一种具有烟气热量回收功能的干湿法相结合的脱硫脱硝装置的制作方法

本实用新型涉及一种具有烟气热量回收功能的干湿法相结合的脱硫脱硝装置。

背景技术：

SO₂和NOx是两种主要的气体性大气污染物，它们主要由燃烧或其它化工过程产生并随烟气排放到大气中。烟气的脱硫目前主要有湿法和干法两类，干法使用石灰浆液喷入脱硫塔，在高温烟气的作用下，浆液中的水很快蒸发，浆液中的石灰以固体颗粒的形态析出，并将烟气中的SO₂吸附在其表面得以去除；吸附了SO₂的固体石灰颗粒则和烟气中的尘埃一起，通过后面的袋式除尘器除去；湿法脱硫则使用较稀的石灰液在喷淋塔内洗脱SO₂，石灰的添加根据pH的控制要求来添加，pH一般控制在6左右的酸性范围。SO₂首先被吸收到水相，在水中形成亚硫酸并和CaCO₃(或Ca(OH)₂)反应生成亚硫酸钙，亚硫酸氢钙和硫酸钙。除了石灰或石灰石，用作烟气脱硫的碱性材料还有NaOH、氨水、MgO等。烟气的脱硝分为还原法和氧化法两类，还原法使用氨或尿素作为还原剂，使用V₂O₅作为催化剂在300-400℃的温度条件下进行，或不使用催化剂在1000℃的温度条件下将烟气中的NOx选择性地还原成氮气。选择性催化还原法由于需要使用含过渡金属元素的催化剂，催化剂会受到烟气中尘埃的磨损而需要经常更换，同时有氨泄漏及温度条件苛刻等问题，其使用受到一定的限制，选择性非催化还原法则脱硝效果无法满足严格的NOx排放标准，因而其使用也受到限制。而氧化法则使用臭氧和H₂O₂等氧化剂将NOx中的NO(占烟气中NOx的90％以上)氧化成更容易洗脱的NO₂或N₂O₅(NO₂占90％以上)，并和烟气中的SO₂一起在湿式洗涤塔中去除。氧化法脱硝由于工艺简单，无需使用催化剂，适用温度范围广，因此在使用成本和适用性上有一定优势。在现有的SO₂和NOx脱出装置中，能够同时进行脱硫和脱硝的装置很少，即便是存在这种功能的装置，其脱出效率也是很低，随着环境问题日益严重，更高效的脱硫和脱硝的装置是当今环境治理的重点研究方向。

同时，随着城市建设的迅速发展，新的建筑物的建设、旧的建筑物的拆除，带来了大量的建筑垃圾。建筑垃圾为固体，主要是以红砖和硬化水泥两大类为主，现有技术中针对红砖和硬化水泥的处理方式为重新破碎后填充使用或重新制备建筑材料。红砖和硬化水泥为多孔材料，具有极高的孔隙率，气孔密集、平均且气孔为开孔，因此红砖和硬化水泥也可以作为过滤材料或吸附材料，红砖和硬化水泥这一特性现有技术中却很少应用。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中能够同时进行脱硫和脱硝的装置效率低、建筑垃圾中红砖和硬化水泥难以回收应用以及燃烧烟气中热量损失大的问题，提出了一种具有烟气热量回收功能的干湿法相结合的脱硫脱硝装置；

一种具有烟气热量回收功能的干湿法相结合的脱硫脱硝装置，包括烘干机、冷凝器、吸附塔、脱硝塔、干法脱硫塔、余热发电装置、旋风分离器和湿法脱硫塔；

所述烘干机上部为烘干室，下部为烟气通道，烘干室与烟气通道之间为传热板，烟气通道左侧设置有烟气出口，烟气通道右侧设置有烟气进口；烘干室上部设置有排潮口；

所述吸附塔上部为吸附料加湿室，中部为烟气吸附室，下部为吸附料存储室，加湿室上部设置有喷淋头；

所述干法脱硫塔由数个脱硫单元组成，相邻的脱硫单元之间通过烟气管道连通，相邻的脱硫单元之间的烟气管道上设置有阀门；脱硫单元内部设置有竖向的脱硫单元隔板，脱硫单元隔板两侧的脱硫单元内壁上设置有数个脱硫剂搅拌器，相邻的脱硫剂搅拌器旋转方向相反；多个脱硫单元的烟气出口汇集至一根管道；

