专利名称：一种湿法氧化脱硝的集成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环保设备，具体涉及一种湿法烟气氧化脱硝的集成装置。
背景技术：
烟气脱硫、脱硝是控制煤燃烧产物SO2和NOx的重要方法之一，基于目前我国湿法烟气脱硫技术广泛应用的现状，开发与湿法脱硫相结合的湿法协同脱硝技术具有广阔的工业应用前景。由于烟气中95%的NOx是以溶解度很低的NO形式存在，所以在湿法吸收过程前首先将NO氧化成易吸收的NO2,同时氧化剂要廉价易得，氧化产物能回收利用，这些都是湿法同时脱硫、脱硝技术的关键。在已有的脱硝方法中，主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原与选择性催化还原联合法(SNCR-SCR)。其中SCR法脱硝效率高，但其工艺和设备系统较复杂，催化剂昂贵、耗量大，装置运行成本高；SNC法工艺和设备系统较简单，装置运行成本不高，但脱硝效率不能保证。SNCR-SCR法则结合了两者工艺的特点，有效降低了催化剂的耗量，但其总体结构复杂。因此，开发一种脱硝效率高、反应条件温和、能耗低且系统结构简捷的烟气脱硝装置是湿法脱硝能否实施工业化的关键。如CN200820216783.7，名称为“烟气脱硫脱硝净化装置”的发明专利，公开了一种烟气脱硫脱硝净化装置，设有主塔和脱硝副塔，主塔设有烟气进口和净烟出口，塔内自上至下包含水洗除雾段、吸收段和氧化段；所述吸收段设有脱硫喷淋器，氧化段下部抽出口通过塔外循环管路与吸收段的脱硫喷淋器相通；氧化段底部的脱硫循环池设有与氨和空气输入口相通的分布器，副塔设有原料烟气进口，底部是脱硝循环池，原料烟气进口的上方设有脱硝喷淋器，并通过塔顶的脱硝烟气出口与主塔的烟气进口相通，所述脱硝喷淋器通过塔外管路同与脱硝循环池抽出口和主塔氧化段底部的脱硫循环池抽出口相连。该装置利用氨脱硫过程的中间物质亚硫酸氢铵及亚硫酸铵进行脱硝。该装置存在以下缺点:由于亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的不稳定性，容易分解成SO2和氨气，给吸收塔造成很大压力，装置难于实现工业化。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供了一种烟气氧化脱硝集成装置，采用氧化-吸收两段式集成装置，采用价格低廉的石灰水与氯气的反应产物作为氧化剂，将NO氧化为NO2,具有工艺设备简单，操作费用低廉等优点。为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案:
一种湿法氧化脱硝的集成装置，包括一个反应塔，塔内设有烟气进口和烟气出口，自上而下分为吸收段和氧化段，其特征在于:所述的烟气进口设置在氧化段的下部，且通过塔外的烟气管道与增压风机相连，所述氧化段的上部设有脱硝喷淋器，所述氧化段的底部设有出液口，出液口通过塔外管道与氧化剂循环泵的进口相连，氧化剂循环泵的出口通过管道与脱硝喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有氧化剂反应釜，且在与反应釜的连接管道上安装有氧化剂添加泵；
所述的烟气出口设置在吸收段的顶部，所述吸收段的上部设有吸收剂喷淋器，所述的吸收段的下部设有出液口，出液口通过塔外管道与吸收剂循环泵的进口相连，吸收剂循环泵的出口通过管道与吸收剂喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有吸收剂存储器，且在与存储器的连接管道上安装有吸收剂添加泵。吸收段顶部烟气出口的烟气达到国家排放标准，可以直接排放。所述氧化段的出液口与氧化剂循环泵的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，便于控制外排液量。所述外排液量为液体总量的5 10%，与氧化剂添加泵加入的量相同，避免氧化产物的累积，维持氧化段内物料的平衡。所述吸收剂循环泵与吸收剂喷淋器的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，便于控制外排液量。所述外排液量为液体总量的5 10%，与吸收剂添加泵加入的量相同，避免反应产物的累积，维持吸收段内物料的平衡。所述吸收剂喷淋器的开孔直径为I μ nTlmm。所述的整个装置可实现自动化控制，实现无人操作。所述的湿法氧化脱硝的集成装置连接在脱硫装置之后。所述的吸收段与氧化段的中间层是孔状结构的分隔板，分隔板上开有很多小孔，小孔上装有带帽的防溢流堰，小孔分布为正三角形分布，开孔总面积不小于烟气管道的横切面积。这样布孔的优点是布气均匀，且开孔率高，还能有效保持分隔板的钢性，不易变形。所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，经稀释，配制成氯酸根离子浓度为5 50g/L的水溶液作为氧化剂进入氧化段。所述的吸收剂为石灰水，质量浓度为0.019Γ1.0%。本发明的有益效果在于:
1、本发明采用氧化-吸收两段式集成装置，通过循环泵将出液口排出的废液压入喷淋器，实现了废液的循环利用，整个装置结构简单，可同时实现烟气的脱硝与吸收两个步骤，吸收段顶部烟气出口的烟气达到国家排放标准，可以直接排放，具有节省能耗且运行成本低的优点。2、本发明在氧化段的出液口与氧化剂循环泵的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，可实现先排出5 10%的氧化残液，再向余下的氧化残液中通过氧化剂添加泵补加相同量的氧化剂，回到氧化段循环利用，有效地防止了氧化产物在氧化剂中的不断累积，保持物料平衡，实现了氧化废液的循环利用，达到节约成本的目的。3、本发明在吸收剂循环泵与吸收剂喷淋器的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，可实现先排出5 10%的吸收剂残液，再向余下的吸收剂残液中通过吸收剂添加泵补加相同量的吸收剂，回到吸收段循环利用，有效地防止了反应产物在吸收剂中不断累积，保持物料平衡，实现了吸收废液的循环利用，达到节约成本的目的。4、本发明 将吸收剂喷淋器的开孔直径设置为I μ nTlmm，有效地控制了吸收剂的液体颗粒直径为I μ nTlmm，由于颗粒太大吸收效果不好，太小则易夹带雾沫，而给除沫带来压力，本发明选择该颗粒直径，能达到很好的吸收效果，同时，操作方便，易于工业化实施。5、本发明将湿法氧化脱硝的集成装置连接在脱硫装置之后，以便减少氧化剂的消耗，进一步节约了成本。6、本发明在氧化段与吸收段的分隔板上开有很多小孔，小孔上装有带帽的防溢流堰，小孔分布为正三角形分布，开孔总面积不小于烟气管道的横切面积。这样布孔的优点是布气均匀，且开孔率高，保证烟气中的NO2被吸收剂充分吸收，还能有效保持分隔板的钢性，不易变形。7、本发明采用价格低廉的石灰水与氯气的反应产物作为氧化剂，将NO氧化为NO2,具有工艺流程简单，操作费用低廉等优点，为湿法烟气脱硝探索出一条切实可行的工业化道路。8、本发明在配制溶液时，将氯酸根离子浓度控制在5(T500g/L，这样做的优点是:一方面，添加的流量能较小，节约了电能；另一方面，由于加入的流量小，则氧化剂与NO反应后排出的残液量就小，进一步节约了电能以及废液的后处理费用。9、本发明采用价格低廉的石灰水作为吸收剂，并控制碱液浓度在0.019Γ1.0%，有利于减少石灰水的消耗，进一步节约了成本。
图1是本发明湿法氧化脱硝集成装置的结构示意图。图中标记为:1、吸收段，2、氧化段，3、烟气进口，4、烟气出口，5、增压风机，6、脱硝喷淋器，7、出液口，8、氧化剂循环泵，9、氧化剂反应釜，10、氧化剂添加泵，11、出液口，12、吸收剂喷淋器，13、吸收剂循环泵，14、吸收剂存储器，15、吸收剂添加泵，16、外排管道，17、外排管道，18、分隔板。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。实施例1
一种湿法氧化脱硝的集成装置，包括一个反应塔，塔内设有烟气进口和烟气出口，自上而下分为吸收段和氧化段，所述的烟气进口设置在氧化段的下部，且通过塔外的烟气管道与增压风机相连，所述氧化段的上部设有脱硝喷淋器，所述氧化段的底部设有出液口，出液口通过塔外管道与氧化剂循环泵的进口相连，氧化剂循环泵的出口通过管道与脱硝喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有氧化剂反应釜，且在与反应釜的连接管道上安装有氧化剂添加泵；
所述的烟气出口设置在吸收段的顶部，所述吸收段的上部设有吸收剂喷淋器，所述的吸收段的下部设有出液口，出液口通过塔外管道与吸收剂循环泵的进口相连，吸收剂循环泵的出口通过管道与吸收剂喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有吸收剂存储器，且在与存储器的连接管道上安装有吸收剂添加泵。实施例2
