高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置，用于烟气的脱硫脱硝，其特征在于：包括冷却塔,用于烟气的降温；压缩机，用于降温后烟气的压缩；高压鼓泡吸收塔，用于烟气的脱硫脱硝，通过高压鼓泡吸收塔内活性炭与双氧水溶液的混合物对烟气脱硫脱硝，包括节流阀，挡板，双氧水溶液和活性炭的混合物，泄压阀，第一法兰闸阀，第二法兰闸阀；二氧化碳加压冷却装置，用于将脱硫脱硝后的烟气进一步加压冷却液化。本发明专利技术还提供了制备活性炭的方法，可根据烟气中硫氧化物、氮氧化物的含量，制备不同的活性炭，每种活性炭搭配特定的双氧水溶液，使用制得的活性炭和双氧水溶液的混合物对烟气进行脱硫脱硝。

Device for efficiently and rapidly removing SO2 and NO in oxygen enriched combustion flue gas

The present invention provides an efficient and rapid device for removing SO2 and NO from oxygen-enriched combustion flue gas, which is used for flue gas desulfurization and denitrification. The device is characterized by comprising a cooling tower for cooling flue gas, a compressor for compressing flue gas after cooling, a high-pressure bubble absorption tower for flue gas desulfurization and denitrification, and a high-pressure bubble absorption tower for desulfurization and denitrification. The mixture of activated carbon and hydrogen peroxide solution for flue gas desulfurization and denitrification includes throttle valve, baffle, mixture of hydrogen peroxide solution and activated carbon, pressure relief valve, first flange gate valve, second flange gate valve; CO2 pressurized cooling device for further pressurized cooling and liquefaction of flue gas after desulfurization and denitrification. The invention also provides a method for preparing activated carbon, which can prepare different activated carbon according to the content of sulfur oxides and nitrogen oxides in flue gas. Each activated carbon is matched with a specific hydrogen peroxide solution, and the mixture of the prepared activated carbon and hydrogen peroxide solution is used for desulfurization and denitrification of flue gas.

【技术实现步骤摘要】
高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置
本专利技术涉及一种对烟气进行脱硫脱硝的装置，具体涉及一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置。
技术介绍
人类利用煤、石油以及天然气等各种能源来推动经济、文化和社会的发展，但这些能源的利用随之也引起了温室效应、酸雨和光化学污染等环境问题，已成为人类可持续发展的一个制约因素。其中燃煤电站是排放二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物的集中点，但是目前的富氧燃烧脱硫脱硝技术主要集中于不添加其它添加剂，比如双氧水溶液和活性炭，而是采用分级加压的方法，先加压脱硫，后加压脱硝，这种分级加压的方式存在投资、运行费用高、占地面积大和烟气系统复杂的缺点，因此，开发一种高效快速的脱硫脱硝一体化技术对我国工业烟气治理有着极为重要的意义。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置及方法。