烟气治理装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟气治理装置和方法。本发明专利技术的装置包括烟气处理设备、过氧化氢供给设备、除尘除雾设备、蒸发浓缩设备和循环沉降设备等，其中，所述烟气处理设备包括过氧化氢喷雾氧化反应层、吸收喷淋区和浆液循环区，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在吸收喷淋区内；所述除尘除雾设备位于吸收喷淋区上方；所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在烟气处理设备内部。本发明专利技术的装置和方法适用于燃煤锅炉、钢铁烧结机、球团、工业窑炉等含SO2、NOX和粉尘的烟气的综合治理及其废液的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
烟气治理装置和方法
本专利技术涉及一种烟气治理装置和方法，尤其是一种同时脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物和粉尘，并利用其废液生产硫酸镁、硝酸镁副产品的装置和方法。
技术介绍
在脱硫脱硝除尘除雾方面，目前，我国普遍采用的脱硫脱硝技术是湿法烟气脱硫技术(WFGD)(其中又以钙法居多)结合选择性催化还原脱硝技术(SCR)或选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。近来，又有专家提出结合原有的湿法脱硫装置再利用H2O2的强氧化性完成同时脱硫脱硝。现有的除雾技术主要是靠脱硫脱硝塔内的除雾器来脱除烟气中携带的水滴，而现有的除尘技术一般采用与脱硫脱硝分开的技术，应用比较广泛的是静电除尘和袋式除尘。虽然以上的各种技术对于单项污染物的处理效果很好，但是随着环境的恶劣，环保要求不断的提高，上述技术要达到超净排放非常困难。对每种污染物都分开处理的工艺势必造成投资、运行成本高，占地面积广等问题，特别是对于一些老厂改造项目，厂区里没有足够的空间放置这么多的设备，这些方法在工业应用上就受到了很大的限制。在脱硫脱硝副产品利用方面，目前，我国采用更多的是传统的氧化镁法脱硫脱硝废液生产硫酸镁、硝酸镁工艺。这种工艺的缺陷是采用蒸汽作为蒸发、结晶、干燥的介质，需要消耗大量的蒸汽，增加了脱硫脱硝的运行费用。例如，CN1733656A公开了一种利用锅炉烟气制取七水硫酸镁肥料的方法，其中，利用硫酸镁在温度超过60℃时溶解度降低的特性对硫酸镁溶液进行浓缩结晶，这种高温结晶方式需要消耗更多的高品质蒸汽，而且会造成浆液输送管路频繁堵塞，很难实现副产品的连续稳定生产。CN102745726A公开了一种利用脱硫废液生产七水硫酸镁的方法，其所采用的结晶方法为“将所得液体送入蒸发器，浓缩后将浆料排出，蒸发温度为100～130℃，排出的浆料进行冷却结晶，温度为30～45℃，获得七水硫酸镁”，这种蒸发、结晶方法对蒸汽品质要求较高，如果使用低品位蒸汽则消耗量增加。采用上述两种方法的任一种，生产一吨硫酸镁都需要耗费1.2～2吨左右的蒸汽，蒸汽价格以80元/吨计算，一吨硫酸镁的蒸汽消耗成本在160元左右。尽管镁法脱硫综合成本比钙法要低，但利用三效蒸发等工艺生产硫酸镁的方式存在浪费蒸汽资源、脱硫运行费用较高的问题。受烟气中粉尘及其它杂质的影响，一般塔内直接生产硫酸镁的工艺方法产出的硫酸镁杂质含量较高，后期分离比较困难，影响硫酸镁的品质及外部观感。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种借助湿法吸收脱硫设备，结合过氧化氢氧化进行烟气同时脱硫脱硝除尘除雾，并利用其废液生产硫酸镁、硝酸镁副产品的装置和方法。本专利技术的装置和方法尤其适用于燃煤锅炉、钢铁烧结机、球团、工业窑炉等含SO2、NOX和粉尘的烟气的综合治理及其废液的资源化利用。本专利技术提供一种烟气治理装置，包括：烟气处理设备，其内部设置有：过氧化氢喷雾氧化反应层，用于采用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；吸收喷淋区，用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；和浆液循环区，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；蒸发浓缩设备，用于将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；过氧化氢供给设备，用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和除尘除雾设备，用于对烟气进行除尘除雾；其中，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在所述吸收喷淋区内；所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方；所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在所述烟气处理设备内部，且所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内。根据本专利技术所述的装置，优选地，所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备和所述过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间，且所述蒸发浓缩设备位于所述过氧化氢喷雾氧化反应层下方。根据本专利技术所述的装置，优选地，所述第二吸收喷淋层距离所述第一吸收喷淋层3.5m～4.5m。根据本专利技术所述的装置，优选地，所述除尘除雾设备采用旋转式除尘除雾器。根据本专利技术所述的装置，优选地，所述除尘除雾设备包括：导流筒，其为一个或多个竖直固定且内壁光滑平整的圆形筒；当采用多个导流筒时，每个导流筒以相切的方式布置在烟气处理设备内部；旋转叶片组，其由中心筒、叶片组和外筒构成，所述中心筒和外筒用于连接固定叶片；中轴和轴毂，所述轴毂用于连接固定中轴和导流筒；密封式转承，所述旋转叶片组中心筒穿过中轴，由两个所述密封式轴承上下固定在中轴上；和喷雾设备，其安装于中轴内部，用于雾化除尘液。根据本专利技术所述的装置，优选地，所述旋转叶片组在烟气带动下转动，其转速为800r/s～1000r/s。根据本专利技术所述的装置，优选地，所述装置还包括：结晶设备，用于将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，形成第一母液和结晶产物；离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物；和干燥设备，用于将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。