本實用新型涉及煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m一體化裝置。

背景技術(shù)：

煤氣化、石化、冶金、玻璃、垃圾焚燒都行業(yè)都會產(chǎn)生大量含粉塵、汞、SO₂、NO_X等有害物質(zhì)的高溫?zé)煔猓瑫r煙氣中還含有大量的熱量，如果直接排放將會嚴重污染大氣，惡化環(huán)境，同時也會對能源造成巨大的浪費。

煙氣NO_X污染控制，即煙氣脫硝，主要有吸附法、吸收法、非選擇性催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)等方法。其中SCR技術(shù)以其脫硝效率高，沒有副產(chǎn)物，裝置結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點得到較廣泛的應(yīng)用。但是SCR在工程應(yīng)用中，由于在脫硝前沒有去除粉塵容易出現(xiàn)催化劑堵塞，粉塵附著在催化劑上降低效率等問題。

目前工業(yè)上應(yīng)用的除塵裝置主要有旋風(fēng)除塵、濕式除塵、靜電除塵、袋式除塵等。由于當(dāng)前對粉塵的排放日趨嚴格，一般的旋風(fēng)除塵、濕式除塵、靜電除塵等已經(jīng)很難達到環(huán)保標準。而袋式除塵中布袋容易磨損，壽命短，且不耐高溫等問題限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

此外，目前工業(yè)應(yīng)用中，煙氣脫硝除塵脫汞多為分布進行，存在著工藝流程復(fù)雜，占地面積大，成本高等問題。

公開號為CN104667715A的專利申請公開了一種煙氣脫硫脫硝除塵一體化的裝置，煙氣經(jīng)過脫硝后再進行粉塵脫除，容易使粉塵積累在催化劑上，從而導(dǎo)致催化劑效率較低，同時若催化劑氨過量，容易與煙氣中SO₂反應(yīng)生成硫酸氫氨附著在催化劑表面，煙氣中再攜帶大量粉塵，容易造成煙氣通道堵塞。

公開號為CN104162359A的發(fā)明專利公開了一種袋式除塵器內(nèi)同步脫硫脫硝除汞除塵的方法，采用錳氧化物同時去除煙氣中的SO₂、NO_X和汞元素，很難保證對三種污染物較高的去除率，同時錳氧化物的再生處理工藝較為復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供一種高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m一體化裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所要采用的技術(shù)方案是：一種高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m一體化裝置，包括脫硫脫汞劑儲罐、固定床膜反應(yīng)器和氨儲罐，所述固定床膜反應(yīng)器包括下端為倒錐形的殼體，所述殼體內(nèi)的上端設(shè)有集氣室，所述殼體內(nèi)的下端設(shè)有進氣室，所述殼體內(nèi)部的進氣室與集氣室之間從下向上依次設(shè)有膜分離器、氣體分布器和脫硝反應(yīng)器，所述進氣室的殼體上設(shè)有氣體進口，所述脫硫脫汞劑儲罐內(nèi)設(shè)有脫硫脫汞劑，且所述脫硫脫汞劑儲罐通過管道與所述氣體進口連接，所述集氣室上端設(shè)有氣體出口，所述氨儲罐通過管道與所述氣體分布器連接，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有脫硝催化劑。

本實用新型將脫硫脫硝脫汞分為先脫硫脫汞再脫硝兩步進行，可以保證三種污染物較高的去除率，首先采用脫硫脫汞劑直接混入高溫?zé)煔庵袑Ω邷責(zé)煔膺M行脫硫脫汞，脫硫脫汞后的煙氣中除了粉塵顆粒外還含有反應(yīng)后硫汞的固體顆?；衔?，然后再通過膜分離器將反應(yīng)產(chǎn)物和粉塵顆粒過濾掉，避免了粉塵顆粒物對后續(xù)的脫硝催化劑的影響，提高了處理的效率。

進一步，為了保證裝置的可靠運行，以及處理效果，還包括氣體反吹裝置，所述氣體反吹裝置包括壓縮空氣儲罐，所述壓縮空氣儲罐的氣體出口分為兩路，一路通過管道連接至脫硝反應(yīng)器上端，另一路通過管道連接至膜分離器上端，且所述壓縮空氣儲罐與脫硝反應(yīng)器的連接管道上設(shè)有第一電磁閥，所述壓縮空氣儲罐與膜分離器的連接管道上設(shè)有第二電磁閥。通過氣體反吹裝置分別對脫硝反應(yīng)器和膜分離器進行清洗，以保證裝置的處理效果和效率，通過第一電磁閥和第二電磁閥控制反吹裝置的使用，可以實現(xiàn)脫硝反應(yīng)器和膜分離器清洗的分別控制。

