一种喷淋流化分离氮氧化物的设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种喷淋流化分离氮氧化物的设备及方法，该设备包括：壳体，侧边设有待处理气入口，含氮氧化物的待处理气体通过所述待处理气入口沿切向进入所述壳体内，底部设有吸收液喷口以及进气口，顶部设有气体出口，经净化后的气体从所述气体出口排出；吸收液罐，通过输送泵经所述吸收液喷口将强碱性吸收液自下而上地喷淋进入所述壳体内，以与待处理气体反应，纵向喷入的强碱性吸附液在重力影响下散开形成无数吸附液雾滴并落至壳体底部；风机，通过进气口将空气吹入壳体内，以将落下的吸附液雾滴向上吹起，形成循环，使吸附液雾滴密布壳体，吸附液雾滴被切向高速旋转所述待处理气体持续切割，使吸附液雾滴破碎重组，充分与待处理气体反应。

A device and method for separating nitrogen oxides by spray fluidization

【技术实现步骤摘要】
一种喷淋流化分离氮氧化物的设备及方法
本专利技术涉及石油化工与环保领域，特别是涉及一种新型喷淋流化分离氮氧化物的设备及方法。
技术介绍
氮氧化物，包括多种化合物，如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。因此，职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝烟(气)，主要为一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮为主。每种氮氧化物都具有不同程度的毒性。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，例如汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。氮氧化物是毒性极大的大气污染物之一，因此必须对其排放进行严格控制。根据大气污染物排放标准，氮氧化物的排放不得高于250μg/m3(日均)，350μg/m3(时均)。目前常用的氮氧化物脱除方法有：选择性催化还原、非选择性催化还原、吸附法、吸收法、电子及高压技术以及微生物法，然而，上述方法都存在一定问题和不足：选择性催化还原法对管路设备的要求很高，造价昂贵，同时容易造成二次污染，易泄漏且操作困难；非催化选择性还原法的效率低下，氨的泄漏量不仅污染大气，还在燃烧含硫燃料时，形成硫酸铵，堵塞空气预热器；吸收法的效率难以上升；吸附法对工作环境的要求相当高，需要的吸附剂量大，设备庞大，为间歇操作；电子及高压技术的能量利用率低，设备结构复杂，无法适应现场实际工况，仅能在实验室中取得目标结果；技术微生物法尚处于实验室阶段，有相当多问题留待克服。另外，目前工业应用的吸收回收设备多为大型装置，组成元件多，流程较复杂，例如公开号为CN206566729U的中国技术专利“氧化铁颜料生产时的氮氧化物废气高效处理装置”与公开号为CN206121499U的中国技术“氮氧化物废气处理装置”，均使用了大量塔设备串联的方式进行氮氧化物的脱除，并且自上而下的喷淋导致了大量吸收剂的浪费，无法高效节能的对氮氧化物气体进行吸收。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种喷淋流化分离氮氧化物的设备及方法，以在降低成本、简化系统的基础上实现高效脱除待处理气体中氮氧化物的目的。为达上述目的，本专利技术提出一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，包括：壳体(7)，设有待处理气入口(8)，含氮氧化物的待处理气体通过所述待处理气入口(8)沿切向进入所述壳体(7)内，底部设有吸收液喷口(10)以及进气口(9)，顶部设有气体出口(11)，经净化后的气体从所述气体出口(11)排出；吸收液罐(4)，通过输送泵(3)经所述吸收液喷口(10)将强碱性吸收液自下而上地喷淋进入所述壳体(7)内，以与所述待处理气体反应，纵向喷入的所述强碱性吸附液在重力影响下散开形成无数吸附液雾滴并落至所述壳体(7)底部；风机(1)，通过所述进气口(9)将空气吹入所述壳体(7)内，以将落下的吸附液雾滴向上吹起，形成循环，使吸附液雾滴密布所述壳体(7)，所述吸附液雾滴被切向高速旋转所述待处理气体持续切割，使吸附液雾滴破碎重组，充分与所述待处理气体反应。优选地，所述壳体(7)内上部还设置有过滤装置(5)，以对经过所述壳体(7)去除氮氧化物的气体进行过滤后由所述气体出口(11)排出。优选地，所述过滤装置(5)为过滤网，设置于气体出口(11)下方。优选地，所述壳体(7)内还设置置于所述过滤装置(5)下方的回收挡板(6)，对被所述过滤装置(5)滤下的吸收液滴进行回收聚集，各回收挡板(6)通过管道连接所述吸收液罐(4)，以将聚集的吸收液滴重新收集进入所述吸收液罐(4)内。优选地，所述回收挡板包括对称设置的两块上挡板，各上挡板分别呈水平倾角10-15°斜向上固定于壳体7内壁上，其与所述壳体(7)内壁的连接处为连接所述吸收液罐(4)管道的入口。优选地，于所述两块上挡板下方还对应设置两块对称的下挡板。优选地，多个所述设备串联使用，将前一级的气体出口(11)的气体作为下一级进入所述待处理入口(8)的待处理气体，以提高脱除氮氧化物的效率。为达到上述目的，本专利技术还提供一种喷淋流化分离氮氧化物的方法，应用于前述设备，包括如下步骤：步骤S1，将含氮氧化物的待处理气体由所述设备底部切向喷入；步骤S2，将吸收液罐中的强碱性吸附液从所述壳体底部的吸收液喷口纵向喷入所述壳体，所述吸附液雾滴被切向高速旋转所述待处理气体持续切割，使吸附液雾滴破碎重组，充分与所述待处理气体反应，并且所述纵向喷入的强碱性吸附液在重力作用下四处散开，形成无数吸附液雾滴并落回所述壳体底部，；步骤S3，利用风机由所述壳体底部的进气口持续向上吹气，将落下的吸附液雾滴重新向上吹起，形成循环，使吸附液雾滴密布所述设备内部，以最大程度地吸收所述待处理气体中的氮氧化物；步骤S4，经净化后的气体从所述设备顶部的气体出口排出。优选地，于步骤S4之前，还包括如下步骤：在气体排出之前，利用一过滤装置于所述气体出口下方对去除氮氧化物后的气体进行过滤。优选地，利用设置于所述过滤装置下方的若干回收挡板对所述过滤装置滤下的夹带的吸附液进行回收收集，回收至所述吸收液罐中。与现有技术相比，本专利技术一种喷淋流化分离氮氧化物的设备及方法通过将吸收液罐中强碱性吸收液由吸收液喷口自下而上地喷淋进入喷淋流化脱氮氧化物分离器，并通过风机将空气由进气口吹入喷淋流化脱氮氧化物分离器中，使得强碱性吸收液在分离器内循环喷淋，吸收效率极高，使得氮氧化物气体与吸收液可充分接触，提高了吸收效果；本专利技术通过采用自下而上喷淋设计以及流化设计，减少了设备的总占地面积和总投资。附图说明图1为本专利技术一种喷淋流化分离氮氧化物的设备的结构示意图；图2为本专利技术之喷淋流化分离氮氧化物的设备的底部结构示意图；图3是本专利技术具体实施例中强碱性吸收液流线示意图；图4为本专利技术一种喷淋流化分离氮氧化物的方法的步骤流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图1为本专利技术一种喷淋流化分离氮氧化物的设备的结构示意图，图2为本专利技术之喷淋流化分离氮氧化物的设备的底部结构示意图。如图1及图2所示，本专利技术一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，包括壳体7，其设有待处理气入口8，工厂排放的富含氮氧化物的待处理气体由设在壳体侧边的待处理气入口8沿切向进入壳体7中，底部设有吸收液喷口10以及进气口9，吸收液罐4通过输送泵3连接吸收液喷口10，以将吸收液罐4中的强碱性吸收液由输送泵3输送至壳体7中，由吸收液喷口10自下而上地喷淋进入壳体7中，在重力的影响下，纵向喷入的强碱性吸附液四处散开，形成无数吸附液雾滴并落下，重回所述壳体7的底部，同时由风机1将空气由进气口9吹入壳体7中，风机1通过进气口9持续向上吹气，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，包括：壳体(7)，设有待处理气入口(8)，含氮氧化物的待处理气体通过所述待处理气入口(8)沿切向进入所述壳体(7)内，底部设有吸收液喷口(10)以及进气口(9)，顶部设有气体出口(11)，经净化后的气体从所述气体出口(11)排出；吸收液罐(4)，通过输送泵(3)经所述吸收液喷口(10)将强碱性吸收液自下而上地喷淋进入所述壳体(7)内，以与所述待处理气体反应，纵向喷入的所述强碱性吸附液在重力影响下散开形成无数吸附液雾滴并落至所述壳体(7)底部；风机(1)，通过所述进气口(9)将空气吹入所述壳体(7)内，以将落下的吸附液雾滴向上吹起，形成循环，使吸附液雾滴密布所述壳体(7)，所述吸附液雾滴被切向高速旋转所述待处理气体持续切割，使吸附液雾滴破碎重组，充分与所述待处理气体反应。

