一种低温湿法烟气脱硝装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，特别涉及一种低温湿法烟气脱硝装置。


背景技术：

2.目前有关烟气脱硝技术主要是选择性催化还原法(scr)烟气脱硝技术。
3.选择性催化还原法(scr)脱硝技术效率比较高，脱硝技术比较成熟。该技术主要以nh3 作为还原剂，在一定温度和催化剂的作用下，nh3有选择地将废气中no和no2还原为氮气及水蒸气。在scr工艺中，根据所使用催化剂的催化反应温度，分为高温、中温和低温scr 催化剂。
4.在scr脱硝装置的运行中，除了还原剂nh3作为操作过程中的消耗品外，催化剂的使用寿命是一个重要的影响因素。催化剂的寿命取决于催化剂活性的衰减速度。催化剂在运行一段时间后，其表面活性都会有所下降，存在物理失活和化学失活。催化剂物理失活主要是指高温烧结、磨损、固体颗粒沉积堵塞而引起的催化剂活性破坏；催化剂化学失活主要是碱金属和重金属引起的催化剂中毒。实际应用中，燃料燃烧产生的炉渣飞灰还会造成催化剂微孔堵塞。由于燃烧后灰分中氧化钙含量很高，氧化钙生成的硫酸钙吸附在催化剂表面，阻止了反应物向催化剂表面的扩散及扩散进入催化剂内部，从而导致催化剂活性的降低。
5.一般情况下，scr工艺中所采用的催化剂在2～3年左右就需要更换，因为催化剂本身使用量较大，且价格较贵，因此催化剂的使用费用很高。另外，scr工艺中需要连续补充氨气，且存在氨气的逃逸问题。因此，考虑到氨气补充及催化剂更换的问题，scr脱硝装置的一次性投资较大，总体运行费用较高，而且操作不当会产生逃逸氨气而导致的二次污染问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种低温湿法烟气脱硝装置，具有无需采用催化剂，无二次污染，运行费用低的效果。
7.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括脱硝还原塔，所述脱硝还原塔内由下至上设置有循环槽、喷淋组件、除雾器和出气口，所述循环槽通过回流泵和回流管与除雾组件相连，所述循环槽通过加药管与尿素储罐相连，所述脱硝还原塔上连接有进气管，所述进气管的出气端位于喷淋组件下方，所述进气管的进气端与nox氧化组件相连。
8.本实用新型的进一步设置为：所述喷淋组件包括若干层喷淋管，所述喷淋管与回流管相连，所述喷淋管上均匀设置有喷淋头。
9.本实用新型的进一步设置为：所述nox氧化组件包括氧化反应室，所述氧化反应室两端分别转动连接有nox进气头和臭氧进气头，所述nox进气头远离氧化反应室一端与nox进气管转动连接，臭氧进气头远离氧化反应室一端与臭氧进气管转动连接，所述氧化反应室上设置有驱动nox进气头和臭氧进气头转动的驱动组件，所述氧化反应室侧壁与进气管
相连。
10.本实用新型的进一步设置为：所述驱动组件包括固定连接nox进气头上的齿圈一、固定连接在臭氧进气头上的齿圈二，所述氧化反应室上设置有电机，所述电机的输出端固定连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮两侧对称设置有两个从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮上固定连接有转轴，所述转轴远离从动锥齿轮一端固定连接有驱动齿轮，两个所述驱动齿轮分别与齿圈一和齿圈二啮合。
11.本实用新型的进一步设置为：所述齿圈一、齿圈二和驱动齿轮均为斜齿轮。
12.本实用新型的进一步设置为：所述nox进气头和臭氧进气头与氧化反应室通过旋转接头相连。
13.本实用新型的进一步设置为：所述臭氧进气管远离氧化反应室一端连接有臭氧发生器。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1.低温湿法烟气脱硝工艺过程中采用的原材料为尿素(含有机助剂)，反应生成物为二氧化碳、氮气、水。脱硝完成后的废液经补充尿素后循环使用，不产生二次污染的废弃水体，避免了传统水洗法、碱吸收法等工艺存在的酸性污染、副反应多、副产品难以处理等问题。
16.2.在尿素湿法烟气脱硝反应体系中，溶液中的尿素可以直接与溶于液相的nox反应，而 nox由气态转入水相主要是通过nox在溶液中的吸收平衡来实现。液相脱除烟气中的nox (一般no占90％以上)的主要障碍是no在水中溶解度很低，因此，使no转化为容易吸收的形态是尿素湿法脱硝技术的关键所在。本技术采用臭氧将no氧化为no2，可在气体进行吸收前充分氧化，提高尿素湿法烟气脱硝反应效率。
17.3.nox和臭氧分别通过nox进气头和臭氧进气头进入氧化反应室，在驱动组件的作用下 nox进气头和臭氧进气头转动方向相反，两股相反的高速气流在氧化反应室内冲撞，可使臭氧与nox充分混合接触，使nox充分氧化，提高了nox处理效率。