所述烘干室、吸附室、脱硝塔、干法脱硫塔、余热发电装置、旋风分离器和湿法脱硫塔依次通过管道连接；所述烘干室与冷凝器通过蒸汽管道连接，冷凝器与湿法脱硫塔通过输水管道连接，烘干室与湿法脱硫塔之间设置有浆液管道；所述烘干室与吸附室之间的管道靠近烘干室一侧为一根管道，烘干室与吸附室之间的管道靠近吸附室一侧的管道为多根管道；所述吸附室与脱硝塔之间的管道上设置有增压风机；所述旋风分离器和湿法脱硫塔之间的管道上设置有引风机；

所述余热发电装置为现有装置，余热发电装置包括余热锅炉、汽轮机和发电机；

所述传热板为不锈钢板；所述脱硝塔为喷淋塔；所述脱硝塔中使用的脱硝剂为液氨、氨气或尿素；所述湿法脱硫塔为喷淋塔；所述湿法脱硫塔中使用的脱硫剂为石灰；所述干法脱硫塔中使用的脱硫剂为石灰；所述吸附室内的吸附料为建筑垃圾中红砖颗粒或硬化水泥颗粒；

本实用新型的工作原理为：

燃烧产生的烟气首先进入烘干机内的烟气通道，烟气中的热量经传热板传递给烘干室，烘干室内为湿法脱硫塔脱硫后产生的浆液，浆液可以在烘干室内烘干，浆液烘干过程中产生的蒸汽经冷凝器处理后产生的水补充至湿法脱硫塔内；烟气在经烘干机换热后温度降低，然后烟气进入吸附塔中的吸附室，吸附室内填充的吸附料为建筑垃圾中红砖颗粒或硬化水泥颗粒，吸附料为多孔材料且吸附料在加湿室加湿处理后可以对烟气进行吸附，经吸附塔处理后的烟气进入脱硝塔内进行脱硝处理，然后烟气进入干法脱硫塔内进行第一次脱硫处理，干法脱硫塔由多个互相连通的脱硫单元组成，可以根据烟气量进行控制脱硫单元的开启数量，干法脱硫后的烟气进入余热发电装置内，余热发电装置将烟气中的热量转化为电能为本实用新型装置供电，烟气经过余热发电装置后温度降低，然后烟气进入旋风分离器内进行气固体分离处理，经旋风分离器处理后的烟气进入湿法脱硫塔内部进行第二次脱硫处理，第二次脱硫处理完成后烟气中的粉尘、SO₂和NOx被清理干净，含污染物的烟气变成洁净烟气排入大气中。

本实用新型具备以下有益效果：

1、本实用新型装置可以进行一次脱硝处理、干法和湿法结合进行脱硫处理，具备极佳的脱硫脱硝功能，脱硫率和脱硝率都超过国家标准中的规定值；

2、本实用新型装置由于装置中设置了吸附塔，吸附室内填充的吸附料为建筑垃圾中红砖颗粒或硬化水泥颗粒，吸附料为多孔材料且吸附料在加湿室加湿处理后可以对烟气中的飞灰、粉尘以及SO₂和NOx进行吸附，大部分的飞灰、粉尘在吸附塔被吸附，可以减少烟气对脱硫和脱硝的设备的污染，减少对脱硫剂、脱硝剂的污染，进而可以减少脱硫剂、脱硝剂的用量，其中烘干室与吸附室之间的管道由一根变为多根管道，可以使烟气被均匀分散，提高了吸附效果，红砖颗粒或硬化水泥颗粒来源广、成本低且回收利用率低，本实用新型还具备资源综合利用的效果；

3、本实用新型装置中干法脱硫塔设置了数个连通的脱硫单元组成，可以根据烟气量进行控制脱硫单元的开启数量，并且脱硫单元内部设置有竖向的脱硫单元隔板，延长了烟气的流动路径，提高了干法脱硫的效率，使脱硫剂可以与烟气进行充分反应；

4、本实用新型装置中吸附塔产生的蒸汽被泠凝器处理后回收得到水，得到的水可以输送至湿法吸附塔内，实现了节约水资源的效果；

5、本实用新型装置中余热发电装置可以将烟气中的热量回收发电，供应装置的运行，因此本实用新型装置的运行成本降低；

6、本实用新型装置中烟气经过吸附塔后，烟气中含有了更高的水分，烟气经过吸附塔后进入脱硝塔内，现有的脱硝塔需要额外的加湿装置，而本实用新型可以降低脱硝塔的加湿处理程度。

