一种工业烟气协同处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工业烟气协同处理系统及处理方法。处理系统包括初处理部、深度处理及过滤部和后处理部三个功能模块，初处理部用于初步脱除烟气中的酸性污染物及将脱硝剂和烟气混合均匀；深度处理及过滤部用于烟气的深度脱酸以及过滤烟气的颗粒状污染物并且分解掉NOx和二噁英等污染物，使烟气达到排放标准；后处理部用于排放处理后的烟气以及收集储存过滤后的粉尘。本发明专利技术中的烟气处理系统主要用于含有SO

An industrial flue gas collaborative treatment system and treatment method

【技术实现步骤摘要】
一种工业烟气协同处理系统及处理方法
本专利技术属于废气处理
，具体涉及一种工业烟气协同处理系统及处理方法。
技术介绍
过去多年来，我国的大气污染防治主要集中在电力行业。随着环保政策相继落实，大多数燃煤电厂已经完成了超低排放改造。按污染物分类来看，二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10四类主要污染物年均浓度基本都呈逐年下降趋势。从当期情况来看，火电脱硫脱硝市场趋于饱和，增长放缓。为了实现规划的治理目标，大气污染防治工作的重点应转移到污染物排放强度更高的非电行业。非电领域大气污染治理包含各种工业过程的烟气治理，涉及水泥、玻璃、石化、冶金、焦化等多个行业。相比煤电行业污染物持续减排，非电行业对我国污染排放影响越来越大。非电行业大气污染物防治由于其涉及行业广泛，各行业生产工艺和排放特征不同，对污染物治理技术的要求也和煤电行业的传统污染治理技术不同。传统的烟气脱硫工艺按照其是否产生废水以及吸收剂加入的形式可分为湿法、干法、半干法(包括喷雾干燥法、循环流化床半干法等)。湿法技术由于其投资成本高，产生的废水含有重金属元素，会造成二次污染，因此该技术在国内非电行业烟气处理系统中很少采用。传统干法烟气处理是碱性吸附剂干粉直接喷到烟道中，在布袋除尘器表面进行脱硫反应，虽不会产生废水，但由于吸收剂的利用率低，也有被摒弃不用的趋势。半干法由于石灰浆质量的不稳定性，极易造成喷头和管道堵塞，以及循环流化床容易受烟气量波动造成“塌床”事故，虽建设台套数较多，但运行困难，效率极不稳定。目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术是选择性催化还原技术(SCR)，而催化剂则成为SCR工艺的核心。目前普遍使用的商用催化剂为钒钛系催化剂或钒钛钨系催化剂，其活性温度窗口较高(320℃～420℃)。玻璃、焦化、水泥、钢铁等非电行业的工业窑炉排烟温度往往达不到适合传统催化剂的温度区间，随着新环保法规的不断收严，适应工业窑炉排烟温度(往往低于300℃)的中低温SCR脱硝技术具有巨大的市场潜力。然而，中低温SCR脱硝装置仍然避免不了硫铵盐和亚硫铵盐的生成，长期运行硫铵盐和亚硫铵盐在催化剂孔隙中逐步紧密固化，从而使催化剂失活或者缩短催化剂的使用寿命。由于传统催化剂必须考虑烟气的流通通道，使得烟气和催化剂的接触效率不高，脱硝还原剂利用率受限，氨逃逸难以控制。另外，受烟气中的酸、重金属和粉尘等影响，催化剂中毒现象时有发生。如何杜绝烟气中有害物质对催化剂的影响，延长SCR催化剂使用寿命，提高SCR脱硝反应的处理效率，是本行业亟待解决的技术难题。传统布袋除尘器应用于煤电锅炉烟气除尘有较好的效果，但其应用温度一般应控制在烟气露点温度以上，同时最高应控制在250℃以下。且很难稳定处理烟气粉尘排放浓度到5mg/Nm3以下，较难应用于非电行业粉尘超低排放工程。传统除二噁英的工艺需要在烟道内喷射活性炭，活性炭粉尘为导电粉尘，相关设备必须为防爆型设计，增加了业主的投资成本和安全风险。因此，设计出能解决传统工艺各自独立处理烟气污染物造成的系统冗长、无法稳定应对烟气负荷波动、还原剂利用率低、氨逃逸高、催化剂中毒等问题的工业烟气复合污染物协同处理工艺及设备极具实际意义。