一种尾气脱硫、脱硝、除尘一体化处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种尾气脱硫、脱硝、除尘一体化处理装置，包括尾气混合装置、一体化触媒陶瓷滤筒装置、增压风机和能量回收系统，一体化触媒陶瓷滤筒装置前设置烟气混合装置；一体化触媒陶瓷滤筒装置设置反吹清灰装置；尾气混合装置内设有脱硫剂和脱硝剂喷入装置，增压风机通过管道连接一体化触媒陶瓷滤筒装置的出口并送入能量回收系统后排入烟囱。本实用新型系统稳定可靠、维护工作量小、产品使用寿命长、装置运营成本低和装置占地面积小；流入余热锅炉的烟气为洁净烟气从而使能量回收装置的换热效率和使用寿命大幅度提升，带来了巨大的经济效益。
【专利说明】
一种尾气脱硫、脱硝、除尘一体化处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及烟气处理领域，具体为脱硫、脱硝、除尘一体化装置，尤其是玻璃、水泥尾气除尘、脱硝、脱硫一体化处理。
【背景技术】
[0002]随着我国经济和生活水平的日益提高，将会对环境给予越来越大的关注。目前环境问题日趋恶化，近两年雾霾笼罩于中国的华东六省一市，且大有扩散之趋势，各地的PM2.5监测系统也是相继爆表，目前其已引起了社会的广泛的关注，挑战着国人的敏感神经。国家对此也是相继出台了一些列的政策，国家环保部《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中规定，2004年以后新建锅炉氮氧化物排放标准执行100mg/Nm3的规定，二氧化硫小于50mg/Nm3，粉尘小于30mg/Nm3。李克强总理2014年的政府报告中美丽中国、建设生态文明中国之章节也是占了很大的篇幅，其中提到以下几个数据:2014年脱硫改造机组1800万千瓦，脱硝1.3亿千瓦，除尘1.8亿千瓦，从这些都可以看出国家对环境污染所出的重拳。
[0003]目前玻璃和水泥行业也是国家重点关注的领域，虽然相对于火力发电其所占比例较小，但国家也是对其排放做出了明确指示，玻璃行业:氮氧化物排放标注不大于700mg/Nm3，硫化物不大于400mg/Nm3，粉尘不大于50mg/Nm3;水泥行业:氮氧化物排放标注不大于400mg/Nm3，硫化物不大于200mg/Nm3，粉尘不大于30mg/Nm3。
[0004]玻璃行业的烟气处理工艺目前普遍采取从余热锅炉350°C左右的温度窗口引出烟气进入高温电除尘系统除尘，随后烟气进入SCR脱硝系统，除尘、脱硝达标烟气随即进入余热锅炉回收热量至120°C左右进入干法脱硫装置并最终通过烟囱排除大气。但是由于玻璃行业的特殊性，即粉尘微粒极小且具有较强的黏性，目前该工艺普遍存在一些问题:I)高温电除尘效率很难达到设计效率;2)极管升压经常出现故障，系统运行不稳定;3)由于高温电除尘的问题导致脱硝催化剂很快失活，从而使脱硝运行几个月无法达到设计效率;4)该工艺存在两个除尘工艺，电除尘工艺和干法脱硫所必需的布袋除尘系统，从而使系统冗余，造成投资、运营成本过大。
[0005]水泥行业的烟气处理工艺:I)脱硝采用SNCR脱硝技术，在五级旋风前的合适温度窗口处喷入还原剂实现脱硝。由于水泥行业SNCR脱硝效率有限，一般为40-50 %，NOx只能降至400-500mg/Nm3左右，对于日益严格的环保政策，其显的“有心无力”。目前研究的焦点集中于低温脱硝，至今尚无成功，研发一种适合于水泥行业的烟气脱硝技术已迫在眉睫;2)水泥行业除尘采用布袋除尘技术，除尘效果可达国家排放标准，但存在糊袋，运营维护工作量过大的问题;3)由于水泥行业脱硫目前不是国家关注的重点，故水泥行业基本都没配备脱硫装置。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型目的旨在于，提供一种尾气脱硫、脱硝、除尘一体化处理装置;尤其是针对玻璃行业、水泥行业提出一种满足于现在及未来日益严格环保标准的经济可行的装置。
[0007]本实用新型技术方案是，一种尾气脱硫、脱硝、除尘一体化处理装置，其特征在于:包括尾气混合装置、一体化触媒陶瓷滤筒装置、增压风机和能量回收系统，一体化触媒陶瓷滤筒装置前设置烟气混合装置;一体化触媒陶瓷滤筒装置设置反吹清灰装置;尾气混合装置内设有脱硫剂和脱硝剂喷入装置，增压风机通过管道连接一体化触媒陶瓷滤筒装置的出口并送入能量回收系统后排入烟囱。
[0008]应用时将烟气从合适温度段引入一体化触媒陶瓷滤筒装置;一体化触媒陶瓷滤筒装置设置反吹清灰装置;脱硫剂和脱硝剂在尾气进入一体化触媒陶瓷滤筒装置前注入;一体化触媒陶瓷滤筒装置前需设置烟气混合装置;处理达标的烟气通过增压风机进入能量回收系统回收热量，并最终排入烟囱；所述的合适温度段280-420°C。所述的反吹清灰装置由若干个电磁阀组控制反吹气管构成。
[0009]所述的一体化触媒陶瓷滤筒装置为陶瓷滤筒和SCR催化剂的结合体，即微观上将陶瓷材料和脱硝催化剂活性组分V/Ti/W及氧化物等混为一体。
[0010]所述脱硫剂为包括熟石灰的碱性物质。
[0011]脱硝剂为液氨、氨水或尿素等还原剂。
[0012]尾(烟)气混合装置为反应塔，反应塔为干式循环流化床反应塔，烟气入口为文丘里结构。
[0013]能量回收系统为余热锅炉或换热器。
[0014]脱硝剂喷射装置布置于烟气混合装置内，实现脱硝剂和烟气混合，即该位置喷入脱硝剂，其喷射方式为环绕式喷入或均匀的面喷入方式。
