)立的單元設(shè)置，這就導(dǎo)致建設(shè)費(fèi)用高，占地面積大，脫除效率低，操作費(fèi)用高等缺陷。而且傳統(tǒng)的裝置一般采用一級(jí)反應(yīng)器布置，不但使得反應(yīng)器設(shè)備空間高度增加，帶來了安裝和維護(hù)的困難，還使得吸收液整體濃度單一化，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行管理和系統(tǒng)運(yùn)行成本帶來了不利的因素，無法實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種脫硫脫硝脫汞脫除PM2. 5的一體化裝置，實(shí)現(xiàn)同一套設(shè)備對(duì)二氧化硫、氮氧化合物、重金屬以及微顆粒進(jìn)行集中高效地脫除。本發(fā)明提供了一種兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2. 5洗滌塔，在洗滌塔的頂部設(shè)置煙氣出口和側(cè)下方設(shè)置煙氣入口，使煙氣在宏觀上是自下而上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。吸收劑分別設(shè)置在塔內(nèi)和塔外，可以根據(jù)煙氣中污染物的濃度來確定吸收劑的組成和濃度。洗滌塔內(nèi)部設(shè)置兩級(jí)吸收裝置一級(jí)吸收裝置通過一級(jí)吸收劑循環(huán)泵、文丘里管、 一級(jí)吸收劑霧化管和洗滌塔底部的塔內(nèi)吸收劑建立一個(gè)回路。二級(jí)吸收裝置在二級(jí)吸收劑霧化管下方設(shè)置回收器，通過管路將塔外吸收劑回收到外部?jī)?chǔ)罐中，再由二級(jí)吸收劑循環(huán)泵將塔外吸收劑提升至二級(jí)吸收劑霧化管。二級(jí)吸收劑霧化管在洗滌塔的中部噴出液體， 以及吸收劑霧化管在洗滌塔的下部噴出液體。二級(jí)吸收裝置內(nèi)設(shè)填料層，以進(jìn)一步提高煙氣的脫除效率。本發(fā)明在煙氣入口處設(shè)置空氣分離器和臭氧發(fā)生器，空氣進(jìn)入空氣分離器后，被分離出的氧氣通過三通分別輸送至臭氧發(fā)生器和文丘里管。臭氧發(fā)生器連通煙氣入口，生成的臭氧用于氧化煙氣中的NO;另一路氧氣和塔內(nèi)吸收劑在文丘里管處匯合，發(fā)生強(qiáng)烈的霧化作用，產(chǎn)生的汽液合物經(jīng)一級(jí)吸收劑霧化管噴出，純氧與塔內(nèi)吸收劑的混合物，可以有效增強(qiáng)煙氣與吸收劑的接觸，促進(jìn)煙氣與吸收劑的反應(yīng)效率，從而提高脫除效率。洗滌塔的二級(jí)吸收裝置設(shè)有回收器，用于將塔外吸收劑收集至外部?jī)?chǔ)罐中，防止塔外吸收劑與塔內(nèi)吸收劑發(fā)生混合，形成相對(duì)獨(dú)立的兩級(jí)吸收裝置，便于在外部?jī)?chǔ)罐和塔內(nèi)裝入不同的吸收劑混合物。為了讓煙氣順利通過回收器，本發(fā)明在回收器的收集斗上設(shè)置豁口，傾斜擋板將豁口遮擋，既不影響煙氣通過，塔外吸收劑又不至于滴落至洗滌塔內(nèi)部。本發(fā)明中一級(jí)回路的吸收劑在一個(gè)內(nèi)置的洗滌塔底部的漿液池和布置在洗滌塔較低位置的一級(jí)吸收劑霧化管之間循環(huán)。二級(jí)回路的吸收劑在獨(dú)立的外置式外部?jī)?chǔ)罐和布置在洗滌塔較高位置的二級(jí)吸收劑霧化管之間循環(huán)。此外，也可以在一級(jí)吸收劑霧化管間處設(shè)立填料以提聞脫除效率。利用本發(fā)明可以在煙氣中加入改性的MnO2，可以直接夾帶在煙氣中，也可以混合在空氣中噴射進(jìn)洗滌塔中。利用氧化錳的強(qiáng)氧化性去除部分的二氧化硫，氧化氮和汞，同時(shí)改性的MnO2有利于微小灰顆粒的團(tuán)聚，使PM2. 5長大成較大的顆粒，從而降低PM2. 5的排放。此外，通過在洗滌塔內(nèi)產(chǎn)生的霧化作用，可以有效提高PM2. 5的脫除效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，PM2. 5的脫除效率隨液氣比的增大而提高，特別是數(shù)量濃度的脫除效率；顆粒的脫除效率隨塔內(nèi)煙氣過飽和度的增大而提高，而且脫硫效率幾乎不受塔內(nèi)過飽和度的影響。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)
