多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置，属于烟气净化领域。本发明专利技术能联合脱除烟气中的硫、硝和汞。第一级内循环反应器下部为大文丘里管，大文丘里管内设有小文丘里管，大文丘里管与灰斗连通，灰斗与烟气进口连通，烟气进口内安装有ClO2分配器，每一级内循环反应器内设有双碱液雾化喷嘴，双碱液雾化喷嘴通过浆液泵与盛装有双碱液的容器连通，每一级内循环反应器顶部固定有U型槽分离器，第N级内循环反应器与烟气出口连通，烟气出口与布袋除尘器连通，布袋除尘器与引风机连通，布袋除尘器通过排灰管路与储灰罐及灰仓连通，储灰罐的下端口设有螺旋给料机，螺旋给料机的排灰口通过下料管与小文丘里管连通。本发明专利技术用于脱除烟气中的硫、硝和汞。
【技术实现步骤摘要】
多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置
本专利技术涉及一种多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞装置。本专利技术属于烟气净化领域。
技术介绍
煤是我国的主要能源，煤燃烧产生的S02、N0x以及Hg等重金属污染物严重污染大气，其中，S02、N0x是形成酸雨、光化学烟雾等污染的主要来源，Hg有剧毒且在生物体内易于沉积且迟滞性强，严重损害人体健康，因此，从源头上控制烟气中S02、NOx和Hg的排放已经迫在眉睫。烟气的治理技术较多，其中比较成熟且具有代表性的脱硫技术有湿法、半干法和干法等，低温脱硝技术有催化还原法和氧化法等，脱汞技术有湿法和干法等。目前国际上研究开发的烟气脱硫脱硝技术可分为两大类：一类是串联的组合分级脱除技术，联合传统的烟气脱硫技术（FGD）、选择性催化还原技术（SCR）以及布袋除尘器装置（脱汞），各自独立分别脱除烟气中的S02、NOx和Hg，但是这种方法设备复杂，占地面积大，工艺操作要求高，净化成本高，且对于Hg的脱除效果则随着燃料煤质和烟气条件的不同，效果差异很大，活性焦用量大，易产生二次污染问题。另一类是应用一种技术在整个系统内同时脱除S02、NOx和Hg，即脱硫脱硝脱汞一体化技术。该方法在一个系统内同时脱硫、脱硝、脱汞，优势明显，系统复杂性降低、具有更好的运行性能、管理方便、占地面积小以及投资少、低成本，因而是未来大气污染治理与可持续发展的重要方向。中国专利技术专利201320471845.X报道了一种工业锅炉烟气联合脱硫脱硝脱汞装置，是一种利用臭氧（03）和钙基吸收剂作为消耗剂，以循环流化床作为基本系统，对工业锅炉烟气中的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）和汞（Hg）等多种污染物进行联合脱除的工业锅炉烟气联合脱硫脱硝脱汞装置，其包括臭氧发生装置、循环流化床吸收塔、钙基吸收剂储仓、旋风分离器、布袋除尘器以及烟囱。该装置可以有效脱硫脱硝脱汞，但其缺点是结构复杂，旋风分离器阻力大，臭氧发生装置耗电巨大难以实施（例如，20t/h锅炉产生的烟气量需配功率为110KW的臭氧发生器，电耗巨大，经济性差），占地面积大，建设费用高，操作费用高。因此，为解决上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的烟气联合脱硫脱硝脱汞装置，以克服现有技术中的所述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能联合脱除烟气中的硫、硝和汞的多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置。本专利技术的装置利用双碱液（Ca(OH)2、NaOH）作为吸收剂，由ClO2发生器产生的二氧化氯（ClO2）作为强氧化剂，以内循环反应器作为基本系统，对烟气中的二氧化硫（SO2），氮氧化物（NOX）和汞（Hg）等多种污染物进行联合脱除。装置的底部的一侧设置烟气入口，装置的顶部一侧设置烟气出口，使烟气自下而上的通过多级内循环反应器。实现上述目的，本专利技术的技术方案是：多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括烟气进口、小文丘里管、多级内循环反应器、烟气出口、多个双碱液雾化喷嘴、灰斗、ClO2分配器、浆液泵、盛装有双碱液的容器、多个U型槽分离器、布袋除尘器、引风机、储灰罐、螺旋给料机、下料管及灰仓；所述多级内循环反应器竖直设置，所述多级内循环反应器由下至上依次为第一级内循环反应器至第N级内循环反应器，N为自然数，且N=3~5；所述第一级内循环反应器的下部为大文丘里管，所述大文丘里管由下至上依次由收缩段、喉管和扩散段构成。