優(yōu)選的，所述氣體反吹裝置的反吹壓力為0.1MPa-0.6MPa，脈沖寬度為0.1s-0.5s。

進一步，所述膜分離器包括膜管和花板，所述膜管采用燭狀式膜管，所述膜管下端密封，上端開口，所述膜管開口端插入花板且開口端由花板上端露出。

優(yōu)選的，所述膜管的數(shù)量可以根據(jù)煙氣處理量進行調(diào)整，所述膜管的外徑為5mm-100mm，平均孔徑為1μm-50μm。

優(yōu)選的，所述膜管種類為多孔金屬膜、復(fù)合陶瓷膜或金屬陶瓷復(fù)合膜，所述多孔金屬膜的材料為不銹鋼或鐵鉻鋁合金，所述復(fù)合陶瓷膜的材料為碳化硅、氧化鋁、氧化鋯或氧化鈦。煙氣溫度在400℃-1000℃以上具有良好的高溫穩(wěn)定性。

進一步，所述脫硫脫汞劑為顆粒狀，粒徑為100μm-1000μm，所述脫硫脫汞劑為氧化鈣、氧化鎂、氧化錳或氧化銅。脫硫脫汞劑在煙氣溫度小于600℃時具有良好的熱穩(wěn)定性。

進一步，所述脫硝催化劑是以二氧化鈦顆粒為載體的催化劑，粒徑為1μm-300μm，所述脫硝催化劑為氧化釩、氧化鎢、氧化銅、氧化鉻、氧化鐵、氧化鎳或氧化鉬。

具體的，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?00℃-600℃。

一種采用上述裝置進行高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m的工藝，包括以下步驟：

步驟一：脫硫脫汞劑罐向原煙氣中注入脫硫脫汞劑，含有脫硫脫汞劑的煙氣吸附煙氣中的汞和二氧化硫后與粉塵一起由殼體底部的氣體進口輸送至進氣室，然后被膜分離器中的膜管截留，此時，第一電磁閥和第二電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

步驟二：脫硫脫汞除塵后的煙氣通過氣體分布器與氨儲罐注入的氨氣進行混合后進入一體化裝置上部的脫硝反應(yīng)器，煙氣與氨氣在脫硝催化劑上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，脫硝后進入頂部的集氣室，從氣體出口出去。

步驟三：當(dāng)膜管的跨膜壓差增加至初始壓差的1.5倍時，打開第一電磁閥和第二電磁閥，壓縮空氣儲罐內(nèi)的壓縮空氣進入反吹管道對脫硝反應(yīng)器和膜分離器進行反吹清洗，使膜表面的濾餅層脫落，反吹清洗的壓縮空氣的反吹壓力為0.1MPa-0.6MPa，脈沖寬度為0.1s-0.5s。

煙氣在進入膜分離器前，向煙氣輸送管道中噴射脫硫脫汞劑粉體，吸附汞和二氧化硫以后和粉塵一起被膜分離器截留，脫硫、汞、除塵后的氣體進入上部的脫硝反應(yīng)器，與氨氣接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，脫硝后進入頂部集氣室。該裝置集脫硫脫硝脫汞除塵一體化，占地面積小，降低了運行成本。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的一種高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m一體化裝置，采用耐高溫的無機膜對高溫?zé)煔庵苯舆M行粉塵脫除，并采用吸附劑脫除煙氣中汞和二氧化硫；此外不同于傳統(tǒng)的脫硝后進行粉塵脫除過程，將除塵放置于脫硝前，避免了煙氣中粉塵附著在催化劑上或造成煙氣堵塞的問題；該裝置運行成本低，占地面積小，可以同時脫硫脫硝脫汞除塵，工作效率高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型最佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、脫硫脫汞劑儲罐，2、固定床膜反應(yīng)器，2-1、殼體，2-2、集氣室，2-3、進氣室，2-4、膜分離器，2-41、膜管，2-42、花板，2-5、氣體分布器，2-6、脫硝反應(yīng)器，2-7、氣體進口，2-8、氣體出口，3、氨儲罐，4、氣體反吹裝置，4-1、壓縮空氣儲罐，4-2、第一電磁閥，4-3、第二電磁閥，5、管道。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的說明。此圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示，本實用新型的一種高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m一體化裝置，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?00℃-600℃，所述裝置包括脫硫脫汞劑儲罐1、固定床膜反應(yīng)器2、氨儲罐3和氣體反吹裝置4，所述固定床膜反應(yīng)器2包括下端為倒錐形的殼體2-1，所述殼體2-1內(nèi)的上端設(shè)有集氣室2-2，所述殼體2-1內(nèi)的下端設(shè)有進氣室2-3，所述殼體2-1內(nèi)部的進氣室2-3與集氣室2-2之間從下向上依次設(shè)有膜分離器2-4、氣體分布器2-5和脫硝反應(yīng)器2-6，所述進氣室2-3的殼體2-1上設(shè)有氣體進口2-7，所述脫硫脫汞劑儲罐1內(nèi)設(shè)有脫硫脫汞劑，且所述脫硫脫汞劑儲罐1通過管道5與所述氣體進口2-7連接，所述集氣室2-2上端設(shè)有氣體出口2-8，所述氨儲罐3通過管道5與所述氣體分布器2-5連接，所述脫硝反應(yīng)器2-6內(nèi)設(shè)有脫硝催化劑。

