專利名稱：立式干法煙氣脫硫脫硝一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立式煙氣脫硫脫硝一體化裝置，尤其涉及一種干法脫硫脫硝一體化完成的裝置。
背景技術(shù)：
目前，煤炭是重要的燃料和化工原料，即使在石油占據(jù)了能源主導(dǎo)地位的年代，煤炭的作用仍不能忽視。在我國電力工業(yè)和化學(xué)工業(yè)中煤炭扮演了突出的角色。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國1994年發(fā)電0. 91X1012kff *h，其中火力發(fā)電占80%，煤炭約400Mt ；2000年發(fā)電量達(dá)到 1. 5X1012kW*h，耗煤量將從產(chǎn)煤量的40%增加到70%以上。這些都說明煤炭在電力工業(yè)中所起的重要作用是其他燃料無法替代的。大量的排放物灰塵、S02、Nox所引起的溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層破壞等環(huán)境污染已成為大家一致關(guān)切的、影響人類生存環(huán)境的嚴(yán)重問題。近年來燃煤鍋爐產(chǎn)生的有毒痕量元素對環(huán)境的危害亦越來越被人們所關(guān)注。各種治理大氣污染的技術(shù)已成為各國環(huán)保工作者最緊迫的使命。由于煤炭的廣泛應(yīng)用，造成了空氣中大量存在著SOx和NOx氣體。Sh排放量中 90%來源于燃煤煙氣；NOx排放量中60%來源于燃煤煙氣。硫氧化物(SOx，一般98% 99%為SO2,其余為SO3)和氮氧化物(NOx —般90% 99. 5%為N0，其余為NO2)的排放是形成酸雨的主要原因，它們對人類健康和自然界的生態(tài)平衡造成極大的危害。隨著國家對環(huán)保要求的日益嚴(yán)格。從以前的除塵排放指標(biāo)100 300mg/m3到現(xiàn)在的<50mg/m3，并強(qiáng)制要求煙氣脫硫及逐步提倡脫硝脫氮。目前國內(nèi)除塵行業(yè)采用了布袋除塵后，完全可以滿足國家環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)彡50mg/m3。而國內(nèi)脫硫工藝95%以上均采用濕法脫硫(即酸堿中和的原理)。該工藝雖然能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但高溫?zé)煔庵辛虻暮渴遣环€(wěn)定的，而水的介質(zhì)濃度也很不穩(wěn)定，所以很難保證長期穩(wěn)定運(yùn)行。硫經(jīng)高溫加熱后產(chǎn)生二氧化硫遇水后產(chǎn)生高溫亞硫酸，這在化工行業(yè)是最難處理的強(qiáng)腐蝕物質(zhì)，堿水本身也是腐蝕介質(zhì)，只有中合后才不腐蝕，如果不保持穩(wěn)定的中合，再加上沖刷，無論是酸性或堿性對絕大部分金屬含有色金屬均有絕對強(qiáng)大的破壞力。即便能保證穩(wěn)定的中合運(yùn)行，其運(yùn)行成本也很高，中合水也需經(jīng)污水處理后才能排放。再加上我國是嚴(yán)重缺水的國家之一，這種工藝對水資源也是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)。重要的是這種工藝脫硫、脫硝根本無法兼容。在這種情況下，一種干法脫硫脫硝一體化裝置應(yīng)運(yùn)而生。這種裝置能夠?qū)⒚摿蛎撓踉谝粋€(gè)裝置內(nèi)同時(shí)完成，占地面積少、造價(jià)低廉、不用水、運(yùn)行費(fèi)用低、效率高且運(yùn)行穩(wěn)定，而且還能廢物回收利用，轉(zhuǎn)化成硫酸、硫磺、硫胺等系列副產(chǎn)品，是一種可資源化的脫硫脫硝裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種立式吸附式高效煙氣脫硫脫硝一體化裝置，是一種純干法的、填料可重復(fù)再生循環(huán)使用的、可資源化的、新型高效的、可將脫硫脫硝在一套裝置內(nèi)完成的環(huán)保設(shè)備。
