一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统。所述基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统包括氧化反应烟道、脱硫脱硝脱汞反应器、除尘单元和乏吸收剂储送、活化及增湿单元；氧化反应烟道内设有臭氧喷射组件；氧化反应烟道的出口与脱硫脱硝脱汞反应器的入口相连接；脱硫脱硝脱汞反应器的出口与所述除尘单元相连接；除尘单元的烟气出口依次连接引风机和烟囱；所述除尘单元的落灰口的出口与所述乏吸收剂储送、活化及增湿单元相连接。采用本实用新型专利技术系统进行污染物的脱除时，利用半干式吸收的方法，耗水量少，最终产物为固态，无需处理废水，工艺简单。因此，本实用新型专利技术脱除系统可广泛用于工业烟气处理过程中。

A combined removal system of flue gas pollutants based on high activity solid absorbent

The utility model discloses a combined removal system of flue gas pollutants based on high activity solid absorbent. The flue gas pollutants removal by combined system of high active Solid Absorbents including oxidation, flue gas desulfurization denitrification and mercury removal reactor, dust removal unit and spent absorbent for storing and feeding and activation and the humidifying unit based on the flue is arranged in the ozone oxidation reaction; jet components; entrance mercury removal reactor outlet flue oxidation and desulfurization denitration connected; mercury removal reactor for desulfurization and denitration outlet with the dedusting unit connected; flue gas dust removal unit comprises a draught fan and a chimney; the dust removal unit ash outlet and the lack of absorbent for storing and feeding and activation and the humidifying unit is connected. When the pollutant removal is carried out by the utility model, the method of semi dry absorption has less water consumption, the final product is solid, and the waste water is not needed to be treated, and the process is simple. Therefore, the utility model can be widely used in the process of industrial flue gas treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统
本技术涉及一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统，属于烟气净化领域。
技术介绍