1)本發(fā)明屬于煙氣脫硫、脫硝、脫汞、脫除PM2. 5的集成裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，一次性投資成本低，運(yùn)行成本低，且綜合效率高，無二次污染；
2)本發(fā)明采用雙回路吸收裝置，在達(dá)到較高的脫硫效率下，可以保持較低的脫硫效率對(duì)液氣比(L/G)，通過兩級(jí)吸收裝置可以實(shí)現(xiàn)大氣量和高效率的煙氣脫除，此外使得反應(yīng)器內(nèi)煙氣的分布更加均勻，有利于反應(yīng)器內(nèi)的汽液或氣氣相的化學(xué)反應(yīng)；
3)本發(fā)明特別適用于原煙氣中S02，NO2,NO和汞的濃度較高的情況，針對(duì)S02，NO2, NO 和汞在煙氣中不同濃度的情況下，可以用不同比例的混合液，可以使脫除效率與運(yùn)行成本達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果；
4)本發(fā)明集脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5于一體，脫硫效率大于95%，脫硝效率大于85%， 脫汞效率大于90%。


圖I是兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2. 5洗滌塔的外形其中1.洗滌塔；2.煙氣出口 ；3.噴淋凈化器；4.除霧器；5. 二級(jí)吸收劑霧化管；
6.填料層；7.回收器；71.傾斜擋板；72.收集斗；73.豁口 ；8. —級(jí)吸收劑霧化管；9. 二級(jí)吸收劑循環(huán)泵；10.外部?jī)?chǔ)罐；11.塔內(nèi)吸收劑；12. —級(jí)吸收劑循環(huán)泵；13.臭氧發(fā)生器；14.三通；15.文丘里管；16.空氣分離器；17.空氣入口 ；18.煙氣入口 ；19.凈化器進(jìn)液 □。圖2是回收器的立體圖3是回收器的俯視圖4是圖3中A-A處的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖I，一種兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2. 5洗滌塔I，包括設(shè)置在洗滌塔I頂部的煙氣出口 2和側(cè)下方的煙氣入口 18，洗滌塔I內(nèi)部設(shè)置兩級(jí)吸收裝置一級(jí)吸收裝置包括驅(qū)動(dòng)塔內(nèi)吸收劑11向上流動(dòng)的一級(jí)吸收劑循環(huán)泵12，噴出液體的一級(jí)吸收劑霧化管8，以及設(shè)置在一級(jí)吸收劑循環(huán)泵12和一級(jí)吸收劑霧化管8之間的文丘里管15。二級(jí)吸收裝置包括回收器7，通過管路與回收器7連接的外部?jī)?chǔ)罐10，驅(qū)動(dòng)塔外吸收劑向上部流動(dòng)的二級(jí)吸收劑循環(huán)泵9，以及在洗滌塔I內(nèi)的中部噴出液體的二級(jí)吸收劑霧化管5。一級(jí)吸收裝置通過一級(jí)吸收劑循環(huán)泵12、文丘里管15、一級(jí)吸收劑霧化管8和洗滌塔I底部的塔內(nèi)吸收劑11建立一個(gè)循環(huán)；二級(jí)吸收裝置在二級(jí)吸收劑霧化管5下方設(shè)置回收器7，通過管路將塔外吸收劑回收到外部?jī)?chǔ)罐10中，再由二級(jí)吸收劑循環(huán)泵9將塔外吸收劑提升至二級(jí)吸收劑霧化管5。二級(jí)吸收裝置內(nèi)設(shè)填料層6，以提高煙氣的脫除效率。一級(jí)吸收裝置中的文丘里管15連接由空氣分離器16和臭氧發(fā)生器13組成的臭氧發(fā)生裝置。空氣經(jīng)空氣入口 17進(jìn)入空氣分離器16后，被分離出的氧氣經(jīng)過三通14分別接通至臭氧發(fā)生器13和文丘里管15。臭氧發(fā)生器13連通煙氣入口 18，生成的臭氧用于氧化煙氣中的NO ;塔內(nèi)吸收劑11和氧氣在文丘里管15處匯合，發(fā)生強(qiáng)烈的霧化作用，產(chǎn)生的汽液合物經(jīng)一級(jí)吸收劑霧化管8噴出。如圖1，洗滌塔I的二級(jí)吸收裝置設(shè)有回收器7，用于將塔外吸收劑收集至外部?jī)?chǔ)罐10中，防止塔外吸收劑與塔內(nèi)吸收劑11混合。