[0015]脱硫剂、脱硝剂耗量控制方式采用串级控制系统，包括两个调节器，脱硫效率、脱硝效率为主调节变量，出口 S02和NOx值为副调节变量。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]1、实现脱硫、脱硝、除尘一体化，工艺简单；
[0018]2、通过一体化触媒陶瓷装置可以使粉尘含量降至2mg/Nm3甚至更低，陶瓷管产品稳定寿命长，系统稳定可靠，可以节省人力维护和运行成本；
[0019]3、可满足国家针对玻璃、水泥等行业制定的排放标准，可处理99 %悬浮粒状物及95%气状污染物及酸性气体(SOx，NOx,HCl)；
[0020]4、陶瓷滤管坚固耐温不燃烧，可免除滤布破损停工损失；
[0021]5、产品寿命长，滤管表面可有效阻挡危害触媒的砷、砸及钠等金属，大幅延长触媒的使用年限；
[0022]6、运营成本及占地面积较传统方法节省20-30% ;
[0023]总之，本工艺具有系统稳定可靠、维护工作量小、产品使用寿命长、装置运营成本低和装置占地面积小等优点;流入余热锅炉的烟气为洁净烟气从而使换热效率和设备使用寿命大幅度提升，带来了巨大的经济效益。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0025]以水泥行业烟气脱硝为例做说明，图1是本新工艺装置的结构示意图，如图所示，该系统主要包括脱硫剂喷射装置2、脱硝剂喷射装置3、烟气混合装置5、一体化触媒陶瓷滤筒装置7、能量回收装置9。脱硫剂喷射装置2布置于装置的入口烟道I上，并通过文丘里式结构4喷入烟气混合装置5进行混合和初步的脱硫反应，为了实现较高的脱硫效率和降低脱硫剂的耗量，烟气混合装置5可设置成循环流化床反应塔，即从集尘装置6引出部分循环灰至烟气混合装置5实现未完全反应脱硫的循环利用;脱硝剂喷射装置3布置于烟气混合装置5的合适位置实现脱硝剂和烟气混合，即该位置喷入脱硝剂，其喷射方式为环绕式喷入或均匀的面喷入方式;脱硫剂、脱硝剂耗量控制方式采用串级控制系统，其包括两个调节器，脱硫效率、脱硝效率为主调节变量，出口 S02和NOx值为副调节变量。烟气随烟道流入一体化触媒陶瓷滤筒装置7，同时发生深度脱硫、除尘和脱硝反应从而实现脱硫、脱硝、除尘一体化，运行时滤筒外表面会形成滤饼结构从而阻止As、Se即碱金属等对催化剂的毒害，大幅度延长产品的使用寿命至8-10年;设置反吹清灰装置8实现滤筒的反吹清灰保证一体化触媒陶瓷滤筒装置7在正常压降下运行;反吹灰尘、烟气中自然沉降和惯性沉降灰尘落入收尘装置6上，并随排灰装置11排入厂区指定灰库。处理达标的中高温气体最后经过能量回收装置9回收热量并随出口烟道10排入烟囱；由于经过一体化触媒陶瓷滤筒装置7处理的烟气基本达到洁净，所以可以明显提高能量回收装置9的换热效率，同时使其使用寿命大大延长。水泥窑烟气经过五级旋风之后温度基本在350°C，其非常适合于中高温脱硝;但由于烟气中含有大量的灰尘，高达80-100mg/Nm3，同时烟气中酸性氧化物和碱性氧化物并存，其会造成催化剂的磨损、堵塞和失活，从而限制了中高温催化剂V/Ti/W体系在该工况下的使用。目前研究大热的工艺为采用余热锅炉回收热量后，烟气温度降至120-180°C，采用布袋除尘，并最终通过低温催化剂实现低温脱硝，但目前低温催化剂对S02和H20的含量有极高的要求，使其无法工业化应用；采用烟气再加热装置升温至300-350°C虽然可以实现正常的中低温脱硝反应，但是能耗极大，运行成本极高；同时由于经过余热锅炉的烟气没有经过除尘装置，其含有大量的粉尘，其会磨损、堵塞换热器元件从而造成换热效率降低和余热锅炉的使用寿命;本实用新型可解决此问题。步骤(3)所述的脱硫剂为熟石灰、天然碱等碱性物质;步骤
(3)所述的脱硝剂为液氨、氨水、尿素等还原剂;脱硫剂、SCR脱硝剂也可均采用常规的氨水与氨气。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较优实施方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所住处的任何修改、等同替换和改进等，均应在本实用新型的保护范畴以内。
【主权项】
1.一种尾气脱硫、脱硝、除尘一体化处理装置，其特征在于:包括尾气混合装置、一体化触媒陶瓷滤筒装置、增压风机和能量回收系统，一体化触媒陶瓷滤筒装置前设置烟气混合装置;一体化触媒陶瓷滤筒装置设置反吹清灰装置;尾气混合装置内设有脱硫剂和脱硝剂喷入装置，增压风机通过管道连接一体化触媒陶瓷滤筒装置的出口并送入能量回收系统后排入烟囱。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于:尾气混合装置为反应塔，反应塔为干式循环流化床反应塔，烟气入口为文丘里结构。3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于:能量回收系统为余热锅炉或换热器。
【文档编号】B01D53/60GK205412681SQ201620179540
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】刘训稳, 韩冰, 陈勇, 邬世瑞
【申请人】南京中电环保科技有限公司