目前环保标准日益严格，但中小型的工业锅炉、工业窑炉往往具有容量小、污染物浓度高、场地小、污染物治理难度大等特点，造成治理与改造困难。相对于大型电站锅炉的低排放，集约化、紧凑化、一体化的除尘、脱硫、脱硝协同脱除技术是工业锅炉低排放的发展方向。公开号CN104474857A的专利公开了活性分子前置氧化吸收燃煤烟气中NO和SO2的方法和装置，利用活性分子臭氧的强氧化性，但下游采用的湿法碱液吸收工艺，尽管脱硫脱硝效率较高，但耗水量大且废液处理工艺较为复杂。公开号CN105056749A专利公开了一种同时脱除烟气中氮氧化物和硫氧化物的方法，该专利利用钙基脱硫剂对NO的催化氧化作用，但实际工业测试发现这种催化氧化效率并不高，从而导致脱硝率较低，本专利中也提到NOx的脱除率仅为65％以上。另外由于采用循环流化床塔内喷水的增湿方式，易造成反应器内喷嘴堵塞，局部物料过湿造成物料粘壁等问题。公开号CN200610102077.5专利公开了一种锅炉烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及装置，在循环流化床反应器内喷入富氧高活性吸收剂同时脱硫脱硝脱汞，但氮氧化物脱除效率较低，且采用湿式吸收剂制备(消化)工艺，工序较为繁琐。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷，本技术的目的是提供基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统，所述系统采用高氧化活性的臭氧对烟气进行前置氧化，再利用高活性粉煤灰作为氧化后烟气中SO2、SO3、高价氮氧化物及汞化物等污染物的吸收剂，脱除率高且成本低，耗水量少，无需处理废水，工艺简单，可广泛用于工业烟气处理过程中。本技术所提供的一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统，它包括氧化反应烟道、脱硫脱硝脱汞反应器、除尘单元、乏吸收剂储送、活化及增湿单元；所述氧化反应烟道内设有臭氧喷射组件；所述氧化反应烟道的出口与所述脱硫脱硝脱汞反应器的入口相连接；所述脱硫脱硝脱汞反应器的出口与所述除尘单元相连接；所述除尘单元的烟气出口依次连接引风机和烟囱；所述除尘单元的落灰口的出口与所述乏吸收剂储送、活化及增湿单元相连接。本技术中，所述乏吸收剂指的是具有吸收潜力，但尚需活化处理的吸收剂。所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述氧化反应烟道为锅炉尾部烟道，从而与燃烧系统无缝对接，将锅炉燃烧产生粉煤灰直接作为吸收剂，在同一装置中利用粉煤灰中的活性物质吸收氧化后烟气中的SO2、SO3、高价氮氧化物及汞化物等污染气体，大大降低了运行成本和占地面积。所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述臭氧喷射组件通过管道连接臭氧制备及输送单元，为防止所述臭氧喷射组件被烟气中粉煤灰堵塞，沿烟气流向布置所述臭氧喷射组件；所述臭氧制备及输送单元包括依次连接的液氧储罐、液氧蒸发器和臭氧发生器。所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述氧化反应烟道内于所述臭氧喷射组件的下游处设有预混构件，强化氧化剂O3与烟气的混合均匀度。所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述脱硫脱硝脱汞反应器为立管式反应器；所述脱硫脱硝脱汞反应器的入口和出口分别位于所述脱硫脱硝脱汞反应器的下部和上部；所述脱硫脱硝脱汞反应器内于其下部设有加速喷射构件，可以加强所述脱硫脱硝脱汞反应器内烟气与固态颗粒流场的湍流程度，所述加速喷射构件具体可为文丘里式，根据烟气处理量，可设1+N个；所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述脱硫脱硝脱汞反应器的内壁上于其中上部固定有水管，所述水管的游离端连接精细雾化喷嘴，可以实现对粉煤灰吸收剂的二级增湿；所述精细雾化喷嘴沿烟气流的方向布置，以避免灰堵塞所述精细雾化喷嘴；所述脱硫脱硝脱汞反应器的出口处设有返料构件(如挡板)，使得部分固体物料返回所述脱硫脱硝脱汞反应器的中上部重新参与反应。所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述除尘单元包括连接的初级除尘器和精除尘器；所述预除尘器或所述初级除尘器为旋风式除尘器、重力式除尘器和百叶窗式除尘器中任一种；所述精除尘器为布袋除尘器、电除尘器和电袋结合除尘器中任一种。本技术提供的一种烟气污染物联合脱除系统中，所述乏吸收剂储送、活化及增湿单元包括依次相连接的储料仓、输送装置、活化器和增湿混合器；所述除尘单元与所述储料仓之间设有锁气阀，以防止串气对除尘效果的负面影响；所述储料仓呈倒锥形，其锥角大于70°，有利于固体颗粒物的流动；所述储料仓的仓壁上设有流化装置和空气炮；所述储料仓壁面上设有称重装置，用于固体颗粒物输送量的计量；所述输送装置为回转卸料阀或螺旋给料器；所述活化器上设有精细雾化喷嘴或蒸汽喷口，并可预留外加固体吸收剂加料口；所述活化器为连续式或间歇式出料方式，如采用间歇式出料则采用2+N个活化器并联布置，通过延长活化时间进一步提高乏吸收剂的活化效果；所述增湿混合器与所述脱硫脱硝脱汞反应器通过布料器相连通；所述布料器呈圆形、方形或簸箕形。