一种利用上述装置进行烟气处理的方法，包括如下步骤：烟气氧化步骤：在过氧化氢喷雾氧化反应层中，利用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；湿法吸收步骤：在吸收喷淋区中采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；浆液循环步骤：在浆液循环区中接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；蒸发浓缩步骤：在蒸发浓缩设备中将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；循环沉降步骤：在循环沉降设备中接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；过氧化氢供给步骤：由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和除尘除雾步骤：采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。根据本专利技术所述的方法，优选地，在所述烟气氧化步骤中，过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件为：烟气温度为40～70℃，含水率为10％～13％，相对湿度为30％～40％。根据本专利技术所述的方法，优选地，所述方法还包括：结晶步骤：在结晶设备中将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，形成第一母液和结晶产物；离心步骤：在离心设备中将来自结晶设备的结晶产物离心分离，形成第二母液和硫酸镁、硝酸镁产物；和干燥步骤：在干燥设备中将来自离心设备的硫酸镁、硝酸镁产物干燥至成品。本专利技术的装置和方法借助湿法吸收脱硫设备，结合过氧化氢氧化，实现了烟气同时脱硫脱硝除尘除雾综合治理；同时，利用烟气处理废液生产硫酸镁、硝酸镁副产品，实现了烟气处理废液的资源化利用。根据本专利技术优选的技术方案，本专利技术的装置和方法相比现有的在烟道处加入过氧化氢的烟气脱硫脱硝一体化工艺，活性物质羟基自由基的产生量提高了50％～60％之多，有效提高了氮氧化物和二氧化硫的脱除效率，SO2脱除率可达到100％，NOX脱除率可达到80％以上，同时降低了H2O2的注入量，节约成本的同时也避免了H2O2过量、高温引发爆炸的危险。根据本专利技术进一步优选的技术方案，本专利技术的装置和方法采用氧化镁法吸收脱硫脱硝工艺，由于氧化镁是一种活性非常高的金属氧化物，更能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气治理装置，包括：烟气处理设备，其内部设置有：过氧化氢喷雾氧化反应层，用于采用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；吸收喷淋区，用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；和浆液循环区，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；蒸发浓缩设备，用于将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；过氧化氢供给设备，用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和除尘除雾设备，用于对烟气进行除尘除雾；其中，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在所述吸收喷淋区内；所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方；所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在所述烟气处理设备内部，且所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内。

【技术特征摘要】
1.一种利用烟气治理装置进行烟气处理的方法，其特征在于，所述的烟气治理装置包括：烟气处理设备，其内部设置有：过氧化氢喷雾氧化反应层，用于采用过氧化氢氧化烟气中的二氧化硫和低价氮氧化物，形成硫酸和高价氮氧化物；吸收喷淋区，用于采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的硫酸和高价氮氧化物，形成吸收浆液；和浆液循环区，用于接收来自吸收喷淋区的吸收浆液，并将吸收浆液输送至吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；蒸发浓缩设备，用于将输送至其中的浆液蒸发浓缩，形成浓缩产物；循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，形成沉降产物；过氧化氢供给设备，用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢；和除尘除雾设备，用于对烟气进行除尘除雾；其中，所述过氧化氢喷雾氧化反应层设置在所述吸收喷淋区内；所述除尘除雾设备位于所述吸收喷淋区上方；所述蒸发浓缩设备和循环沉降设备均设置在所述烟气处理设备内部，且所述蒸发浓缩设备位于所述吸收喷淋区内；其中，所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备和所述过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间，且所述蒸发浓缩设备位于所述过氧化氢喷雾氧化反应层下方；其中，所述第二吸收喷淋层距离所述第一吸收喷淋层3.5m～4.5m；其中，所述除尘除雾设备采用旋转式除尘除雾器，所述除尘除雾设备包括：导流筒，其为多个竖直固定且内壁光滑平整的圆形筒，每个导流筒以相切的方式布置在烟气处理设备内部；旋转叶片组，其由中心筒、叶片组和外筒构成，所述中心筒和外筒用于连接固定叶片；中轴和轴毂，所述轴毂用于连接固定中轴和导流筒；密封式转承，所述旋转叶片组中心筒穿过中轴，由两个所述密封式轴承上下固定在中轴上；和喷雾设备，其安装于中轴内部，用于雾化除尘液；其中，所述中心筒的截面面积为导流筒截面面积的5～55％；所述的方法包括如下步骤：烟气氧化步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：北京中晶佳镁环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11