所述膜分離器2-4包括膜管2-41和花板2-42，所述膜管2-41采用燭狀式膜管2-41，所述膜管2-41下端密封，上端開口，所述膜管2-41開口端插入花板2-42且開口端由花板2-42上端露出。所述膜管2-41的數(shù)量可以根據(jù)煙氣處理量進行調(diào)整，所述膜管2-41的外徑為5mm-100mm，平均孔徑為1μm-50μm。所述膜管2-41種類為多孔金屬膜、復(fù)合陶瓷膜或金屬陶瓷復(fù)合膜，所述多孔金屬膜的材料為不銹鋼或鐵鉻鋁合金，所述復(fù)合陶瓷膜的材料為碳化硅、氧化鋁、氧化鋯或氧化鈦。煙氣溫度在400℃-1000℃以上具有良好的高溫穩(wěn)定性。

其中，所述脫硫脫汞劑為顆粒狀，粒徑為100μm-1000μm，所述脫硫脫汞劑為氧化鈣、氧化鎂、氧化錳或氧化銅。脫硫脫汞劑在煙氣溫度小于600℃時具有良好的熱穩(wěn)定性。

所述脫硝催化劑是以二氧化鈦顆粒為載體的催化劑，粒徑為1μm-300μm，所述脫硝催化劑為氧化釩、氧化鎢、氧化銅、氧化鉻、氧化鐵、氧化鎳或氧化鉬。

所述氣體反吹裝置4包括壓縮空氣儲罐4-1，所述壓縮空氣儲罐4-1的氣體出口2-8分為兩路，一路通過管道5連接至脫硝反應(yīng)器2-6上端，另一路通過管道5連接至膜分離器2-4上端，且所述壓縮空氣儲罐4-1與脫硝反應(yīng)器2-6的連接管道5上設(shè)有第一電磁閥4-2，所述壓縮空氣儲罐4-1與膜分離器2-4的連接管道5上設(shè)有第二電磁閥4-3。通過氣體反吹裝置4分別對脫硝反應(yīng)器2-6和膜分離器2-4進行清洗，以保證裝置的處理效果和效率，通過第一電磁閥4-2和第二電磁閥4-3控制反吹裝置的使用。所述氣體反吹裝置4的反吹壓力為0.1MPa-0.6MPa，脈沖寬度為0.1s-0.5s。

一種采用上述裝置進行高溫?zé)煔饷摿蛎撓趺摴龎m的工藝，包括以下步驟：

步驟一：脫硫脫汞劑罐向原煙氣中注入脫硫脫汞劑，含有脫硫脫汞劑的煙氣吸附煙氣中的汞和二氧化硫后與粉塵一起由殼體2-1底部的氣體進口2-7輸送至進氣室2-3，然后被膜分離器2-4中的膜管2-41截留，此時，第一電磁閥4-2和第二電磁閥4-3處于關(guān)閉狀態(tài)。

步驟二：脫硫脫汞除塵后的煙氣通過氣體分布器2-5與氨儲罐3注入的氨氣進行混合后進入一體化裝置上部的脫硝反應(yīng)器2-6，煙氣與氨氣在脫硝催化劑上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，脫硝后進入頂部的集氣室2-2，從氣體出口2-8出去。

步驟三：當(dāng)膜管2-41的跨膜壓差增加至初始壓差的1.5倍時，打開第一電磁閥4-2和第二電磁閥4-3，壓縮空氣儲罐4-1內(nèi)的壓縮空氣進入反吹管道5對脫硝反應(yīng)器2-6和膜分離器2-4進行反吹清洗，使膜表面的濾餅層脫落，反吹清洗的壓縮空氣的反吹壓力為0.1MPa-0.6MPa，脈沖寬度為0.1s-0.5s。

以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)的工作人員完全可以在不偏離本實用新型的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。