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供一种工业烟气协同处理系统及其应用，以解决现有烟气处理系统工艺路线长、效率低的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是，提供一种工业烟气协同处理系统，包括初处理部、深度处理及过滤部和后处理部；其中：初处理部包括脱酸混合反应器、脱硝剂储罐和脱酸剂储罐；脱酸混合反应器为文丘里空塔，其包括过渡段以及连接于过渡段两端的进气段和混合段，进气段与工业窑炉连通，混合段与脱硝剂储罐和脱酸剂储罐相连接；深度处理及过滤部包括若干相互独立的仓室，仓室包括灰斗、中箱体和上箱体，中箱体的侧壁和上箱体的顶部分别设置有带烟气阀门的进口烟道和出口烟道，进口烟道与脱酸混合反应器中的混合段连通；上箱体和中箱体之间用花板隔开，花板上开设有若干通孔，通孔内插装有外滤式滤筒，外滤式滤筒的内壁上负载有钒钛系催化剂，其上端与花板平齐；进口烟道与外滤式滤筒之间设置有烟气均布板，烟气均布板为多孔直板；花板上方设置有高压脉冲喷管，高压脉冲喷管上设置有正对通孔的喷嘴；后处理部包括烟囱和灰仓，烟囱通过引风机与出口烟道通相连接，灰仓通过卸灰装置与灰斗相连接。本专利技术中的烟气处理系统包括初处理部、深度处理及过滤部和后处理部等三个功能不同的模块部件。其中，初处理部用于对工业烟气进行初步处理；初处理部中的脱酸混合反应器为具有文丘里结构的空塔，通过脱酸混合反应器的文丘里效应，可以降低烟气流速，使烟气中的酸性物质等污染物与脱酸剂粉末充分混合，脱除大部分酸性污染物，同时让脱硝剂与烟气混合均匀，达到烟气初步处理的目的。深度处理及过滤部包括若干相互独立的仓室，仓室设置有多个，并且每个仓室关闭阀门后都能独立出来，在便于检修的同时，不会中断烟气处理，保证了烟气处理的连续性，烟气处理效率大大提高。从脱酸混合反应器中出来的烟气经过进口烟道进入仓室，设置于进口烟道与外滤式滤筒之间的烟气均布板作为保护屏障可以保护外滤式滤筒避免受到烟气的直接冲击，并且烟气均布板上的通孔使烟气在接触外滤式滤筒前均匀分布，防止仓室内产生局部高负荷。经过均布后的烟气从外滤式滤筒穿过，烟气中携带的颗粒污染物等大粒径物质被阻挡在外滤式滤筒外并形成滤饼层，不仅达到除去烟气中颗粒污染物的目的，而且形成的滤饼层中的碱性固体起到二次脱酸的作用，进一步对烟气进行净化，提升烟气的处理效果；烟气中的NOx与二噁英等被负载在滤筒内壁上的钒钛系催化剂分解脱除。烟气经过深度处理及过滤部处理后可以达到国家、行业及地方的排放标准，净化后的烟气从仓室顶部流出，并在引风机的作用下通过烟囱排放至大气中。本专利技术通过设置高压脉冲喷管，可以对滤筒进行逆气流脉冲喷气，能够将附着在滤筒表面的滤饼吹落至灰斗中，实现滤筒清灰的目的，降低了人工清灰的难度和强度。后处理部中的烟囱用于排放达到排放标准的烟气，灰仓用于存储烟气过滤留下的粉尘。本专利技术中三个模块部件各司其职，能够实现烟气的高效连续处理。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，混合反应器中混合段的高度H与直径D满足如下关系：式中t为烟气在混合段中的停留时间，其单位为秒，且其值不低于3。本专利技术通过调节混合反应器中混合段的长径比来控制烟气在其中的停留时间不低于3s，可保证较高的气固接触反应效率，初处理时脱酸效果更佳显著，并且烟气与脱硝剂的混合更加均匀。进一步，脱硝剂储罐和脱酸剂储罐分别通过试剂处理装置与混合段相连接；试剂处理装置用于将存储的试剂处理成特定形态后再送入混合段中。本专利技术中的脱硝剂储罐用来储存外购的氨水、尿素溶液或液氨，脱酸剂储罐用来储存外购的脱酸吸附剂粗粉如消石灰粉、小苏打粉等；而外购的试剂一般都有固定的标准，并不一定可以直接用于烟气处理，特别是对于不同的烟气，所需要的脱硝剂浓度和脱酸剂形态也不相同。