一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置的制作方法

本技术属于环保，具体涉及一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置。

背景技术：

1、工业烟气作为co2的主要排放源，其涉及电力、冶金、水泥、化工等多个领域。为了实现减碳目标，相关的末端捕集技术和资源化利用技术证迅猛发展。其中资源化利用技术主要通过各种催化手段将co2转化为高附加值化合物如甲醇等，或者转化为合成气(co和h2)，在转化过程中需要消耗大量的能量，目前也没有推广到大规模的工程应用中。而二氧化碳矿化利用技术是以co2与碱土金属氧化物反应，生成碳酸盐，从而实现co2永久封存。但是生产中排出的烟气中还存在含硫、含氮废气，不仅会污染大气、危害健康，还会影响矿化过程。目前相关的脱硫脱硝处理系统和脱碳矿化系统相对独立，并且使用的设备较多，因此存在占用空间大、设备成本高，耦合性差等缺陷。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，用于解决现有技术中使用的设备较多，因此存在占用空间大、设备成本高，耦合性差的技术问题。

2、所述的一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，包括脱硝除尘塔、吸收塔和矿化反应塔，所述脱硝除尘塔下部设有引入工业烟气的烟气进口，顶部设有烟气出口，所述脱硝除尘塔被分隔为多层单元，各层单元分别用于除尘和脱硝，各层单元彼此间都通过气体提升管输送烟气，所述烟气出口通过管路连接到所述吸收塔下端的气体进口，所述吸收塔上部输入氨水和空气，所述吸收塔下部的液体出口通过管路连接到所述矿化反应塔，所述矿化反应塔上部还设有输入石膏浆液的进液口，矿化反应塔下部设有出液口。

3、优选的，每层所述单元的底部设有隔断层，所述气体提升管穿过对应的隔断层连通相邻两层单元，每层所述单元的上部均设有液体分布器，所述液体分布器用于喷洒对应的洗涤液。

4、优选的，所述单元由下至上依次为与烟气进口连通的除尘降温区域、脱硝区域和二次洗涤区域，

5、优选的，所述除尘降温区域下部设有烟气洗涤液出口而顶部设有连通对应的液体分布器的烟气洗涤液进口；所述脱硝区域下部设有脱硝洗涤液出口而顶部设有连通对应的液体分布器的脱硝洗涤液进口；所述二次洗涤区域下部设有二次洗涤液出口而顶部设有连通对应的液体分布器的二次洗涤液进口。

6、优选的，所述吸收塔顶部设有输入洁净空气的空气进口和用于输入氨水的分布喷淋器一，氨水输入管连通所述分布喷淋器。

7、优选的，所述矿化反应塔的上部设有分布喷淋器二，所述分布喷淋器二与所述进液口连通，所述矿化反应塔上部还设有液体入口，所述液体入口通过管路连通所述液体出口。

8、本实用新型具有以下优点：

9、本方案采用脱硝除尘塔在一个反应塔设备内同时实现脱硝和除尘，缩减了设备数量，保证了除尘脱硝效果，降低了成本和占地。利用吸收塔中氨水能够同时对二氧化碳和二氧化硫进行吸收反应，同时实现碳吸收和二氧化硫的净化，这样既能进一步节约流程和设备，减少系统占地，同时由于获得的碳酸铵也可以在之后的矿化反应塔反应产生硫酸铵，结合二氧化硫吸收形成的硫酸铵，充分实现烟气的净化与资源化利用，增加了系统中硫酸铵产物的产量。

10、使用氨水和二氧化碳对石膏进行矿化，生成的硫酸铵浓度较小。而此过程由于将烟气中的二氧化硫进行脱除后在吸收塔内即形成硫酸铵溶液，与后面矿化工艺结合，溶液中的硫酸铵浓度较之前的大，等于提升了溶液中硫酸铵的浓度，硫酸铵更加容易结晶，便于后续结晶收集硫酸铵。

技术特征：

1.一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，其特征在于：包括脱硝除尘塔(1)、吸收塔(2)和矿化反应塔(3)，所述脱硝除尘塔(1)下部设有引入工业烟气的烟气进口(16)，顶部设有烟气出口(17)，所述脱硝除尘塔(1)被分隔为多层单元，各层单元分别用于除尘和脱硝，各层单元彼此间都通过气体提升管(15)输送烟气，所述烟气出口(17)通过管路连接到所述吸收塔(2)下端的气体进口，所述吸收塔(2)上部输入氨水和空气，所述吸收塔(2)下部的液体出口通过管路连接到所述矿化反应塔(3)，所述矿化反应塔(3)上部还设有输入石膏浆液的进液口(31)，矿化反应塔(3)下部设有出液口。

2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，其特征在于：每层所述单元的底部设有隔断层(14)，所述气体提升管(15)穿过对应的隔断层(14)连通相邻两层单元，每层所述单元的上部均设有液体分布器(18)，所述液体分布器(18)用于喷洒对应的洗涤液。

3.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，其特征在于：所述单元由下至上依次为与烟气进口(16)连通的除尘降温区域(11)、脱硝区域(12)和二次洗涤区域(13)。

4.根据权利要求3所述的一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，其特征在于：所述除尘降温区域(11)下部设有烟气洗涤液出口而顶部设有连通对应的液体分布器(18)的烟气洗涤液进口；所述脱硝区域(12)下部设有脱硝洗涤液出口而顶部设有连通对应的液体分布器(18)的脱硝洗涤液进口；所述二次洗涤区域(13)下部设有二次洗涤液出口而顶部设有连通对应的液体分布器(18)的二次洗涤液进口。

5.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，其特征在于：所述吸收塔(2)顶部设有输入洁净空气的空气进口(21)和用于输入氨水的分布喷淋器一，氨水输入管(22)连通所述分布喷淋器。

6.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，其特征在于：所述矿化反应塔(3)的上部设有分布喷淋器二，所述分布喷淋器二与所述进液口(31)连通，所述矿化反应塔(3)上部还设有液体入口，所述液体入口通过管路连通所述液体出口。

技术总结
本技术公开了烟气脱硝除尘与脱硫脱碳矿化耦合的装置，包括脱硝除尘塔、吸收塔和矿化反应塔，所述脱硝除尘塔下部设有引入工业烟气的烟气进口，顶部设有烟气出口，所述脱硝除尘塔被分隔为多层单元，各层单元分别用于除尘和脱硝，各层单元彼此间都通过气体提升管输送烟气，所述烟气出口通过管路连接到所述吸收塔下端的气体进口，所述吸收塔上部输入氨水和空气，所述吸收塔下部的液体出口通过管路连接到所述矿化反应塔，所述矿化反应塔上部还设有输入石膏浆液的进液口，矿化反应塔下部设有出液口。本技术节约流程和设备，减少系统占地，充分实现烟气的净化与资源化利用，增加了系统中硫酸铵产物的产量。

技术研发人员：徐晓亮,刘龙飞,马明
受保护的技术使用者：三碳（安徽）科技研究院有限公司
技术研发日：20230619
技术公布日：2024/1/15