本实施例与实施例1基本相同，在此基础上:
所述氧化段的出液口与氧化剂循环泵的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，便于控制外排液量。实施例3 本实施例与实施例1基本相同，在此基础上:
所述氧化段的出液口与氧化剂循环泵的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，便于控制外排液量。所述吸收剂循环泵与吸收剂喷淋器的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门，便于控制外排液量。实施例4
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述氧化段的外排液量为液体总量的5%，与氧化剂添加泵补加的量相同。实施例5
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述氧化段的外排液量为液体总量的10%，与氧化剂添加泵补加的量相同。所述吸收段的外排液量为液体总量的10%，与吸收剂添加泵补加的量相同。实施例6
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述氧化段的外排液量为液体总量的10%，与氧化剂添加泵补加的量相同。所述吸收段的外排液量为液体总量的10%，与吸收剂添加泵补加的量相同。所述吸收剂喷淋器的开孔直径为I μ m。实施例7
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述氧化段的外排液量为液体总量的6%，与氧化剂添加泵补加的量相同。所述吸收段的外排液量为液体总量的6%，与吸收剂添加泵补加的量相同。所述吸收剂喷淋器的开孔直径为1_。所述的湿法氧化脱硝的集成装置连接在脱硫装置之后。实施例8
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述氧化段的外排液量为液体总量的8%，与氧化剂添加泵补加的量相同。所述吸收段的外排液量为液体总量的6%，与吸收剂添加泵补加的量相同。所述吸收剂喷淋器的开孔直径为100 μ m。所述的湿法氧化脱硝的集成装置连接在脱硫装置之后。所述的吸收段与氧化段的中间层是孔状结构的分隔板，分隔板上开有很多小孔，小孔上装有带帽的防溢流堰，小孔分布为正三角形分布，开孔总面积不小于烟气管道的横切面积。实施例9
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述氧化段的外排液量为液体总量的7%，与氧化剂添加泵补加的量相同。所述吸收段的外排液量为液体总量的8%，与吸收剂添加泵补加的量相同。所述吸收剂喷淋器的开孔直径为50 μ m。所述的湿法氧化脱硝的集成装置连接在脱硫装置之后。所述的吸收段与氧化段的中间层是孔状结构的分隔板，分隔板上开有很多小孔，小孔上装有带帽的防溢流堰，小孔分布为正三角形分布，开孔总面积不小于烟气管道的横切面积。实施例10
本实施例与实施例9基本相同，在此基础上:
所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，配制成氯酸根离子浓度为50g/L的水溶液。实施例11
本实施例与实施例9基本相同，在此基础上:
所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，配制成氯酸根离子浓度为500g/L的水溶液。所述的吸收剂为石灰水，质量浓度为0.01%。实施例12
本实施例与实施例9基本相同，在此基础上:
所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，配制成氯酸根离子浓度为200g/L的水溶液。所述的吸收剂为石灰水，质量浓度为1.0%。实施例13
本实施例与实施例9基本相同，在此基础上:
所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，配制成氯酸根离子浓度为100g/L的水溶液。所述的吸收剂为石灰水，质量浓度为0.1%。所述的排放烟气中氮氧化物和二氧化硫在吸收塔烟气出口的含量小于100mg/m3,直接达标排放。实施例14
本实施例与实施例9基本相同，在此基础上:
所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，配制成氯酸根离子浓度为150g/L的水溶液。所述的吸收剂为石灰水，质量浓度为0.5%。所述的排放烟气中氮氧化物和二氧化硫在吸收塔烟气出口的含量小于100mg/m3,直接达标排放。整个装置自动化控制，实现无人操作。
权利要求
1.一种湿法氧化脱硝的集成装置，包括一个反应塔，塔内设有烟气进口和烟气出口，自上而下分为吸收段和氧化段，其特征在于:所述的烟气进口设置在氧化段的下部，且通过塔外的烟气管道与增压风机相连，所述氧化段的上部设有脱硝喷淋器，所述氧化段的底部设有出液口，出液口通过塔外管道与氧化剂循环泵的进口相连，氧化剂循环泵的出口通过管道与脱硝喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有氧化剂反应釜，且在与反应釜的连接管道上安装有氧化剂添加泵； 所述的烟气出口设置在吸收段的顶部，所述吸收段的上部设有吸收剂喷淋器，所述的吸收段的下部设有出液口，出液口通过塔外管道与吸收剂循环泵的进口相连，吸收剂循环泵的出口通过管道与吸收剂喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有吸收剂存储器，且在与存储器的连接管道上安装有吸收剂添加泵。
2.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述氧化段的出液口与氧化剂循环泵的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门。
3.根据权利要求2所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述外排液量为液体总量的5 10%，与氧化剂添加泵加入的量相同。
4.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述吸收剂循环泵与吸收剂喷淋器的连接管道上设置有外排管道，外排管道上设置有阀门。
5.根据权利要求4所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述外排液量为液体总量的5 10%，与吸收剂添加泵加入的量相同。
6.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述吸收剂喷淋器的开孔直径为I U nTlmm。
7.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述的湿法氧化脱硝的集成装置连接在脱硫装置之后。
8.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述的吸收段与氧化段的中间层是孔状结构的分隔板，分隔板上开有小孔，小孔上装有带帽的防溢流堰，小孔分布为正三角形分布，开孔总面积不小于烟气管道的横切面积。
9.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述的氧化剂反应釜中的反应原料为石灰水和氯气，配制成氯酸根离子浓度为5(T500g/L的水溶液。
10.根据权利要求1所述的湿法氧化脱硝的集成装置，其特征在于:所述的吸收剂为石灰水，质量浓度为0.019Γ1.0%。
全文摘要
本发明提供了一种烟气氧化脱硝集成装置，包括一个反应塔，塔内设有烟气进口和烟气出口，自上而下分为吸收段和氧化段，其特征在于所述的烟气进口设置在氧化段的下部，且通过塔外的烟气管道与增压风机相连，所述氧化段的上部设有脱硝喷淋器，所述氧化段的底部设有出液口，出液口通过塔外管道与氧化剂循环泵的进口相连，氧化剂循环泵的出口通过管道与脱硝喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有氧化剂反应釜，且在与反应釜的连接管道上安装有氧化剂添加泵；所述的烟气出口设置在吸收段的顶部，所述吸收段的上部设有吸收剂喷淋器，所述的吸收段的下部设有出液口，出液口通过塔外管道与吸收剂循环泵的进口相连，吸收剂循环泵的出口通过管道与吸收剂喷淋器相连，同时，出液口与喷淋器之间连接有吸收剂存储器，且在与存储器的连接管道上安装有吸收剂添加泵。
文档编号B01D53/79GK103170232SQ20131012653
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者陈洪会, 李东林, 郎治 申请人:陈洪会, 李东林, 郎治