一种去除酸性氧化物的排烟管道的制作方法

本实用新型涉及烟气净化技术领域，尤其涉及用于烟气中的粉尘，酸性氧化物去除技术领域，具体地说，是一种去除酸性氧化物的排烟管道。

背景技术：

随着工业的发展和人口的激增，人类活动所排放的大量二氧化碳对环境的可持续发展造成了恶劣的影响，全球气候变暖就是环境恶化的主要表现形式之一。二氧化碳这一温室气体的主要来源就是化石燃料的燃烧，且在人类社会发展的未来几十年范围之内，化石燃料仍将继续主导生产，因此捕捉和利用二氧化碳对降低温室气体的排放具有重要意义。

烟道气的主要成分为氮气和二氧化碳，燃煤锅炉的烟道气中还含有硫氧化物、氮氧化物等气体以及粉尘等，因此如何高效的将二氧化碳和氮气分离开来是捕集和回收烟道气中二氧化碳的关键步骤。烟道气中二氧化碳的含量较低，在8％～15％这一比例范围之内。采用物理吸附法将两种气体分离的选择性较低；而化学吸收法腐蚀性又较高且胺损耗太大；低温法投资成本太高且占地面积大，因此需要研发和寻找新的分离设施和分离技术。近年来，膜分离法发展势头迅猛，这主要归因于膜分离具有操作简便、成本投入低、能耗低和分离性能优良等优点。目前投入工业化生产的膜是聚合物膜，但该膜受渗透性与选择性相互制约的影响，且在高压条件下，长时间操作膜材料本身会被塑化；无机膜虽然性能优良但制备过程往往较复杂、制作周期长，不适用于大规模工业化生产。而金属有机框架物膜则集有机膜与无机膜的优点于一身，因为金属有机框架膜由金属离子或离子簇与有机配体结合构成，周期排列即得到金属有机框架膜，进而集无机性能与有机性能于一身，可广泛用于气体传感、催化和分离等方面。

现有技术中，对烟道气中的酸性氧化物的进行处理时主要处理处理硫氮氧化物，一般不会考虑除去二氧化碳，并且都是采用碱性溶剂或者材料一次性吸除。

上述技术公开的方案中存在以下技术问题：

目前暂无技术方案将烟气中的粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳等在排烟管道中进行分步处理的技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种去除酸性氧化物的排烟管道，用于实现现有烟气处理技术中不能对粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳等进行分步处理的技术缺陷。本排烟管道通过设置除尘单元，硫除氮单元，二氧化碳去除单元等结构，实现了对粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳等进行分步处理的技术。采用本实用新型后可以有效实现对粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳等进行分步处理的技术。

为实现上述技术方案，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种去除酸性氧化物的排烟管道，具有管道本体，所述管道本体的一端与锅炉连通，其内部为烟气流动通道，还包括除尘单元，除硫单元，二氧化碳去除单元，除氮单元，所述管道本体由若干s形节段依次连通形成，所述管道本体上安装有除尘单元，其安装除尘单元的节段竖向设置，并且竖向设置的管节位于靠近锅炉的一端，所述除尘单元设置竖向设置的管节内，所述除硫单元与管道本体的内壁固定连接，所述烟气经过所述除尘单元除尘之后进入所述除硫单元，所述二氧化碳去除单元与所述管道本体进行法兰连接，所述烟气经过所述除硫单元去除硫氧化物之后进入所述二氧化碳去除单元，所述除氮单元与所述管道本体的内壁固定连接，所述烟气经过所述二氧化碳去除单元去除二氧化碳之后进入所述除氮单元；

所述除尘单元包括若干喷头组，排水孔，第一单向阀，第一积液箱，所述喷头组均布在所述管道本体的内壁，所述喷头组包括至少四个，其环向阵列在管道的内壁上，所述喷头组皆与外接水管连通，所述排水孔设置在竖向设置的管节的下部，所述第一积液箱与排水孔连通，所述第一单向阀设置在积液箱的下部，其与外界连通；

当所述除尘单元对烟气进行除尘时，所述喷头组向管道内喷出均匀的水流，洗气之后的水流聚集在第一积液箱中，所述积液箱内的积液打开第一单向阀并向外流出。

为了更好的实现本实用新型，作为上述技术方案的进一步描述，所述除硫单元包括若干喷液环，排液孔，第二单向阀，亚硫酸钠溶液箱，第二积液箱，第一动力泵，所述喷液环均布在管道本体的内壁上，且其通过管路与亚硫酸钠溶液箱连通，所述亚硫酸钠溶液箱设置在管道本体外，所述第一动力泵设置在管道本体外，且其通过管路将亚硫酸钠溶液箱与所述喷液环连通，所述排液孔设置在喷液环的下部，所述第二积液箱与排液孔连通，所述第二单向阀设置在所述第二积液箱的下部，其与外界连通。