附图说明

图1为本实用新型装置示意图；

图2为本实用新型装置中烘干机示意图；

图3为本实用新型装置中吸附塔示意图；

图4为本实用新型装置中干法脱硫塔示意图；

具体实施方式：

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：本实施方式具有烟气热量回收功能的干湿法相结合的脱硫脱硝装置，该装置包括烘干机1、冷凝器2、吸附塔3、脱硝塔4、干法脱硫塔5、余热发电装置6、旋风分离器7和湿法脱硫塔8；

所述烘干机1上部为烘干室1-1，下部为烟气通道1-2，烘干室1-1与烟气通道1-2之间为传热板1-3，烟气通道1-2左侧设置有烟气出口1-4，烟气通道1-2右侧设置有烟气进口1-5；烘干室1-1上部设置有排潮口1-6；

所述吸附塔3上部为吸附料加湿室3-1，中部为烟气吸附室3-2，下部为吸附料存储室3-3，加湿室3-1上部设置有喷淋头3-4；

所述干法脱硫塔5由数个脱硫单元5-1组成，相邻的脱硫单元5-1之间通过烟气管道5-2连通，相邻的脱硫单元5-1之间的烟气管道5-2上设置有阀门5-3；脱硫单元5-1内部设置有竖向的脱硫单元隔板5-4，脱硫单元隔板5-4两侧的脱硫单元5-1内壁上设置有数个脱硫剂搅拌器5-5，相邻的脱硫剂搅拌器5-5旋转方向相反；多个脱硫单元5-1的烟气出口汇集至一根管道；

所述烘干室1-1、吸附室3-2、脱硝塔4、干法脱硫塔5、余热发电装置6、旋风分离器7和湿法脱硫塔8依次通过管道连接；所述烘干室1-1与冷凝器2通过蒸汽管道连接，冷凝器2与湿法脱硫塔8通过输水管道连接，烘干室1-1与湿法脱硫塔8之间设置有浆液管道11；所述烘干室1-1与吸附室3-2之间的管道靠近烘干室1-1一侧为一根管道，烘干室1-1与吸附室3-2之间的管道靠近吸附室3-2一侧的管道为多根管道；所述吸附室3-2与脱硝塔4之间的管道上设置有增压风机9；所述旋风分离器7和湿法脱硫塔8之间的管道上设置有引风机10。

本实施方式具备以下有益效果：

1、本实施方式装置可以进行一次脱硝处理、干法和湿法结合进行脱硫处理，具备极佳的脱硫脱硝功能，脱硫率和脱硝率都超过国家标准中的规定值；

2、本实施方式装置由于装置中设置了吸附塔，吸附室内填充的吸附料为建筑垃圾中红砖颗粒或硬化水泥颗粒，吸附料为多孔材料且吸附料在加湿室加湿处理后可以对烟气中的飞灰、粉尘以及SO₂和NOx进行吸附，大部分的飞灰、粉尘在减少吸附塔被吸附，可以减少烟气对脱硫和脱硝的设备的污染、减少对脱硫剂、脱硝剂的污染，进而可以减少脱硫剂、脱硝剂的用量，其中烘干室与吸附室之间的管道由一根变为多根管道，可以使烟气被均匀分散，提高了吸附效果，红砖颗粒或硬化水泥颗粒来源广、成本低且回收利用率低，本实施方式还具备资源综合利用的效果；

3、本实施方式装置中干法脱硫塔设置了数个连通的脱硫单元组成，可以根据烟气量进行控制脱硫单元的开启数量，并且脱硫单元内部设置有竖向的脱硫单元隔板，延长了烟气的流动路径，提高了干法脱硫的效率，使脱硫剂可以与烟气进行充分反应；

4、本实施方式装置中吸附塔产生的蒸汽被泠凝器处理后回收得到水，得到的水可以输送至湿法吸附塔内，实现了节约水资源的效果；

5、本实施方式装置中余热发电装置可以将烟气中的热量回收发电，供应装置的运行，因此本实施方式装置的运行成本降低；

6、本实施方式装置中烟气经过吸附塔后，烟气中含有了更高的水分，烟气经过吸附塔后进入脱硝塔内，现有的脱硝塔需要额外的加湿装置，而本实施方式可以降低脱硝塔的加湿处理程度。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述传热板1-3为不锈钢板。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述脱硝塔4为喷淋塔。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述脱硝塔4中使用的脱硝剂为液氨、氨气或尿素。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述湿法脱硫塔8为喷淋塔。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述湿法脱硫塔8中使用的脱硫剂为石灰。其他步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述干法脱硫塔5中使用的脱硫剂为石灰。其他步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述吸附室3-2内的吸附料为建筑垃圾中红砖颗粒或硬化水泥颗粒。其他步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。