該發(fā)明裝置的俯視斷面圖為圓形、方形及長方形。本發(fā)明的脫硫脫硝裝置采用的是物理吸附的工作原理，將含有二氧化硫及氮氧化物的有害氣體中的有害物質(zhì)吸附到吸附材料上。一套裝置內(nèi)可以根據(jù)煙氣量的大小分別設(shè)置一個(gè)及一個(gè)以上的完整的、獨(dú)立的單元體，每個(gè)單元均可單獨(dú)完成脫硫脫硝過程。每個(gè)單元均設(shè)有監(jiān)測探頭，當(dāng)吸附材料飽合后，監(jiān)測探頭會(huì)自動(dòng)報(bào)警。報(bào)警后潔凈的吸附材料將會(huì)自動(dòng)更換飽合的有毒吸附材料。飽合的有毒吸附材料將會(huì)自動(dòng)進(jìn)入再生轉(zhuǎn)化器進(jìn)行再生處理，經(jīng)過再生處理的吸附材料與新的潔凈吸附材料性能功能一樣，可進(jìn)行重復(fù)使用，飽合的高效可再生吸附材料在再生的同時(shí)，可將其中的二氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸、硫磺及硫胺，變廢為寶，成為一種化學(xué)原料。對人體有害的毒煙氣經(jīng)過脫硫脫硝一體裝置的凈化就可變成潔凈空氣排入大氣。此裝置上采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作簡單確保運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并可與國家環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)配套連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控。上述的吸附材料包括活性碳。由于活性碳本身是一種多孔性含碳物質(zhì)具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，因此具有很強(qiáng)的吸附性?；钚蕴嫉目紫斗譃槲⒖住⒅锌缀痛罂?，其孔徑分別為大于2nm，20-200nm，大于200nm。活性碳表面上含有多元素含氧功能團(tuán)，還可以浸漬化學(xué)物質(zhì)，制成浸漬活性碳。因此它既是優(yōu)良的吸附劑，也是催化劑，催化劑載體。經(jīng)過特殊的工藝精制而成的高效脫硫、脫硝吸附材料。該產(chǎn)品孔隙發(fā)達(dá)，比表面更大， 尤以微孔容積大而獨(dú)具優(yōu)點(diǎn)。其強(qiáng)度高、抗摩擦、耐沖擊、容易再生。吸附速度極快，容量高對各種有機(jī)溶質(zhì)、游離氧，空氣中的各種有害氣體有極強(qiáng)的吸附能力，并具有極好的氣體分離和提純功能。本發(fā)明的脫硫、脫硝裝置廣泛適用于火力發(fā)電廠鍋爐煙氣的高效脫硫、脫硝，同時(shí)還可脫除汞脫、溴有害物質(zhì)等。尤其對垃圾焚燒煙氣中的重金屬，尤其是Hg、二噁英 (PCDDS)、呋喃(PCDFs)等有害氣體具有良好的凈化作用，還可以對氰化物、砷化物、氨氣、 一氧化碳、苯、氯、甲醛等有害氣體進(jìn)行有效的分離凈化。本發(fā)明的立式吸附式干法煙氣脫硫脫硝一體裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)占地面積小、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、適用溫度廣、阻力小、不消耗水資源、節(jié)約能源。吸附材料吸收效率高，且能再生重復(fù)使用。對除塵器沒有除盡的灰粉也能徹底干凈的去除。整個(gè)系統(tǒng)有吸附塔、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、再生器、閥門等，管路配置少、動(dòng)力小、能耗小、維修量小、無腐蝕堵塞、結(jié)垢，風(fēng)機(jī)帶水等現(xiàn)象，且材料采用鋼材，投入少，系統(tǒng)運(yùn)行簡單可靠。吸附效率高適用范圍廣，吸附材料資源豐富且價(jià)格低，廢物綜合利用，還能產(chǎn)出副產(chǎn)品決無二次污染。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的裝有篩板漏斗的脫硫脫硝一體塔裝置；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的正六方體形篩板漏斗形狀示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的塔內(nèi)篩板漏斗呈梅花布置示意圖(俯視圖)；附圖標(biāo)記說明1.基座.2.分選篩.3. 一體塔.4.含塵煙氣.5自動(dòng)報(bào)警探頭.6.氨噴口 . 7.凈化煙氣出口 . 8.料倉.9.輸送系統(tǒng).10.物料控制閥.11.再生裝置.12.吸附料.13.副產(chǎn)品裝置.14.飽和料出口 . 15.廢料出口 . 16.潔凈料進(jìn)口 . 17.正六方體形篩板漏斗.