為了讓煙氣順利通過回收器7，特將其設(shè)計(jì)成如下形式圖2是回收器7的立體圖。如圖所示，吸收器7由傾斜擋板71和收集斗72組成，收集斗72上的豁口 73即為煙氣通過的通道，傾斜擋板71將豁口 73遮擋，既不影響煙氣通過，塔外吸收劑又不至于滴落至洗滌塔I內(nèi)部，詳見圖2和圖3。二級(jí)吸收劑霧化管5與煙氣出口 2之間設(shè)置除霧器4，煙氣經(jīng)除霧器4脫水后，從煙氣出口 2排出。本發(fā)明中除霧器5設(shè)置為兩層，每層上下均有噴淋凈化器3，工藝水從凈化器進(jìn)液口 19進(jìn)入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)除霧器5的定期清洗，保證其良好的除霧效果。以上所示，只是對(duì)本發(fā)明做出的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做出的任何限制，任何基于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)做出的修改，結(jié)構(gòu)變化，仍然屬于本結(jié)構(gòu)的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2. 5洗滌塔，其特征在于所述的洗滌塔設(shè)置一級(jí)吸收裝置和二級(jí)吸收裝置，二級(jí)吸收裝置上方設(shè)置除霧器，一級(jí)吸收裝置外接一個(gè)臭氧發(fā)生裝置；所述的洗滌塔內(nèi)設(shè)置填料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，其特征在于所述的二級(jí)吸收裝置包括回收器，通過管路與回收器連接的外部?jī)?chǔ)罐，驅(qū)動(dòng)塔外吸收劑向上部流動(dòng)的二級(jí)吸收劑循環(huán)泵，以及在洗滌塔內(nèi)的中部噴出液體的二級(jí)吸收劑霧化管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，其特征在于所述的一級(jí)吸收裝置包括驅(qū)動(dòng)塔內(nèi)吸收劑向上流動(dòng)的一級(jí)吸收劑循環(huán)泵，噴出液體的一級(jí)吸收劑霧化管，以及設(shè)置在一級(jí)吸收劑循環(huán)泵和一級(jí)吸收劑霧化管之間的文丘里管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，其特征在于所述的文丘里管連接臭氧發(fā)生裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，其特征在于所述的臭氧發(fā)生裝置包括空氣分離器和與煙氣入口相連的臭氧發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，其特征在于所述的回收器上設(shè)置收集斗，供煙氣通過的豁口，以及阻擋塔外吸收劑從豁口通過的傾斜擋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，其特征在于所述的除霧器的數(shù)目為兩層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兩級(jí)吸收脫硫脫硝脫汞脫除PM2.5洗滌塔，洗滌塔設(shè)置一級(jí)吸收裝置和二級(jí)吸收裝置。一級(jí)吸收裝置在霧化管下方設(shè)置回收器，通過管路將從外部?jī)?chǔ)罐輸出的塔外吸收劑回收，再由循環(huán)泵將吸收劑提升至一級(jí)吸收劑霧化管；二級(jí)吸收裝置通過循環(huán)泵、文丘里管、二級(jí)吸收霧化管和塔內(nèi)吸收劑建立一個(gè)循環(huán)，形成強(qiáng)烈的霧化作用，有效的增強(qiáng)煙氣與吸收劑的接觸面積。此外，本發(fā)明還在洗滌塔入口處設(shè)置空氣分離器和臭氧發(fā)生器，可以實(shí)現(xiàn)大氣量和高效率的脫硫脫硝脫汞的一體化。
文檔編號(hào)B01D53/60GK102580509SQ20121007992
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月25日
發(fā)明者劉東初, 呂巍, 李殿勛, 趙志勇 申請(qǐng)人:山東三融環(huán)保工程有限公司