作为上述技术方案的进一步描述，所述除氮单元包括若干喷液条，第三单向阀，饱和氢氧化钠溶液箱，第二动力泵，第三积液箱，所述喷液条环向阵列在所述管道本体的内壁上，且其通过管路与饱和氢氧化钠溶液箱连通，所述饱和氢氧化钠溶液箱设置在管道本体外，所述第二动力泵设置在管道本体外，且其通过管路将饱和氢氧化钠溶液箱与所述喷液条连通，所述第三积液箱与排液孔连通，所述第三单向阀设置在所述第三积液箱的下部，其与外界连通。

作为上述技术方案的进一步描述，所述二氧化碳去除单元的固碳部件由有机金属框架形成。

作为上述技术方案的进一步描述，所述管道本体包括金属管，抗腐蚀管，所述抗腐蚀管套设在所述金属管内。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本排烟管道通过设置除尘单元，硫除氮单元，二氧化碳去除单元等结构，实现了对粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳等进行分步处理的技术。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为本实用新型的管道内部三维结构示意图；

图3为本实用新型的管道本体三维结构示意图。

图中标记1-管道本体，2-除尘单元，3-除硫单元，4-二氧化碳去除单元，5-除氮单元，11-金属管，12-抗腐蚀管，21-喷头组，22-排水孔，23-第一单向阀，24-第一积液箱，31-喷液环，32-排液孔，33-第二单向阀，34-亚硫酸钠溶液箱，35-第二积液箱，51-喷液条，52-第三单向阀，53-饱和氢氧化钠溶液箱，54-第三积液箱。

具体实施方式

下面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型做进一步地详细、准确说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

作为优选实施方式，本实施例以管道本体1竖向设置的结构为例，结合图1～3所示；

一种去除酸性氧化物的排烟管道，具有管道本体1，所述管道本体1的一端与锅炉连通，其内部为烟气流动通道，还包括除尘单元2，除硫单元3，二氧化碳去除单元4，除氮单元5，所述管道本体1由若干s形节段依次连通形成，所述管道本体1上安装有除尘单元2，其安装除尘单元2的节段竖向设置，并且竖向设置的管节位于靠近锅炉的一端，所述除尘单元2设置竖向设置的管节内，所述除硫单元3与管道本体1的内壁固定连接，所述烟气经过所述除尘单元2除尘之后进入所述除硫单元3，所述二氧化碳去除单元4与所述管道本体1进行法兰连接，所述烟气经过所述除硫单元3去除硫氧化物之后进入所述二氧化碳去除单元4，所述除氮单元5与所述管道本体1的内壁固定连接，所述烟气经过所述二氧化碳去除单元4去除二氧化碳之后进入所述除氮单元5；

所述除尘单元2包括若干喷头组21，排水孔22，第一单向阀23，第一积液箱24，所述喷头组21均布在所述管道本体1的内壁，所述喷头组21包括至少四个，其环向阵列在管道的内壁上，所述喷头组21皆与外接水管连通，所述排水孔22设置在竖向设置的管节的下部，所述第一积液箱24与排水孔22连通，所述第一单向阀23设置在积液箱的下部，其与外界连通；

当所述除尘单元2对烟气进行除尘时，所述喷头组21向管道内喷出均匀的水流，洗气之后的水流聚集在第一积液箱24中，所述积液箱内的积液打开第一单向阀23并向外流出。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中所述的除尘单元2的具体工作流程为：首先，接通喷头的水管，进一步地，喷头向管道本体1内均匀喷射水流，进一步地，从锅炉排出的冷却之后的烟道气经过喷头喷出的水流形成的液网，进一步地，液网将烟道气中的粉尘吸走，进一步地，水流在管道内聚集形成水流，进一步地，水流从第一单向阀23流到管道本体1外，最终实现除尘的目的。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中设置除尘单元2的目的是通过除尘单元2的喷嘴喷射水流，通过水流形成水网，锅炉燃烧产生的尾气从水网中通过，此时，尾气中含有的粉尘等被水网吸收，通过本设计方案有效保证了烟道气中的粉尘本完全吸收，进而保证了烟道气的纯净，进而保证了接下来的酸性氧化物分类处理技术的有效性以及保证了酸性氧化物的分类处理后的处理液的清洁度。

为了更好的实现本实用新型，作为上述技术方案的进一步描述，所述除硫单元3包括若干喷液环31，排液孔32，第二单向阀33，亚硫酸钠溶液箱34，第二积液箱35，第一动力泵，所述喷液环31均布在管道本体1的内壁上，且其通过管路与亚硫酸钠溶液箱34连通，所述亚硫酸钠溶液箱34设置在管道本体1外，所述第一动力泵设置在管道本体1外，且其通过管路将亚硫酸钠溶液箱34与所述喷液环31连通，所述排液孔32设置在喷液环31的下部，所述第二积液箱35与排液孔32连通，所述第二单向阀33设置在所述第二积液箱35的下部，其与外界连通。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中所述的除硫单元3的具体工作流程为：首先，让喷液环31向管道内均匀喷射饱和亚硫酸钠溶液，进一步地，经过除尘单元2洗涤之后的烟道气进入由饱和亚硫酸钠溶液形成的液网中，进一步地，饱和亚硫酸钠溶液液网对烟道气中的硫氧化物进行吸收，进一步地，吸收硫氧化物之后的钠盐溶液在管道本体1内聚集成液体并从第二单向阀33排出，最终，实现对烟道气除硫的目的。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中所述的除硫单元3的去除过程为：假设硫氧化物仅为二氧化硫，所述的硫氧化物除硫模块的原理为：na2so3+so2+h2o＝2nahso3。