本专利技术提供了一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置，具有这样的特征，包括：冷却塔，用于将通过的烟气进行降温；压缩机，其一端与冷却塔连接，用于将降温后的烟气进行升压；高压鼓泡吸收塔，与压缩机的另一端相连，用于将升压后的烟气进行脱硫和脱硝，包括用于控制烟气流量大小的节流阀、设置于高压鼓泡吸收塔的塔内的用于烟气脱硫脱硝的双氧水溶液和活性炭的混合物、设置于混合物上方的挡板、设置于高压鼓泡吸收塔中部的用于更换失活的活性炭的第一法兰闸阀、设置于高压鼓泡吸收塔底部的用于提取生成的硫酸溶液和硝酸溶液以及取出失活的活性炭的第二法兰闸阀、设置在高压鼓泡吸收塔将脱硫脱硝后的烟气排出处的，用于控制高压鼓泡吸收塔的压力的泄压阀；二氧化碳加压冷却装置，与高压鼓泡吸收塔相连，用于将高压鼓泡吸收塔脱硫脱硝后的烟气进一步加压冷却液化，其中，双氧水溶液和活性炭的混合物根据烟气中硫氧化物和氮氧化物含量的不同进行调整，活性炭的制备方法包括以下步骤：步骤1，将原料中的杂质分离出来，得到经过初步分离的原料Ⅰ，再将原料Ⅰ自然风干后放入温度为100℃的封闭式烘干箱，烘干12h后得到烘干的原料Ⅱ，将原料Ⅱ取出后进行研磨，然后用100-120目的筛子进行筛分，得到粒径为120um-150um的原料颗粒；步骤2，将燃煤电站的煤灰渣进行粉碎得到煤灰渣颗粒，用100目的筛子对煤灰渣颗粒进行筛选，筛选出粒径为150um的煤灰渣颗粒；步骤3，选用不同粒径的原料颗粒与煤灰渣颗粒，在粘合剂和成型机的作用下，制成直径为4mm的球形颗粒，将球形颗粒放入温度为700℃的通有氮气的马弗炉中高温热解1h后将球形颗粒取出，然后再用的氮气吹扫2min进行冷却，将其表面杂质进行去除，即得到活性炭。在本专利技术提供的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置中，还可以具有这样的特征：其中，高压鼓泡吸收塔内部的压力控制为0-10MPa。在本专利技术提供的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置中，还可以具有这样的特征：其中，挡板的厚度为1cm。在本专利技术提供的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置中，还可以具有这样的特征：其中，高压鼓泡吸收塔中脱硫过程发生的反应包括：SO2+H2O2＝H2SO4，2H2O2＝2H2O+O2，2NO+O2＝2NO2，NO2+SO2＝NO+SO3，SO3+H2O＝H2SO4，高压鼓泡吸收塔中脱硝过程发生的反应包括：2H2O2＝2H2O+O2，2NO+O2＝2NO2，2NO2＝N2O4，N2O4+H2O＝HNO2+HNO3，NO+NO2+H2O＝2HNO2，HNO2+NO2＝HNO3+NO，3HNO2＝HNO3+2NO+H2O。在本专利技术提供的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中的原料为含油污泥、碎木或煤，含油污泥基于空干基的固定炭含量大于15％。在本专利技术提供的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中的马弗炉中的氮气的流量为2L/min，高温热解后的球形颗粒进行冷却时的氮气的流量为10L/min。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置，通过制备不同类型的活性炭，再通过将每种活性炭搭配其特定的双氧水溶液制成混合物的方法，使制成的混合物可以针对不同类型的烟气，将不同类型的活性炭、不同浓度的双氧水溶液以及改变压力三者相结合，提高了烟气在液相中的停留时间，从而加快了相应的脱硫脱硝速率以及相应的脱除效率，并且可以达到硫氧化物的脱除效率接近100％和氮氧化物的脱除效率大于90％的效果，另外，因为双氧水溶液具有强氧化性和其可分解持续产生氧气，还有使失活的活性炭再生的性质，可以使活性炭重复使用，所以双氧水溶液的存在可以进一步提高硫氧化物和氮氧化物的脱除速率以及相应的脱除效率，还可以使得到的H2SO4溶液和HNO3溶液的浓度提高。因此，本专利技术的高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置不仅可以保证硫氧化物和氮氧化物的高脱除率，还可以加快脱除速率，使高压鼓泡吸收塔更小、投资成本更低、得到更高浓度的H2SO4溶液和HNO3溶液。附图说明图1是本实施例中的高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置的结构示意图；图2是本实施例中的高压鼓泡吸收塔的具体结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术作具体阐述。图1是本实施例中的高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置的结构示意图。如图1所示，本专利技术的一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置100，包括：冷却塔1、压缩机2、高压鼓泡吸收塔3、二氧化碳加压冷却装置4。冷却塔1，用于将通过的烟气进行降温。压缩机2，其一端与冷却塔1连接，用于将降温后的烟气进行升压。