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1-3對本發(fā)明的立式干法煙氣脫硫脫硝一體裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的裝有篩板漏斗的脫硫脫硝一體塔裝置工藝流程示意圖。 其中，該裝置是將吸附料12放入料倉8中經(jīng)潔凈料進(jìn)口 16流入正六方體形篩板漏斗17、下側(cè)進(jìn)含塵煙氣4、噴氨口 6、凈化煙氣出口 7的一體塔3內(nèi)下落與上行的高溫含二氧化硫、氮氧化物的有害煙氣4產(chǎn)生逆流。在逆流過程中，有兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，第一個(gè)是脫硫過程將煙氣中有害的二氧化硫充分吸附在吸附料12上，當(dāng)自動(dòng)報(bào)警探頭5報(bào)警時(shí)，說明吸附料已吸附飽和，此時(shí)設(shè)置在下料管道上及排料管道上的物料控制閥10同時(shí)開啟，飽和吸附料在重力的作用下由飽和料出口 14排出，料倉8中的等量的潔凈吸附料進(jìn)入，吸附過程開始，報(bào)警取消。在往外排放飽和吸附料時(shí)，在底錐部與排料管道之間加裝了分選篩2，以利于將吸附料12在下落過程中摩擦產(chǎn)生的細(xì)小顆粒篩分出來，由廢料出口 15放出，再利用或燃燒，的飽的和吸附料從料出口 14排出后，進(jìn)入再生裝置11進(jìn)行再生處理。處理后的吸附料與新的吸附料效果一樣，可重新輸送到料倉8，經(jīng)管道流入一體塔3重復(fù)利用。再生裝置11在再生的同時(shí)，將酸性的亞硫酸液體、廢氣和水直接排入副產(chǎn)品裝置13，產(chǎn)生稀硫酸或硫磺、硫胺。第二個(gè)是脫硝過程將煙氣中有害的氮氧化物充分吸附在吸附料12上，在氨的作用下，以活性炭為催化劑，將氮氧化物脫除，當(dāng)自動(dòng)報(bào)警探頭5報(bào)警時(shí)，說明過程已完成，此時(shí)設(shè)置在下料管道上及排料管道上的物料控制閥10同時(shí)開啟，飽和吸附料在重力的作用下由飽和料出口 14排出，料倉8中的潔凈吸附料進(jìn)入，吸附過程開始，報(bào)警取消。在往外排放飽和吸附料時(shí)，在底錐部與排料管道之間加裝了分選篩2，以利于將吸附料12在下落過程中摩擦產(chǎn)生的細(xì)小顆粒篩分出來，由廢料出口 15放出。該裝置即可達(dá)到國家環(huán)保要求，又能變廢為寶，創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)減少運(yùn)行成本，起到一舉多得的功效。在一體塔3內(nèi)，可以根據(jù)煙氣量的大小分為一個(gè)及一個(gè)以上的完整的、獨(dú)立的單元體，每個(gè)單元均可單獨(dú)完成脫硫脫硝過程。經(jīng)過脫硫脫硝的煙氣，最后，匯聚到一個(gè)煙道， 進(jìn)入煙囪。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的正六面體形篩板漏斗形狀示意圖。該結(jié)構(gòu)為鋼制正六面體形漏斗。制作材料為鋼制孔眼篩板。圖中Z DEF =140° 160°。其作用為漏斗內(nèi)裝吸附料，含塵煙氣4由孔眼進(jìn)入通過吸附料12進(jìn)行吸附過程，該結(jié)構(gòu)為特制專用。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的一體塔內(nèi)正六面體形篩板漏斗呈梅花布置示意圖(俯視圖)。該結(jié)構(gòu)為鋼制一體塔3內(nèi)部鋼制篩板漏斗17呈梅花形分布的結(jié)構(gòu)俯視圖。這樣的結(jié)構(gòu)有利于煙氣的均勻分布，有效地增大吸附面積，以便更好的處理吸附含塵煙氣4。
權(quán)利要求