【技术特征摘要】
1.一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，包括：壳体(7)，设有待处理气入口(8)，含氮氧化物的待处理气体通过所述待处理气入口(8)沿切向进入所述壳体(7)内，底部设有吸收液喷口(10)以及进气口(9)，顶部设有气体出口(11)，经净化后的气体从所述气体出口(11)排出；吸收液罐(4)，通过输送泵(3)经所述吸收液喷口(10)将强碱性吸收液自下而上地喷淋进入所述壳体(7)内，以与所述待处理气体反应，纵向喷入的所述强碱性吸附液在重力影响下散开形成无数吸附液雾滴并落至所述壳体(7)底部；风机(1)，通过所述进气口(9)将空气吹入所述壳体(7)内，以将落下的吸附液雾滴向上吹起，形成循环，使吸附液雾滴密布所述壳体(7)，所述吸附液雾滴被切向高速旋转所述待处理气体持续切割，使吸附液雾滴破碎重组，充分与所述待处理气体反应。2.如权利要求1所述的一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，其特征在于：所述壳体(7)内上部还设置有过滤装置(5)，以对经过所述壳体(7)去除氮氧化物的气体进行过滤后由所述气体出口(11)排出。3.如权利要求2所述的一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，其特征在于：所述过滤装置(5)为过滤网，设置于气体出口(11)下方。4.如权利要求1所述的一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，其特征在于：所述壳体(7)内还设置有置于所述过滤装置(5)下方的回收挡板(6)，对所述过滤装置(5)滤下的吸收液滴进行回收聚集，各回收挡板(6)通过管道连接所述吸收液罐(4)，以将聚集的吸收液滴重新收集进入所述吸收液罐(4)内。5.如权利要求1所述的一种喷淋流化分离氮氧化物的设备，其特征在于：所述回收挡板包括对称设置的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟富优，曹丹青，陈永亮，
申请(专利权)人：众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31