图2是高压鼓泡吸收塔的具体结构示意图。如图2所示，高压鼓泡吸收塔3具有：节流阀5，挡板6，双氧水溶液和活性炭的混合物7，泄压阀8，第一法兰闸阀9，第二法兰闸阀10。高压鼓泡吸收塔3，与压缩机2的另一端相连，用于将升压后的烟气进行脱硫和脱硝，包括用于控制烟气流量大小的节流阀5、设置于高压鼓泡吸收塔3的塔内的用于烟气脱硫脱硝的双氧水溶液和活性炭的混合物7、设置于混合物7上方的挡板6、设置于高压鼓泡吸收塔3中部的用于更换失活的活性炭的第一法兰闸阀8、设置于高压鼓泡吸收塔3底部的用于提取生成的硫酸溶液和硝酸溶液以及取出失活的活性炭的第二法兰闸阀9、设置在高压鼓泡吸收塔3将脱硫脱硝后的烟气排出处的，用于控制高压鼓泡吸收塔3的压力的泄压阀10。高压鼓泡吸收塔3内部的压力为0-10MPa。高压鼓泡吸收塔3中脱硫过程发生的反应包括：SO2+H2O2＝H2SO4，2H2O2＝2H2O+O2，2NO+O2＝2NO2，NO2+SO2＝NO+SO3，SO3+H2O＝H2SO4，高压鼓泡吸收塔3中脱硝过程发生的反应包括：2H2O2＝2H2O+O2，2NO+O2＝2NO2，2NO2＝N2O4，N2O4+H2O＝HNO2+HNO3，NO+NO2+H2O＝2HNO2，HNO2+NO2＝HNO3+NO，3HNO2＝HNO3+2NO+H2O。挡板6的厚度为1cm，双氧水溶液浓度为3％-42％，密度为0.990g/c本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置，其特征在于，包括：冷却塔，用于将通过的烟气进行降温；压缩机，其一端与所述冷却塔连接，用于将降温后的所述烟气进行升压；高压鼓泡吸收塔，与所述压缩机的另一端相连，用于将升压后的所述烟气进行脱硫和脱硝，具有用于控制所述烟气流量大小的节流阀、设置于所述高压鼓泡吸收塔的塔内的用于烟气脱硫脱硝的双氧水溶液和活性炭的混合物、设置于所述混合物上方的挡板、设置于所述高压鼓泡吸收塔中部的用于更换失活的活性炭的第一法兰闸阀、设置于所述高压鼓泡吸收塔底部的用于提取生成的硫酸溶液和硝酸溶液以及取出失活的所述活性炭的第二法兰闸阀、设置在所述高压鼓泡吸收塔将脱硫脱硝后的烟气排出处的，用于控制所述高压鼓泡吸收塔的压力的泄压阀；二氧化碳加压冷却装置，与所述高压鼓泡吸收塔相连，用于将通过所述高压鼓泡吸收塔脱硫脱硝后的所述烟气进一步加压冷却液化，其中，所述活性炭的制备方法包括以下步骤：步骤1，将原料中的杂质分离出来，得到经过初步分离的原料Ⅰ，再将所述原料Ⅰ自然风干后放入温度为100℃的封闭式烘干箱中烘干12h后得到烘干的原料Ⅱ，将所述原料Ⅱ取出后进行研磨，然后用100‑120目的筛子进行筛分，得到粒径为120um‑150um的原料颗粒；步骤2，将燃煤电站的煤灰渣进行粉碎得到煤灰渣颗粒，用100目的筛子对所述煤灰渣颗粒进行筛选，筛选出粒径为150um的所述煤灰渣颗粒；步骤3，选用不同粒径的所述原料颗粒与所述煤灰渣颗粒，在粘合剂和成型机的作用下制成直径为4mm的球形颗粒，将所述球形颗粒放入温度为700℃的通有氮气的马弗炉中高温热解1h后将所述球形颗粒取出，然后再用氮气吹扫2min进行冷却，将其表面杂质进行去除，即得到所述活性炭。...

【技术特征摘要】
1.一种高效快速脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的装置，其特征在于，包括：冷却塔，用于将通过的烟气进行降温；压缩机，其一端与所述冷却塔连接，用于将降温后的所述烟气进行升压；高压鼓泡吸收塔，与所述压缩机的另一端相连，用于将升压后的所述烟气进行脱硫和脱硝，具有用于控制所述烟气流量大小的节流阀、设置于所述高压鼓泡吸收塔的塔内的用于烟气脱硫脱硝的双氧水溶液和活性炭的混合物、设置于所述混合物上方的挡板、设置于所述高压鼓泡吸收塔中部的用于更换失活的活性炭的第一法兰闸阀、设置于所述高压鼓泡吸收塔底部的用于提取生成的硫酸溶液和硝酸溶液以及取出失活的所述活性炭的第二法兰闸阀、设置在所述高压鼓泡吸收塔将脱硫脱硝后的烟气排出处的，用于控制所述高压鼓泡吸收塔的压力的泄压阀；二氧化碳加压冷却装置，与所述高压鼓泡吸收塔相连，用于将通过所述高压鼓泡吸收塔脱硫脱硝后的所述烟气进一步加压冷却液化，其中，所述活性炭的制备方法包括以下步骤：步骤1，将原料中的杂质分离出来，得到经过初步分离的原料Ⅰ，再将所述原料Ⅰ自然风干后放入温度为100℃的封闭式烘干箱中烘干12h后得到烘干的原料Ⅱ，将所述原料Ⅱ取出后进行研磨，然后用100-120目的筛子进行筛分，得到粒径为120um-150um的原料颗粒；步骤2，将燃煤电站的煤灰渣进行粉碎得到煤灰渣颗粒，用100目的筛子对所述煤灰渣颗粒进行筛选，筛选出粒径为150um的所述煤灰渣颗粒；步骤3，选用不同粒径的所述原料颗粒与所述煤灰渣颗粒，在粘合剂和成型机的作用下制成直径为4mm的球形颗粒，将所述球形颗粒放入温度为700℃的通有氮气的马弗炉中高温热解1h后将所述球形颗粒取出，然后再用氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敦禹，李伟，金晶，熊志波，王秋麟，陈军，程潜，林黎明，赵冰，翟中媛，张建超，于帅帅，冯亮，朱以周，张瑞璞，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31