大文丘里管内位于喉管和扩散段之间竖直设置有小文丘里管，所述大文丘里管的下端口与灰斗的上端口相连通，所述灰斗的下端口为排灰口，灰斗的侧壁与烟气进口相连通，烟气进口内安装有ClO2分配器，所述ClO2分配器的数个ClO2喷嘴喷射方向与烟气流向相同，在ClO2分配器之后的大文丘里管入口段布置水平导向板，在大文丘里管收缩段下部布置垂直导向板；在大文丘里管喉管入口段布置整流格栅；多级内循环反应器的每一级内循环反应器内的下部均设置有一个双碱液雾化喷嘴，且设置在第一级内循环反应器内的双碱液雾化喷嘴位于大文丘里管的扩散段内，所有的双碱液雾化喷嘴均位于多级内循环装置的中心线上并朝上设置，所有的双碱液雾化喷嘴的入口均与浆液泵的出口相连通，所述浆液泵的进口与盛装有双碱液的容器相连通，每一级内循环反应器内的顶端均固定有U型槽分离器，第N级内循环反应器的上端口与烟气出口相连通，所述烟气出口经管路与布袋除尘器的入口相连通，所述布袋除尘器的出口经管路与引风机的入口相连通，布袋除尘器下端的排灰口通过排灰管路分别与储灰罐的上端口以及灰仓相连通，所述储灰罐的下端口处设有螺旋给料机，所述螺旋给料机的排灰口通过下料管与小文丘里管的喉管相连通。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：1、结构简单、反应效率高，利用多级内循环反应器使得吸收剂与烟气充分反应接触，采用Ca(OH)2+NaOH双碱液和强氧化剂ClO2，能有效脱硫、脱硝、脱汞，脱硫效率达到90%，脱硝、脱汞效率达到80%以上，脱除效率高，且有效减少占地面积，降低运行费用。2、本专利技术实现了对烟气中二氧化硫（SO2），氮氧化物（NOX）和汞（Hg）等多种污染物的联合脱除，利用双碱液与ClO2联合作用，实现同时脱硫、脱硝及脱汞，提高了大气污染治理效果，达到了最新环保排放要求。3、采用多级内循环反应器，系统阻力小（阻力小于等于1500Pa），节省电力。4、水平导向板、垂直导向板与整流格栅组合使用，有效解决现有技术一直未解决的偏流问题。5、本专利技术采用双碱液多级喷射，解决了单级喷射导致烟气过湿问题；使得每一级内循环反应器相对独立，都有新碱液参与脱硫、脱硝，总体脱硫、脱硝效率高；6、从第二级起，每一级内循环反应器底部喉口（即下端口）速度高（10~12m/s）、中部速度为4~5m/s、顶部采用立式U型槽分离器，这种结构设计使得每一级内循环反应器内大量物料强烈内循环，不但提高脱硫、脱硝效率，而且解决每一级内循环反应器内结垢难题。7、布袋除尘器捕集灰再循环结构独特，循环灰从小文丘里管进入多级内循环反应器，回灰均匀分布在多级内循环反应器内，解决现有技术从反应器后壁进入，导致回料沿反应器高度方向上不均匀，影响脱硫效果的问题。附图说明图1是本专利技术的整体结构主视图；图2是图1中的K-K剖视图；图3是图1中的M-M剖视图；图4是图1的A处局部放大图；图5是图1的B处局部放大图。图6是圆锥形壳体主剖视图；图7是图6的俯视图；图8是图6的C处局部放大图。图中：烟气进口1、小文丘里管2、多级内循环反应器3、烟气出口4、双碱液雾化喷嘴5、灰斗6、ClO2分配器7、浆液泵8、盛装有双碱液的容器9、U型槽分离器10、布袋除尘器11、引风机12、储灰罐13、螺旋给料机14、下料管15、灰仓16、大文丘里管17、排灰口18、烟囱19、圆锥形壳体20、通气孔21、环形外沿22、U型槽体23、水平导向板24、垂直导向板25、烟气导流板26、整流格栅27、格栅板28及ClO2发生器29。具体实施方式具体实施方式一：如图1~图8所示，多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括烟气进口1、小文丘里管2、多级内循环反应器3、烟气出口4、多个双碱液雾化喷嘴5、灰斗6、ClO2分配器7、浆液泵8、盛装有双碱液的容器9、多个U型槽分离器10、布袋除尘器11、引风机12、储灰罐13、螺旋给料机14、下料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括烟气进口（1）、小文丘里管（2）、多级内循环反应器（3）、烟气出口（4）、多个双碱液雾化喷嘴（5）、灰斗（6）、ClO2分配器（7）、浆液泵（8）、盛装有双碱液的容器（9）、多个U型槽分离器（10）、布袋除尘器（11）、引风机（12）、储灰罐（13）、螺旋给料机（14）、下料管（