一种利用钠基干法脱酸的危废焚烧烟气综合净化系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟气净化技术领域，特别一种利用钠基干法脱酸的危废回转窑焚烧烟气的综合净化系统。


背景技术：

2.近年来，危废领域迎来了一个快速发展的时期，危废焚烧产生的烟气中含有各种有害成分，如：酸性气体(hcl、hf和sox等)、粉尘、重金属和二噁英等，且水分含量较多，容易产生“白烟”。危废焚烧废气随着危废原料、窑炉形式、焚烧工艺等不同而不同。危废焚烧烟气流量不稳定，随着进料的差异，呈现无规则波动，一般的湿法脱酸装置不适用，因为出口温度高，且有一定的波动，操作不稳定，容易造成超标现象，此外，湿法脱酸阻力较大，需要改造和增压风机，且为了消白，脱酸后的烟气还需要加热。如果使用传统的钙基干法脱酸，脱除效率低，且当温度大于140℃时，钙基反应活性会大大降低，脱酸效率低于50％。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种利用钠基干法脱酸的危废焚烧烟气综合净化系统。
4.这种利用钠基干法脱酸的危废焚烧烟气综合净化系统，包括急冷模块、小苏打喷射模块、活性炭喷射模块、静态混合传质模块、文丘里烟气分布模块、脱硫反应器和布袋除尘器；所述小苏打喷射模块和活性炭喷射模块均由储仓、定量下料装置、文丘里喷射器和喷射装置组成，所述储仓、定量下料装置和文丘里喷射器依次连接，文丘里喷射器入口连接喷射装置，文丘里喷射器出口连接至急冷模块出口处的急冷塔出口烟道；所述急冷塔出口烟道出口连接静态混合传质模块入口，静态混合传质模块出口连接文丘里烟气分布模块入口；文丘里烟气分布模块出口连接脱硫反应器的干法脱酸塔内筒入口，脱硫反应器的干法脱酸塔外筒出口连接布袋除尘器入口。
5.作为优选：所述小苏打喷射模块由小苏打储仓、小苏打定量下料装置、第一文丘里喷射器和第一喷射装置组成；所述活性炭喷射模块由活性炭储仓、活性炭定量下料装置、第二文丘里喷射器和第二喷射装置组成。
6.作为优选：所述静态混合传质模块内部设置若干个偏角30℃的静态混合模块旋流板，静态混合模块旋流板呈30℃顺着烟气方向，静态混合模块旋流板材质为不锈钢衬钛板；所述静态混合传质模块外部设置静态混合模块视窗。
7.作为优选：所述文丘里烟气分布模块由文丘里模块渐缩段、文丘里模块喉口段和文丘里模块渐扩段依次相连组成，文丘里模块喉口段直径为干法脱硫塔内筒的0.5-0.7倍，文丘里模块喉口段长度为文丘里模块喉口段直径的1-3倍，文丘里模块渐扩段长度为文丘里模块喉口段直径的6-8倍。
8.作为优选：所述脱硫反应器包括干法脱酸塔内筒和干法脱酸塔外筒，所述干法脱酸塔内筒与文丘里烟气分布模块连接，干法脱酸塔外筒通过烟道与布袋除尘器连接；所述
干法脱酸塔内筒底部设置空气炮和卸灰口，干法脱酸塔外筒设置检修口。
9.作为优选：所述布袋除尘器上部设有气体分布器，布袋除尘器下部设有灰仓和灰箱；灰仓设有除尘器空气炮；布袋除尘器筒体上设置除尘器泄爆口；布袋除尘器内部设置消防水喷淋装置。
10.作为优选：所述急冷模块设置于回转窑二燃室出口，急冷模块包括急冷塔和喷雾系统，喷雾系统设于急冷塔内部。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型系统设有相互配合的急冷模块、喷射模块、静态混合传质模块、文丘里烟气分布模块、脱硫反应器、布袋除尘器，适用温度为140-260℃，适用成分复杂、流量不稳定的烟气，能够保持系统持续稳定运行，系统投用后不产生二次污染以及其它废弃物，焚烧烟气不需要二次升温，能源消耗较低，高空布置体积小，脱硫反应器体积小，占地少、投资小，并且干法脱硫的反应器比湿法脱硫塔的阻力小很多，运行费用低。
