雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煙氣處理系統(tǒng)，具體涉及一種為電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐、冶金、垃圾焚燒以及化工行業(yè)廢氣中SO2、NOx和Hg等污染物進(jìn)行雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤煙氣是造成我國(guó)大氣污染的主要原因，燃煤電站鍋爐和工業(yè)鍋爐是我國(guó)兩大煤炭消耗設(shè)備。我國(guó)燃煤電站鍋爐大都配置了 SCR、ESP(或BF)、F⑶等設(shè)備對(duì)NOx、粉塵和SO2進(jìn)行控制，取得了良好效果，但也存在如下問(wèn)題:①每個(gè)工藝基本都只針對(duì)單一污染物排放，導(dǎo)致電廠生產(chǎn)工藝鏈增長(zhǎng)，投資和運(yùn)行成本增加;②我國(guó)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，部分重點(diǎn)地區(qū)要求近零排放，現(xiàn)有污染物控制技術(shù)難以滿足排放要求;③現(xiàn)有濕法脫硫技術(shù)還存在凈煙氣液滴攜帶導(dǎo)致粉塵超標(biāo)、GGH堵塞、“石膏雨”、煙囪腐蝕、脫硫產(chǎn)物難以利用等問(wèn)題，部分地區(qū)石灰石需求量也難以滿足。
[0003]工業(yè)燃煤鍋爐是僅次于燃煤發(fā)電鍋爐的第二大煤炭消耗設(shè)備，同時(shí)我國(guó)工業(yè)鍋爐存在數(shù)量大、分布廣、容量小、效率低、污染物排放濃度高等特點(diǎn)，是下一步環(huán)境治理的重點(diǎn)。但是，以上特點(diǎn)決定了工業(yè)鍋爐的污染物治理模式不可能效仿燃煤電廠增設(shè)ESP、SCR、F⑶對(duì)粉塵、NOx和SO2進(jìn)行分別治理，昂貴的投資和運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了工業(yè)鍋爐的承受限度。
[0004]污染物聯(lián)合脫除是解決目前燃煤煙氣污染控制技術(shù)所面臨問(wèn)題的關(guān)鍵途徑，目前許多科研單位對(duì)一體化脫除技術(shù)開(kāi)張了大量的研究，如活性焦煙氣凈化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等，但因?yàn)榧夹g(shù)不成熟、投資和運(yùn)行成本高、存在二次污染等問(wèn)題而沒(méi)有推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決目前煙氣凈化技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，采用此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)S02、N0x和Hg等污染物的一體化脫除，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用，并且具有污染物脫除效率高，投資成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，包括一級(jí)吸收塔I，所述一級(jí)吸收塔I通過(guò)煙氣氧化系統(tǒng)2與二級(jí)吸收塔3連通，所述二級(jí)吸收塔3出口與煙囪4連通，所述二級(jí)吸收塔3吸收液出口通過(guò)漿液循環(huán)系統(tǒng)5與所述一級(jí)吸收塔I吸收液入口連通，所述一級(jí)吸收塔I底部與化肥制備系統(tǒng)6連通，所述二級(jí)吸收塔3吸收液池與催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7連通;所述一級(jí)吸收塔I內(nèi)從上至下設(shè)置有循環(huán)噴淋系統(tǒng)11和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)12，所述二級(jí)吸收塔3內(nèi)從上至下設(shè)置有除霧系統(tǒng)33、循環(huán)噴淋系統(tǒng)31和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)32，二級(jí)吸收塔3還包括與除霧系統(tǒng)33連通的工藝水系統(tǒng)34。
[0008]所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7內(nèi)為有機(jī)催化劑，所述一級(jí)吸收塔I和二級(jí)吸收塔3內(nèi)為吸收液，所述吸收液為有機(jī)催化劑與水復(fù)配成的乳化液。
[0009]所述有機(jī)催化劑為油溶性亞砜類有機(jī)物。
[0010]所述煙氣氧化系統(tǒng)2中氧化劑采用H202、03、Cl2、NaC102、KMn04其中一種或多種物質(zhì)的混合物。
[0011]所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7除補(bǔ)給所述有機(jī)催化劑外，還添加質(zhì)量濃度為20?30%的氨水，用以調(diào)節(jié)吸收液pH值。
[0012]所述一級(jí)吸收塔I和二級(jí)吸收塔3的pH值采用分區(qū)控制，所述一級(jí)吸收塔I的pH值控制在4.8?5.5，所述二級(jí)吸收塔3的pH值控制在5.8?6.5。