15）及灰仓（16）；其特征是：所述多级内循环反应器（3）竖直设置，所述多级内循环反应器（3）由下至上依次为第一级内循环反应器至第N级内循环反应器，N为自然数，且N=3~5；所述第一级内循环反应器的下部为大文丘里管（17），所述大文丘里管（17）由下至上依次由收缩段、喉管和扩散段构成；大文丘里管（17）内位于喉管和扩散段之间竖直设置有小文丘里管（2），所述大文丘里管（17）的下端口与灰斗（6）的上端口相连通，所述灰斗（6）的下端口为排灰口（18），灰斗（6）的侧壁与烟气进口（1）相连通，烟气进口（1）内安装有ClO2分配器（7），所述ClO2分配器（7）的数个ClO2喷嘴喷射方向与烟气流向相同，在ClO2分配器（7）之后的大文丘里管（17）入口段布置水平导流板（24），在大文丘里管（17）收缩段下部布置垂直导向板（25）；在大文丘里管（17）喉管入口段布置整流格栅（27）；多级内循环反应器（3）的每一级内循环反应器内的下部均设置有一个双碱液雾化喷嘴（5），且设置在第一级内循环反应器内的双碱液雾化喷嘴（5）位于大文丘里管（17）的扩散段内，所有的双碱液雾化喷嘴（5）均位于多级内循环装置（3）的中心线上并朝上设置，所有的双碱液雾化喷嘴（5）的入口均与浆液泵（8）的出口相连通，所述浆液泵（8）的进口与盛装有双碱液的容器（9）相连通，每一级内循环反应器内的顶端均固定有U型槽分离器（10），第N级内循环反应器的上端口与烟气出口（4）相连通，所述烟气出口（4）经管路与布袋除尘器（11）的入口相连通，所述布袋除尘器（11）的出口经管路与引风机（12）的入口相连通，布袋除尘器（11）下端的排灰口通过排灰管路分别与储灰罐（13）的上端口以及灰仓（16）相连通，所述储灰罐（13）的下端口处设有螺旋给料机（14），所述螺旋给料机（14）的排灰口通过下料管（15）与小文丘里管（2）的喉管相连通。...
【技术特征摘要】
1.一种多级内循环半干法脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括烟气进口（1）、小文丘里管（2）、多级内循环反应器（3）、烟气出口（4）、多个双碱液雾化喷嘴（5）、灰斗（6）、ClO2分配器（7）、浆液泵（8）、盛装有双碱液的容器（9）、多个U型槽分离器（10）、布袋除尘器（11）、引风机（12）、储灰罐（13）、螺旋给料机（14）、下料管（15）及灰仓（16）；其特征是：所述多级内循环反应器（3）竖直设置，所述多级内循环反应器（3）由下至上依次为第一级内循环反应器至第N级内循环反应器，N为自然数，且N=3~5；所述第一级内循环反应器的下部为大文丘里管（17），所述大文丘里管（17）由下至上依次由收缩段、喉管和扩散段构成；大文丘里管（17）内位于喉管和扩散段之间竖直设置有小文丘里管（2），所述大文丘里管（17）的下端口与灰斗（6）的上端口相连通，所述灰斗（6）的下端口为排灰口（18），灰斗（6）的侧壁与烟气进口（1）相连通，烟气进口（1）内安装有ClO2分配器（7），所述ClO2分配器（7）的数个ClO2喷嘴喷射方向与烟气流向相同，在ClO2分配器（7）之后的大文丘里管（17）入口段布置水平导向板（24），在大文丘里管（17）收缩段下部布置垂直导向板（25）；在大文丘里管（17）喉管入口段布置整流格栅（27）；多级内循环反应器（3）的每一级内循环反应器内的下部均设置有一个双碱液雾化喷嘴（5），且设置在第一级内循环反应器内的双碱液雾化喷嘴（5）位于大文丘里管（17）的扩散段内，所有的双碱液雾化喷嘴（5）均位于多级内循环反应器（3）的中心线上并朝上设置，所有的双碱液雾化喷嘴（5）的入口均与浆液泵（8）的出口相连通，所述浆液泵（8）的进口与盛装有双碱液的容器（9）相连通，每一级内循环反应器内的顶端均固定有U型槽分离器（10），第N级内循环反应器的上端口与烟气出口（4）相连通，所述烟气出口（4）经管路与布袋除尘器（11）的入口相连通，所述布袋除尘器（11）的出口经管路与引风机（12）的入口相连通，布袋除尘器（11）下端的排灰口通过排灰管路分别与储灰罐（13）的上端口以及灰仓（16）相连通，所述储灰罐（13）的下端口处设有螺旋给料机（14），所述螺旋给料机（...
【专利技术属性】
技术研发人员：别如山，张芸，宋兴飞，纪晓瑜，陈佩，房点，李鹏坤，顾文波，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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