附图说明
13.图1为利用钠基干法脱酸的危废焚烧烟气综合净化系统的结构示意图；
14.图2为静态混合传质模块示意图；
15.图3为文丘里烟气分布模块示意图。
16.附图标记说明：急冷模块101、小苏打喷射模块201、小苏打储仓2011、小苏打定量下料装置2012、第一文丘里喷射器2013、第一喷射装置2014、活性炭喷射模块202、活性炭储仓2021、活性炭定量下料装置2022、第二文丘里喷射器2023、第二喷射装置2024、急冷塔出口烟道301、静态混合传质模块302、静态混合模块旋流板3021、静态混合模块视窗3022、空气炮303、卸灰口304、文丘里烟气分布模块401、文丘里模块渐缩段4011、文丘里模块喉口段4012、文丘里模块渐扩段4013、脱硫反应器501、干法脱酸塔内筒5011、干法脱酸塔外筒5012、检修口5013、布袋除尘器601、除尘器空气炮6011、除尘器泄爆口6012、消防水喷淋装置6013、灰箱6014。
具体实施方式
17.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
18.实施例一
19.本技术实施例一提供一种利用钠基干法脱酸的危废焚烧烟气综合净化系统，包括急冷模块101、小苏打喷射模块201、活性炭喷射模块202、静态混合传质模块302、文丘里烟气分布模块401、脱硫反应器501和布袋除尘器601。所述小苏打喷射模块201、活性炭喷射模块202的结构组成相同，均由储仓、定量下料装置、文丘里喷射器和喷射装置组成。所述储仓、定量下料装置和文丘里喷射器依次连接，文丘里喷射器入口连接喷射装置，文丘里喷射器出口连接至急冷模块101出口处的急冷塔出口烟道301，喷射装置通过管道内空气或压缩空气经文丘里喷射器将小苏打/活性炭输送至急冷塔出口烟道301内。所述急冷塔出口烟道
301出口连接静态混合传质模块302入口，静态混合传质模块302出口连接文丘里烟气分布模块401入口。文丘里烟气分布模块401出口连接脱硫反应器501的干法脱酸塔内筒5011进口，脱硫反应器501的干法脱酸塔外筒5012出口连接布袋除尘器601进口。
20.所述静态混合传质模块302内部设置若干个偏角30℃的静态混合模块旋流板3021，静态混合模块旋流板3021呈30℃顺着烟气方向。所述静态混合传质模块302外部设置静态混合模块视窗3022，便于观察旋流板运行情况。所述静态混合模块旋流板3021材质为不锈钢衬钛板。
21.所述文丘里烟气分布模块401由文丘里模块渐缩段4011、文丘里模块喉口段4012和文丘里模块渐扩段4013依次相连组成，文丘里模块喉口段4012直径为干法脱硫塔内筒5011的0.5-0.7倍，文丘里模块喉口段4012长度为文丘里模块喉口段4012直径的1-3倍，文丘里模块渐扩段4013长度为文丘里模块喉口段4012直径的6-8倍。
22.所述脱硫反应器501包括干法脱酸塔内筒5011和干法脱酸塔外筒5012，所述干法脱酸塔内筒5011与文丘里烟气分布模块401连接，干法脱酸塔外筒5012通过烟道与布袋除尘器601连接。所述干法脱酸塔内筒5011主要用于小苏打和烟气的均匀混合和反应，所述干法脱酸塔外筒5012为小苏打和烟气的主要反应区。所述干法脱酸塔内筒5011底部设置空气炮303和卸灰口304，防止小苏打及粉尘的堆积。所述干法脱酸塔外筒5012烟气流速范围设置为2-6m/s，外筒应保证充分的反应时间。干法脱酸塔外筒5012设置检修口5013，用于启停前后的清灰工作。