[0013]上述所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)的脫除方法，原煙氣首先進(jìn)入所述一級(jí)吸收塔I，SO2溶于水后生成H2SO3，并快速被一級(jí)吸收塔I內(nèi)的吸收液吸收，進(jìn)而促進(jìn)SO2的吸收，實(shí)現(xiàn)大部分302脫除，脫硫后的煙氣進(jìn)入所述煙氣氧化系統(tǒng)2，將NO和Hg氧化后，再進(jìn)入所述二級(jí)吸收塔3，氧化后的NOx及殘余SO2溶于水后形成HNOdPH2SO3,并快速被二級(jí)吸收塔3內(nèi)的吸收液吸收，同時(shí)萃取重金屬汞，實(shí)現(xiàn)污染物的深度脫除，煙氣經(jīng)煙囪4排空;新鮮有機(jī)催化劑經(jīng)所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7進(jìn)入所述二級(jí)吸收塔3，與水混合后形成脫硫吸收液，經(jīng)與污染物反應(yīng)后成為半新鮮吸收液，二級(jí)吸收塔3內(nèi)的半新鮮吸收液通過(guò)所述吸收液循環(huán)系統(tǒng)5進(jìn)入所述一級(jí)吸收塔I，完成脫硫、氧化反應(yīng)后，副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨在所述一級(jí)吸收塔I底部結(jié)晶，最后進(jìn)入所述化肥制備系統(tǒng)6，生產(chǎn)化肥。
[0014]本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型采用濕法氧化催化工藝對(duì)污染物進(jìn)行聯(lián)合脫除，高效脫除S02、N0x、Hg等污染物的同時(shí)還可以生產(chǎn)化肥，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用，同時(shí)具有無(wú)CO2釋放、無(wú)二次污染、催化劑可以循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。
[0016]2、本實(shí)用新型采用兩級(jí)吸收塔，中間布置氧氣氧化系統(tǒng)，大大減少氧化劑用量，提高氧化劑利用率，降低運(yùn)行成本。
[0017]3、本實(shí)用新型采用兩級(jí)吸收塔pH值分區(qū)控制，提高污染物脫除效率，同時(shí)提高了副廣物品質(zhì)。
[0018]4、本實(shí)用新型所采用工藝與傳統(tǒng)濕法脫硫工藝類似，技術(shù)相對(duì)成熟，許多設(shè)備可以通用，改造成本低，適合工程化應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0019]附圖為本實(shí)用新型系統(tǒng)及方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]如附圖所示，本實(shí)用新型雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，包括一級(jí)吸收塔1，所述一級(jí)吸收塔I通過(guò)煙氣氧化系統(tǒng)2與二級(jí)吸收塔3連通，所述二級(jí)吸收塔3出口與煙囪4連通，所述二級(jí)吸收塔3吸收液出口通過(guò)漿液循環(huán)系統(tǒng)5與所述一級(jí)吸收塔I吸收液入口連通，所述一級(jí)吸收塔I底部與化肥制備系統(tǒng)6連通，所述二級(jí)吸收塔3吸收液池與催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7連通;所述一級(jí)吸收塔I內(nèi)從上至下設(shè)置有循環(huán)噴淋系統(tǒng)11和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)12，所述二級(jí)吸收塔3內(nèi)從上至下設(shè)置有除霧系統(tǒng)33、循環(huán)噴淋系統(tǒng)31和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)32，二級(jí)吸收塔3還包括與除霧系統(tǒng)33連通的工藝水系統(tǒng)34。
[0022]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7內(nèi)為有機(jī)催化劑，所述一級(jí)吸收塔I和二級(jí)吸收塔3內(nèi)為吸收液，所述吸收液為有機(jī)催化劑與水復(fù)配成的乳化液。
[0023]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述有機(jī)催化劑為油溶性亞砜類有機(jī)物。
[0024]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述煙氣氧化系統(tǒng)2中氧化劑采用H202、03、C12、NaClO2、ΚΜηθ4其中一種或多種物質(zhì)的混合物。
[0025]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7除補(bǔ)給所述有機(jī)催化劑夕卜，還添加質(zhì)量濃度為20?30%的氨水，用以調(diào)節(jié)吸收液pH值。
[0026]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述一級(jí)吸收塔I和二級(jí)吸收塔3的pH值采用分區(qū)控制，所述一級(jí)吸收塔I的pH值控制在4.8?5.5，所述二級(jí)吸收塔3的pH值控制在5.8?