所述的烟气污染物联合脱除系统中，所述除尘单元的烟气出口与所述引风机之间连接一烟气循环烟道旁路，所述烟气循环烟道旁路的另一端与所述脱硫脱硝脱汞反应器的入口管路相连接；所述烟气循环烟道旁路上设有循环风机；通过所述烟气循环烟道旁路将所述除尘单元排出的部分烟气返回至所述脱硫脱硝脱汞反应器中，根据锅炉负荷变化调节循环烟气量，以保证锅炉不同负荷下反应器内实际气速满足设计要求。为得到具有高吸收活性的粉煤灰，建议锅炉燃料采用高钙煤种(当煤中含硫量为0.5～1％时，灰分中CaO含量＞10％～20％)；如燃料为含钙量低于要求，可在煤中掺入一定量的CaCO3、Ca(OH)2或CaO，或者外购高活性粉煤灰作为吸收剂。本技术由于采取以上技术方案，具有以下优点：本技术将氧化脱硝和循环流化床脱硫相耦合，利用经活化后具有高比表面积及高吸收活性的粉煤灰作为吸收剂，实现脱硫、脱硝、脱汞及除尘一体化。由于NO2的存在对硫氧化物的脱除具有促进作用，该方法比常规循环流化床的脱硫效率要高。另外臭氧氧化转化率高(90％以上)且寿命长，对温度要求不高，特别适合处理锅炉尾部低温烟气，对烟道布置要求不高。采用本技术系统进行脱除时的脱硫和脱硝效率分别为90％和80％以上，在常规工业锅炉或窑炉烟气污染物排放浓度范围内，二氧化硫和氮氧化物的排放能够达到甚至超过国家环保要求，且运行及设备成本低。为提高固体吸收剂的脱除效果，本技术系统对工艺及反应器结构进行了优化，如单独设置活化器，提高乏吸收剂的吸收活性；在反应器中上部设二级增湿喷口，并在出口处设返料构件使部分固体颗粒物反流至反应器中上部，强化反应器后半段的吸收效果；另外通过固态物料循环，提高反应器内固体活性物的浓度，Ca/(S+0.5N)数量级在几十甚至上百，大大增强了对SO2和高价态NOx的吸收几率，同时提高了吸收剂的利用率。为得到反应器内所需的温度及相对湿度，本技术系统采分段增湿方式，且以固体颗粒增湿为主，严格控制二级增湿水的喷入量，在保证吸收效果的同时，避免了喷浆法或完全在反应器内增湿可能造成的物料粘壁，喷嘴或浆液输送喷射装置堵塞等负面影响。采用本技术系统进行污染物的脱除时，利用半干式吸收的方法，耗水量少，最终产物为固态，无需处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统，它包括氧化反应烟道、脱硫脱硝脱汞反应器、除尘单元和乏吸收剂储送、活化及增湿单元；所述氧化反应烟道内设有臭氧喷射组件；所述氧化反应烟道的出口与所述脱硫脱硝脱汞反应器的入口相连接；所述脱硫脱硝脱汞反应器的出口与所述除尘单元相连接；所述除尘单元的烟气出口依次连接引风机和烟囱；所述除尘单元的落灰口的出口与所述乏吸收剂储送、活化及增湿单元相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除系统，它包括氧化反应烟道、脱硫脱硝脱汞反应器、除尘单元和乏吸收剂储送、活化及增湿单元；所述氧化反应烟道内设有臭氧喷射组件；所述氧化反应烟道的出口与所述脱硫脱硝脱汞反应器的入口相连接；所述脱硫脱硝脱汞反应器的出口与所述除尘单元相连接；所述除尘单元的烟气出口依次连接引风机和烟囱；所述除尘单元的落灰口的出口与所述乏吸收剂储送、活化及增湿单元相连接。2.根据权利要求1所述的烟气污染物联合脱除系统，其特征在于：所述氧化反应烟道为锅炉尾部烟道。3.根据权利要求1或2所述的烟气污染物联合脱除系统，其特征在于：所述臭氧喷射组件通过管道连接臭氧制备及输送单元；所述臭氧制备及输送单元包括依次连接的液氧储罐、液氧蒸发器和臭氧发生器。4.根据权利要求3所述的烟气污染物联合脱除系统，其特征在于：所述氧化反应烟道内于所述臭氧喷入口的下游处设有预混构件。5.根据权利要求4所述的烟气污染物联合脱除系统，其特征在于：所述脱硫脱硝脱汞反应器为立管式反应器；所述脱硫脱硝脱汞反应器的入口和出口分别位于所述脱硫脱硝脱汞反应器的下部和上部；所述脱硫脱硝脱汞反应器内于其下部设有加速喷射构件。6.根据权利要求5所述的烟气污染物联合脱除系统，其特征在于：所述脱硫脱硝脱汞反应器的内壁上于其中上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，尚庆雨，张鑫，王乃继，肖翠微，崔豫泓，王永英，刘振宇，程晓磊，梁兴，陈隆，杨石，牛芳，罗伟，刘增斌，刘羽，张广琦，孟长芳，贾东亮，龚艳艳，郭飞，谭静，于世雷，
申请(专利权)人：煤科院节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11