23.所述布袋除尘器601为圆筒式除尘器，分为上下两部分，上部设有气体分布器，气流经气体分布器进入过滤室，下部设有灰仓和灰箱6014。灰仓设有除尘器空气炮6011，防止底部灰尘发生粘壁和搭桥。布袋除尘器601筒体上设置除尘器泄爆口6012，避免除尘器因粉尘爆炸造成的设备损害。布袋除尘器601内部设置消防水喷淋装置6013，当烟气温度过高，控制系统迅速打开消防水喷淋装置，避免布袋受损，起到保护除尘器的作用。除尘器过滤风速设置在1m/min以下。
24.所述急冷模块101设置于回转窑二燃室出口，急冷模块101包括急冷塔和喷雾系统，喷雾系统设于急冷塔内部。
25.脱硫剂为碳酸氢钠干粉，碳酸氢钠干粉粒径分布不低于500目。活性炭粒径分布不低于100目。
26.所述静态混合传质模块302和文丘里烟气分布模块401设置于急冷塔101之后与干法脱硫塔501之前，用于接收并混合活性炭、小苏打和烟气。静态混合传质模块和文丘里烟气分布模块位置可根据实际工程情况进行前后位置调整。
27.实施例二
28.本技术实施例二提供一种利用钠基干法脱酸的危废焚烧烟气综合净化系统的工作方法，具体步骤如下：
29.s1、急冷降温：急冷塔内部的喷雾系统通过调节喷枪流量将烟气温度在两秒之内急剧冷却至190℃及以下，可以有效减少二噁英的形成。
30.s2、烟气重整：首先烟气流经静态混合传质模块302，通过旋流板增强传质效果，促进活性炭、小苏打与烟气的充分混合，然后经文丘里烟气分布模块401进行烟气流场重整，实现烟气与小苏打的进一步有效混合，为反应准备条件。
31.s3、初步脱酸：急冷后的烟气从急冷塔出口烟道301通入，小苏打喷射模块201喷射钠基干粉，钠基干粉在高温烟气的作用下被激活，烟道内烟气与激活的钠基干粉在干法脱酸塔内筒5011发生化学反应，烟气中的so2及其它酸性物质被钠基干粉吸收净化，完成初步脱硫。
32.s4、二次脱酸：完成初步脱硫的烟气和钠基干粉进入干法脱酸塔外筒5012，干法脱酸塔外筒5012内流速低，反应时间长，钠基干粉对初步脱硫的烟气进行二次脱酸。
33.s5、综合净化：经二次脱酸后的烟气和粉料进入布袋除尘器601，滤袋上附着碳酸氢钠干粉颗粒，形成固定床层，对烟气中的酸性物质进行最后脱酸；此外，布袋除尘器滤袋上附着活性炭颗粒，形成固定床层，对烟气中的二噁英等进行吸附作用。
34.实施例三
35.某危废焚烧烟气(烟气量7000nm3/h，温度：1100℃，含尘：5000mg/nm3，so2：150mg/nm3，hcl浓度：300mg/nm3)用此系统进行脱硫，除尘。二燃室出口烟气经急冷喷雾冷却系统急剧降温至195℃左右，小苏打和活性炭经喷射模块进入烟气中，烟气和粉料在静态混合传质模块和文丘里烟气分布模块进行紊流重整后进入干法脱酸塔内进行反应。经反应后的烟气与药剂，进入布袋除尘器，在布袋除尘器内进一步发生脱酸反应和二噁英及重金属的吸附，反应后的粉尘及硫酸钠颗粒沉降至除尘器底部，收集并排出。通过本系统净化后，净烟气排放温度为160℃，无白烟，含尘量为27.4mg/nm3，so2降至20mg/nm3，hcl降至2.5mg/nm3，烟气达标排放。
36.1、本实用新型系统通过急冷模块、喷射模块、静态混合传质模块、文丘里烟气分布模块、脱硫反应器、布袋除尘器的配合使用，适用温度为140-260℃，适用成分复杂、流量不稳定的烟气，能够保持系统持续稳定运行，系统投用后不产生二次污染以及其它废弃物，焚烧烟气不需要二次升温，能源消耗较低，高空布置体积小，脱硫反应器体积小，占地少、投资小，并且干法脱硫的反应器比湿法脱硫塔的阻力小很多，运行费用低。
37.2、本实用新型采用小苏打干粉作为脱硫剂，脱硫效率高，小苏打干粉属钠基脱硫剂，反应是离子型的吸收反应，相比于传统的钙基脱酸反应，当烟气温度大于140℃时，钙基反应活性会大大降低，脱硫效率差(小于50％)，而钠基脱硫剂刚刚相反，烟气温度大于140℃时，反应活性很高，温度越高反应活性越高，直到270℃小苏打完全分解为止。