6.5ο
[0027]上述所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)的脫除方法，原煙氣首先進(jìn)入所述一級(jí)吸收塔I，SO2溶于水后生成H2SO3，并快速被一級(jí)吸收塔I內(nèi)的吸收液吸收，進(jìn)而促進(jìn)SO2的吸收，實(shí)現(xiàn)大部分302脫除，脫硫后的煙氣進(jìn)入所述煙氣氧化系統(tǒng)2，將NO和Hg氧化后，再進(jìn)入所述二級(jí)吸收塔3，氧化后的NOx及殘余SO2溶于水后形成HNOdPH2SO3,并快速被二級(jí)吸收塔3內(nèi)的吸收液吸收，同時(shí)萃取重金屬汞，實(shí)現(xiàn)污染物的深度脫除，煙氣經(jīng)煙囪4排空;新鮮有機(jī)催化劑經(jīng)所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7進(jìn)入所述二級(jí)吸收塔3，與水混合后形成脫硫吸收液，經(jīng)與污染物反應(yīng)后成為半新鮮吸收液，二級(jí)吸收塔3內(nèi)的半新鮮吸收液通過(guò)所述吸收液循環(huán)系統(tǒng)5進(jìn)入所述一級(jí)吸收塔I，完成脫硫、氧化反應(yīng)后，副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨在所述一級(jí)吸收塔I底部結(jié)晶，最后進(jìn)入所述化肥制備系統(tǒng)6，生產(chǎn)高品質(zhì)化肥。
[0028]如附圖所示，本實(shí)用新型采用濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)S02、N0x和Hg的一體化脫除，采用兩級(jí)吸收塔，通過(guò)PH值分區(qū)控制實(shí)現(xiàn)污染物的高效脫除，同時(shí)通過(guò)在兩級(jí)吸收塔中間布置氧氣氧化系統(tǒng)，顯著提高氧化劑的利用率，降低氧化劑用量和運(yùn)行成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，包括一級(jí)吸收塔(I)，其特征在于:所述一級(jí)吸收塔(I)通過(guò)煙氣氧化系統(tǒng)(2)與二級(jí)吸收塔(3)連通，所述二級(jí)吸收塔(3)出口與煙囪(4)連通，所述二級(jí)吸收塔(3)吸收液出口通過(guò)漿液循環(huán)系統(tǒng)(5)與所述一級(jí)吸收塔(I)吸收液入口連通，所述一級(jí)吸收塔(I)底部與化肥制備系統(tǒng)(6)連通，所述二級(jí)吸收塔(3)吸收液池與催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)(7)連通;所述一級(jí)吸收塔(I)內(nèi)從上至下設(shè)置有一級(jí)循環(huán)噴淋系統(tǒng)(11)和一級(jí)強(qiáng)制氧化系統(tǒng)(12)，所述二級(jí)吸收塔(3)內(nèi)從上至下設(shè)置有除霧系統(tǒng)(33)、二級(jí)循環(huán)噴淋系統(tǒng)(31)和二級(jí)強(qiáng)制氧化系統(tǒng)(32)，二級(jí)吸收塔(3)還包括與除霧系統(tǒng)(33)連通的工藝水系統(tǒng)(34)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，其特征在于:所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)(7)內(nèi)為有機(jī)催化劑，所述一級(jí)吸收塔(I)和二級(jí)吸收塔(3)內(nèi)為吸收液，所述吸收液為有機(jī)催化劑與水復(fù)配成的乳化液。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，其特征在于:所述有機(jī)催化劑為油溶性亞砜類有機(jī)物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，其特征在于:所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)(7)除補(bǔ)給有機(jī)催化劑外，還添加質(zhì)量濃度為20?30%的氨水，用以調(diào)節(jié)吸收液pH值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，其特征在于:所述一級(jí)吸收塔(I)和二級(jí)吸收塔(3)的pH值采用分區(qū)控制，所述一級(jí)吸收塔(I)的pH值控制在.4.8?5.5，所述二級(jí)吸收塔(3)的pH值控制在5.8?6.5。
【專利摘要】雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)，包括兩級(jí)吸收塔，原煙氣首先進(jìn)入一級(jí)吸收塔，采用濕法洗滌及催化工藝，脫除大部分SO2，脫硫后的煙氣進(jìn)入煙氣氧化系統(tǒng)，將NO、Hg等物質(zhì)氧化后，進(jìn)入二級(jí)吸收塔，采用濕法洗滌及催化工藝脫除煙氣中的SO3、NOx、Hg等污染物，凈煙氣經(jīng)煙囪排空；新鮮有機(jī)催化劑經(jīng)催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)入所述二級(jí)吸收塔，與水混合后形成脫硫吸收液，經(jīng)與污染物反應(yīng)后成為半新鮮吸收液，半新鮮吸收液通過(guò)吸收液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入一級(jí)吸收塔，完成脫硫、氧化反應(yīng)后，所形成的副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨在一級(jí)吸收塔底部結(jié)晶，最后進(jìn)入化肥制備系統(tǒng)，生產(chǎn)高品質(zhì)化肥。采用此方法可以實(shí)現(xiàn)SO2、NOx和Hg等污染物的一體化脫除，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用，并且具有污染物脫除效率高，投資成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B01D53/75, B01D53/64, C05C13/00, B01D53/60
【公開(kāi)號(hào)】CN205235727
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520882759
【發(fā)明人】李陽(yáng), 蔡銘, 付康麗, 姚明宇, 聶劍平, 程廣文, 楊嵩
【申請(qǐng)人】西安熱工研究院有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日