1.一種立式脫硫脫硝一體裝置，包括吸附劑用料倉8、潔凈料進(jìn)口 16、飽和料出口 14、 輸送系統(tǒng)9、再生裝置11，其特征在于，還包括一吸附區(qū)，該吸附區(qū)具有正六方體形篩板漏斗17。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝一體裝置，其特征在于，還包括該一體裝置的斷面俯視圖為圓形、方形及長方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝一體裝置，其特征在于，還包括設(shè)于吸附區(qū)的氨噴 Π 6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝一體裝置，其特征在于，料倉8、再生裝置11、副產(chǎn)品裝置13為一體塔3所共用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硫脫硝一體裝置，其特征在于，在吸附劑用料倉8和潔凈料進(jìn)口 16之間的管道上設(shè)有物料控制閥10，在飽和料出口 14附近也設(shè)有物料控制閥 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝一體裝置，其特征在于，所述一體塔3內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)煙氣量的大小分別設(shè)置一個(gè)及一個(gè)以上的完整的、獨(dú)立的單元體。每個(gè)單元均可單獨(dú)完成脫硫脫硝過程。各個(gè)單元經(jīng)過脫硫脫硝后的煙氣，最后，匯聚到一個(gè)煙道外排。每個(gè)單元均設(shè)有設(shè)于飽和料出口 14和每個(gè)吸附區(qū)單元底部之間的分選篩2。每個(gè)單元均設(shè)有潔凈料進(jìn)口 16和輸送系統(tǒng)9。
7.一種同時(shí)脫硫脫硝方法，其特征在于，將含有二氧化硫及氮氧化物等有害氣體通過吸附區(qū)，該吸附區(qū)具有供吸附劑流通用的正六方體形篩板漏斗17，以便吸附劑吸附氣體中的有害物質(zhì)，當(dāng)吸附劑飽合后，設(shè)于吸附區(qū)的監(jiān)測探頭會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)物料控制閥10打開，飽合的有毒吸附劑在重力作用下流出塔體，潔凈的吸附材料下落，自動(dòng)替換飽合的有毒吸附劑的原有位置，警報(bào)解除，物料控制閥10關(guān)閉，新的吸附過程開始，整個(gè)過程周而復(fù)始，不間斷的發(fā)生，從而起到連續(xù)脫硫脫硝的過程。而飽合的有毒吸附劑將會(huì)自動(dòng)進(jìn)入再生轉(zhuǎn)化器進(jìn)行再生處理，經(jīng)再生處理的吸附劑可進(jìn)行重復(fù)使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫脫硝一體化方法，其特征在于，飽合的可再生吸附劑在再生的同時(shí)，將其中的二氧化硫，通過副產(chǎn)品裝置13轉(zhuǎn)化成亞硫酸、硫酸及硫胺，回收利用，再生硫資源。
9.一種正六方體形篩板漏斗17，其特征在于，Z DEF = 130° 140°。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的正六方體形篩板漏斗17，其特征在于，該漏斗用于承載吸附劑，以便吸附劑吸附氣體。
11.由多個(gè)權(quán)利要求9、10所述的正六方體形篩板漏斗17呈梅花形分布排列而成的吸附單元。
全文摘要
該發(fā)明為立式煙氣脫硫脫硝一體化裝置。本發(fā)明一體化裝置包括正六方體形篩板漏斗17、一體塔3、分選篩2、吸附料12、自動(dòng)報(bào)警探頭5、氨噴口6、料倉8、輸送系統(tǒng)9、物料控制閥10、再生裝置11、副產(chǎn)品裝置13。該立式一體化裝置中的吸附料12采用的是活性炭，吸附范圍廣，可重復(fù)利用?？梢愿鶕?jù)煙氣量的大小分為一個(gè)及一個(gè)以上的完整的、獨(dú)立的單元體，每個(gè)單元均可單獨(dú)完成脫硫脫硝過程。經(jīng)過脫硫脫硝的煙氣，最后，匯聚到一個(gè)煙道外排。
文檔編號B01D53/04GK102343195SQ201110244398
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者毛炳軍 申請人:太原晉魂環(huán)保工程有限公司