通过上述技术方案，实现了对硫氧化物的精准吸附技术，采用饱和亚硫酸钠溶液作为除硫剂，有效保证了去除硫氧化物的效果以及精确性。

作为上述技术方案的进一步描述，所述除氮单元5包括若干喷液条51，第三单向阀52，饱和氢氧化钠溶液箱53，第二动力泵，第三积液箱54，所述喷液条51环向阵列在所述管道本体1的内壁上，且其通过管路与饱和氢氧化钠溶液箱53连通，所述饱和氢氧化钠溶液箱53设置在管道本体1外，所述第二动力泵设置在管道本体1外，且其通过管路将饱和氢氧化钠溶液箱53与所述喷液条51连通，所述第三积液箱54与排液孔连通，所述第三单向阀52设置在所述第三积液箱54的下部，其与外界连通。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中所述的除氮单元5的具体工作流程为：首先，让喷液条51向管道内均匀喷射饱和氢氧化钠溶液，进一步地，经过除硫单元3洗涤之后的烟道气进入由饱和氢氧化钠溶液形成的液网中，进一步地，饱和氢氧化钠溶液液网对烟道气中的二氧化氮进行吸收，进一步地，吸收二氧化氮之后的钠盐溶液在管道本体1内聚集成液体并从第三单向阀52排出，最终，实现对烟道气去除二氧化氮的目的。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中所述的除氮单元5的去除过程为：假设硫氧化物仅为二氧化氮，所述的氮氧化物除氮模块的原理为：2no2+2naoh＝nano3+nano2+h2o。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中的除氮单元5采用饱和氢氧化钠溶液作为除氮剂，既可以保证尾气中的含氮氧化物被完全吸收，也可以保证前文所述步骤中未被完全处理的硫碳氧化物在此处被饱和氢氧化钠溶液完全吸收，这一设计即解决了氮氧化物的去除问题，也保证了二氧化硫、二氧化碳等硫碳氧化物不进入尾气再氧化装置中。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中将单向阀设置在所述积液箱的下部目的是通过积液箱内的积液高度产生压力进一步地促使单向阀被开启，最终实现排液的目的。

作为上述技术方案的进一步描述，所述二氧化碳去除单元4的固碳部件由有机金属框架形成。

为了更清晰和明确的阐述本实用新型，作为优选实施方式，本实施例中所述的有机金属框架为锌基金属框架或膦酸类金属-有机骨架材料。

现有技术中，牛照栋等在《膦酸类金属-有机骨架材料对co2的吸附性能研究进展》一文中详细阐述了膦酸类金属-有机骨架材料对co2的吸附性能研究进展。

通过上述材料可知，目前针对有机金属骨架的研究已经取得重大进展，并且已经可以投入使用，本实用新型中利用这一技术进行固碳即具有可操作性，也可以实现固碳的高效性。

作为上述技术方案的进一步描述，所述管道本体1包括金属管11，抗腐蚀管12，所述抗腐蚀管12套设在所述金属管11内。

为更好的实现本实用新型，作为优选实施方式，如图1～3所示，本实用新型所述的去除酸性氧化物的排烟管道的工作流程为：首先，将本实用新型与锅炉连通，并且分别对溶液箱加入对应的饱和盐溶液，进一步地，从锅炉排出并且冷却之后的烟道气进入管道，进一步地，喷头箱管道内均匀喷射水流，进一步地，经过水流除尘之后的烟道气在管道本体1内进一步地流动，进一步地，烟道气进入除硫单元3，进一步地，喷液环31喷均匀喷射饱和亚硫酸钠溶液，进一步地，经过除硫单元3除硫之后的烟道气进入二氧化碳去除单元4，进一步地，有机金属框架形成对对剩余气体中的二氧化碳进行吸附固定，进一步地，经过二氧化碳去除单元4固碳处理之后的烟道气进入除氮单元5，进一步地，喷液条51向管道本体1均匀喷射饱和氢氧化钠溶液，进一步地，氢氧化钠溶液与烟气中含有的二氧化氮等氮氧化物反应，最终，实现去除酸性氧化物的技术。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本排烟管道通过设置除尘单元，硫除氮单元，二氧化碳去除单元等结构，实现了对粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳等进行分步处理的技术。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。