18.4.采用主动锥齿轮和两个对称的从动锥齿轮驱动nox进气头和臭氧进气头旋转，通过一个电机即可驱动nox进气头和臭氧进气头沿反方向旋转，且锥齿轮传动精度高，可保证nox 进气头和臭氧进气头高速旋转，提高气流混合效果。
19.5.齿圈一、齿圈二和驱动齿轮均设置为斜齿轮，斜齿轮传动平稳，冲击、振动和噪声较小，适用于驱动nox进气头和臭氧进气头高速旋转。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型结构示意图。
22.图2是nox氧化组件和驱动组件连接关系示意图。
23.图3是nox氧化组件和驱动组件位置关系示意图。
24.图中，1、脱硝还原塔；2、循环槽；3、喷淋管；4、喷淋头；5、回流管；6、回流泵；7、除雾
器；8、出气口；9、加药管；10、尿素储罐；11、进气管；12、nox氧化组件；121、氧化反应室；122、nox进气头；123、nox进气管；124、臭氧进气头；125、臭氧进气管； 13、驱动组件；131、齿圈一；132、齿圈二；133、电机；134、主动锥齿轮；135、从动锥齿轮；136、转轴；137、驱动齿轮。
具体实施方式
25.下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.实施例：一种低温湿法烟气脱硝装置，如图1所示，包括脱硝还原塔1，脱硝还原塔1内底部设置有循环槽2，循环槽2内装有含有机助剂的尿素溶液，循环槽2上面设置有喷淋组件，喷淋组件包括三层喷淋管3，喷淋管3上设置有若干喷淋头4，喷淋管3与回流管5相连，回流管5 上设置有回流泵6，所述回流泵6将尿素溶液泵至喷淋管3内，通过喷淋头4在脱硝还原塔1内喷淋，尿素溶液与脱硝还原塔1内的nox接触反应后，掉落至循环槽2内。喷淋组件内设置有除雾器7，经过尿素处理后的烟气经过除雾器7进行气液分离，洁净的气体从出气口8排出。
27.如图1所示，循环槽2通过加药管9与尿素储罐10相连，不断向循环槽2内补充含有机助剂的尿素溶液，使循环槽2内始终保持一定浓度的尿素。
28.如图2、图3所示，脱硝还原塔1上设置有进气管11，进气管11的出气端位于喷淋组件下方，进气管11的进气端与nox氧化组件12相连，nox氧化组件12包括氧化反应室121，氧化反应室 121两端分别转动连接有nox进气头122和臭氧进气头124，nox进气头122远离氧化反应室121 一端与nox进气管123转动连接，nox进气头122和臭氧进气头124与氧化反应室121通过旋转接头相连，臭氧进气头124远离氧化反应室121一端与臭氧进气管125转动连接，臭氧进气管125 远离氧化反应室121一端连接有臭氧发生器，氧化反应室121上设置有驱动nox进气头122和臭氧进气头124转动的驱动组件13，所述氧化反应室121侧壁与进气管11相连。nox和臭氧分别通过nox进气头和臭氧进气头124进入氧化反应室121，在驱动组件13的作用下nox进气头122 和臭氧进气头124转动方向相反，两股相反的高速气流在氧化反应室121内冲撞，可使臭氧与 nox充分混合接触，使nox充分氧化。
29.如图2、图3所示，驱动组件13包括固定连接nox进气头122上的齿圈一131、固定连接在臭氧进气头124上的齿圈二132，氧化反应室121上设置有电机133，电机133的输出端固定连接有主动锥齿轮134，主动锥齿轮134两侧对称设置有两个从动锥齿轮135，从动锥齿轮135与主动锥齿轮134啮合，从动锥齿轮135上固定连接有转轴136，转轴136远离从动锥齿轮135一端固定连接有驱动齿轮137，两个所述驱动齿轮137分别与齿圈一131和齿圈二132啮合，齿圈一131、齿圈二132和驱动齿轮137均为斜齿轮。采用主动锥齿轮134和两个对称的从动锥齿轮135驱动 nox进气头和臭氧进气头124旋转，通过一个电机133即可驱动nox进气头122和臭氧进气头 124沿反方向旋转，且锥齿轮传动精度高，可保证nox进气头122和臭氧进气头124高速旋转，提高气流混合效果。
30.一种低温湿法烟气脱硝装置工作原理：含nox的烟气经过加压后通过nox进气头122进入氧化反应室121，臭氧发生器中的臭氧经过加压后通过臭氧进气头124进入氧化反
应室121， nox进气头122和臭氧进气头124在驱动组件13的作用下反向高速旋转，两股高速气流在氧化反应室121碰撞，可瞬间剧烈混合，从而使臭氧与nox烟气快速接触，将nox充分氧化；然后将氧化后的nox烟气通入脱硝还原塔1，喷淋头4内喷出的含有机助剂尿素溶液与氧化后的 nox烟气反应，将nox还原为n2和co2，具体化学反应如下所示：
31.n2o3+h2o
→
2hno2
32.n2o4+h2o
→
hno2+hno3
33.2no2+h2o
→
hno2+hno3
34.2hno2+(nh2)2co
→
2n2+co2+3h2o
35.由上述机理可见，nox的去除主要是通过no氧化，随后溶于水，与尿素发生化学反应生成氮气、二氧化碳和水，达到去除的目的。