基于此，本专利技术在硝剂储罐和脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业烟气协同处理系统，其特征在于：包括初处理部(1)、深度处理及过滤部(2)和后处理部(3)；其中：/n初处理部(1)包括脱酸混合反应器(200)、脱硝剂储罐(600)和脱酸剂储罐(700)；所述脱酸混合反应器(200)为文丘里空塔，其包括过渡段(202)以及连接于过渡段(202)两端的进气段(201)和混合段(203)，所述进气段(201)与工业窑炉(100)连通，所述混合段(203)与脱硝剂储罐(600)和脱酸剂储罐(700)相连接；/n深度处理及过滤部(2)包括若干相互独立的仓室(300)，所述仓室(300)包括灰斗(301)、中箱体(302)和上箱体(303)，所述中箱体(302)的侧壁和上箱体(303)的顶部分别设置有带烟气阀门(309)的进口烟道(307)和出口烟道(308)，所述进口烟道(307)与所述脱酸混合反应器(200)中的混合段(203)连通；所述上箱体(303)和中箱体(302)之间用花板(304)隔开，所述花板(304)上开设有若干通孔，所述通孔内插装有外滤式滤筒(305)，所述外滤式滤筒(305)的内壁上负载有钒钛系催化剂，其上端与所述花板(304)平齐；所述进口烟道(307)与外滤式滤筒(305)之间设置有烟气均布板(306)，所述烟气均布板(306)为多孔直板；所述花板(304)上方设置有高压脉冲喷管(310)，所述高压脉冲喷管(310)上设置有正对所述通孔的喷嘴(311)；/n后处理部(3)包括烟囱(500)和灰仓(900)，所述烟囱(500)通过引风机(400)与所述出口烟道(308)通相连接，所述灰仓(900)通过卸灰装置(800)与所述灰斗(301)相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种工业烟气协同处理系统，其特征在于：包括初处理部(1)、深度处理及过滤部(2)和后处理部(3)；其中：
初处理部(1)包括脱酸混合反应器(200)、脱硝剂储罐(600)和脱酸剂储罐(700)；所述脱酸混合反应器(200)为文丘里空塔，其包括过渡段(202)以及连接于过渡段(202)两端的进气段(201)和混合段(203)，所述进气段(201)与工业窑炉(100)连通，所述混合段(203)与脱硝剂储罐(600)和脱酸剂储罐(700)相连接；
深度处理及过滤部(2)包括若干相互独立的仓室(300)，所述仓室(300)包括灰斗(301)、中箱体(302)和上箱体(303)，所述中箱体(302)的侧壁和上箱体(303)的顶部分别设置有带烟气阀门(309)的进口烟道(307)和出口烟道(308)，所述进口烟道(307)与所述脱酸混合反应器(200)中的混合段(203)连通；所述上箱体(303)和中箱体(302)之间用花板(304)隔开，所述花板(304)上开设有若干通孔，所述通孔内插装有外滤式滤筒(305)，所述外滤式滤筒(305)的内壁上负载有钒钛系催化剂，其上端与所述花板(304)平齐；所述进口烟道(307)与外滤式滤筒(305)之间设置有烟气均布板(306)，所述烟气均布板(306)为多孔直板；所述花板(304)上方设置有高压脉冲喷管(310)，所述高压脉冲喷管(310)上设置有正对所述通孔的喷嘴(311)；
后处理部(3)包括烟囱(500)和灰仓(900)，所述烟囱(500)通过引风机(400)与所述出口烟道(308)通相连接，所述灰仓(900)通过卸灰装置(800)与所述灰斗(301)相连接。


2.根据权利要求1所述的工业烟气协同处理系统，其特征在于，所述混合反应器(200)中混合段(203)的高度H与直径D满足如下关系：



式中t为烟气在混合段(203)中的停留时间，其单位为秒，且其值不低于3。


3.根据权利要求1所述的工业烟气协同处理系统，其特征在于：所述脱硝剂储罐(600)和脱酸剂储罐(700)分别通过试剂处理装置(701)与所述混合段(203)相连接。


4.根据权利要求1所述的工业烟气协同处理系统，其特征在于：所述中箱体(302)上设置有热电阻；所述中箱体(302)和上箱体(303)上分别设置有防堵风压取样器，所述防堵风压取样器与外设差压变送器相连接。


5.根据权利要求1所述的工业烟气协...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑博，李明，任岷，王红卫，祝秀英，刘世林，闫东，胡李兵，赵攀，崔慧，王建强，郑庆生，杜洪飞，龚斌，李嘉美，范晔，
申请(专利权)人：四川恒泰环境技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51